Загадковий світ космосу з давніх часів притягує до себе увагу людей. Вони здавна мріяли побачити, що ж робиться там – високо над Землею, в космосі. Й ось нарешті їхня мрія здійснилася. Коли 12 квітня 1961 року на орбіту Землі на кораблі «Восток» здійснив подорож перший землянин Юрій Гагарін, з висоти космічного польоту він вперше виглянув у «вікна у Всесвіт». Космонавт згадував, що Земля видалася йому з космосу дуже маленькою, але напрочуд красивою, «…видно було далеко і добре».
Задовго до цього польоту на питання: «Що ж за бортом?», – намагалися відповісти астрономи і піонери космонавтики, не говорячи вже про письменників-фантастів. У романі Ж. Верна «З Землі до Місяця» герої відправляються у місячну експедицію у снаряді, оснащеному скляними вікнами з заслінками. Скрізь великі вікна дивляться на космічний простір герої К. Ціолковського і Г. Уеллса.
Коли справа дійшла до практики, просте слово «вікно» видалося розробникам космічної техніки неприйнятним. Тому те, скрізь що космонавти можуть подивитися з корабля назовні, називається «спеціальним склінням» або ілюмінаторами (illuminator, від латинського illumino, що означає «освітлюю»). Причому ілюмінатор власне для людей – це ілюмінатор візуальний, а для певного обладнання – оптичний. Ілюмінатори можуть бути герметичними (наприклад, в жилому відсіку корабля) або негерметичними (наприклад, на обтічнику ракети-носія). Американців та взагалі англомовних ракетників термін «ілюмінатор» ставить у глухий кут. Перепитують: «Це вікна чи що?» В англійській мові все просто – що в домі, що в космічному човнику «Shuttle» – window, і жодних проблем. А ось англійські моряки говорять «porthole». Так що наші космічні «вікнобудівельники», напевно, ближчі по духу до заокеанських корабелів.
Ілюмінатори є одночасно і конструктивним елементом оболонки космічного корабля, й оптичним пристроєм. Вони слугують для захисту приладів і екіпажу, які знаходяться всередині відсіку, від впливу зовнішнього середовища, а також мають забезпечувати можливість роботи різноманітної апаратури та візуальне спостереження. Втім, не лише, спостереження – коли по обидва боки океану розробляли техніку для справжніх «зоряних воєн», скрізь ілюмінатори бойових кораблів збиралися й прицілюватися.
Вважалося, що космонавт зможе керувати кораблем, виходячи з того, що йому видно. До певної міри це вдалося здійснити.
Перші космічні ілюмінатори почали розробляти в СРСР у травні 1959 року, у рамках підготовки до пілотованих польотів. У американських астронавтів ілюмінатор з’явився за їх наполегливим проханням вже після першого суборбітального польоту Алана Шепарда у травні 1961 року, а повноцінний «пілотський» ілюмінатор був встановлений на двомісних космічних кораблях «Gemini» – на етапі підготовки програми «Apollo». І в СРСР, і в США перші ілюмінатори були круглими – так їх було простіше розрахувати та виготовити. Однак вони можуть мати різні форми: круглу (як на спускному апараті КК «Союз»), трапецеїдальну (як на «Gemini»), прямокутну або трикутну (як у місячній кабіні КК «Apollo»). Різними можуть бути розміри: від 80 мм до майже півметра (490 мм), а у лютому 2010 року на орбіті з’явилося й восьмисотміліметрове «скельце» – частина оглядового купола Міжнародної космічної станції.
Різнитися може також і кількість ілюмінаторів. Так, на спускному апараті гагарінського КК «Восток» встановили три ілюмінатори (два з яких було розміщено на кришках люків). У спускному апараті КК «Apollo» їх налічувалось 5, у робочому відсіку орбітальної станції «Салют» – 14 тощо.
Полтавський музей авіації і космонавтики першим із музейних закладів України отримав до своїх фондів космічний ілюмінатор. Його подарував полтавцям у середині 1980-х років Валентин Глушко (одесит за народженням) – академік, відомий в усьому світі конструктор ракетних двигунів, ініціатор створення музею і Полтаві. Цей експонат і донині є унікальним, таких немає в інших українських музеях. Лише у 2019 році у День працівників ракетно-космічної галузі України ветеран космодрому «Байконур» сумчанин Віталій Кондратенко подарував Охтирському музею космонавтики скло ілюмінатора військового супутника, який випробовували для фотозйомки поверхні Землі; також нещодавно у Житомирському музеї космонавтики імені С. П. Корольова відкрили симулятор космічного корабля, з кабіни якого можна побачити зоряне небо в ілюмінаторах.
Ілюмінатор складається зі спеціальних кварцових стекол (в ілюмінатори на КК «Восток», «Союз», «Apollo», на Space Shuttles встановлювалось, в основному, по три скла; на «Mercury» – чотири) й окантовки (обойми, притискних кілець, кріпильних деталей), до яких під час установки додаються герметизуючі елементи. Стекла вирізняються високим ступенем однорідності, жаростійкістю, термостійкістю, міцністю, стійкістю до впливів вологи та вуглекислого газу, а також відносно легкою оброблюваністю. Космонавти під час польоту ретельно слідкують за чистотою «вікон до Всесвіту» як з боку відсіку (прибирають пил від роботи приладів тощо), так і ззовні (наприклад, на скло осідають випаровування з теплозахисного покриття, частинки екранно-вакуумної ізоляції, продукти згоряння компонентів палива під час роботи двигунів орієнтації і т. п.).
Як відбувається чищення стекол ілюмінаторів ззовні на Міжнародній космічній станції, ви можете побачити на відеоролику.
Стекла всередині ілюмінатора протерти ганчіркою вже не вийде, а тому жодне сміття в міжскляний простір попадати категорично не повинно. Крім того, стекла не мають ані запотівати, ані замерзати. Тому перед стартом у космічного корабля заправляють не лише паливні баки, а й ілюмінатори – чистим сухим азотом або сухим повітрям.
Для виготовлення арматури застосовано титанові та алюмінієві сполуки (обойми, притискні кільця), леговані сталі (кріпильні деталі). Для ущільнень використовується вакуумна (вакуумностійка) гума.
Отже, «полтавський» ілюмінатор – унікальний музейний експонат. Сучасні розробники ілюмінаторів як одного з ключових елементів пілотованих кораблів і безпілотних космічних апаратів, говорять про свої великі проекти, плануючи створювати їх і для майбутніх орбітальних та інопланетних поселень, і для «космічних готелів». А доторкнутися до історії ілюмінаторів, побачити один із перших із них Ви зможете в експозиції Полтавського музею авіації і космонавтики.
Пістоленко І.О.,
кандидат історичних наук
зав. науково-дослідного сектору
Полтавського музею авіації і космонавтики
23 квітня 2020 року