A Szovjet / Orosz emberes űrprogram története V.

Szergej Koroljov halála és hagyatéka...

Szergej Koroljov már 1960. decemberében átesett első infarktusán, később veseelégtelenséget és szívritmuszavart is diagnosztizáltak nála. Az orvosai figyelmeztették, hogy pihenjen többet, és próbálja meg kerülni a stresszt, de ő ezeket az utasításokat nem igazán követte. 1965 őszére egyre rosszabb egészségi állapotba került, majd végül 1966. január 5-én olyannyira súlyos lett az állapota, hogy kórházba volt kénytelen vonulni, hivatalosan vastagbél polipok miatt. A műtétet nem más, mint a szovjet egészségügyi miniszter, Borisz Petrovszkij hajtotta végre, jelezve, mennyire fontos volt a páciens. A feltáráskor viszont kiterjedt, rossz indulatú tumort találtak, és noha a részletek terén már ellentmondásosak a források (általában a gulágon eltöltött idő alatt megromlott egészségét kárhoztatják, illetve az abból fakadó szívelégtelenséget, esetleg belső vérzést megnevezve a végső problémának), a vége az lett, hogy Koroljov január 14-én, 59 évesen a műtőasztalon meghalt.

 

Koroljov maradványait viszik a vállukon párt és az űrprogram prominensei,
jobb szélen maga Leonyid Brezsnyev

Koroljov szerepe egészen a hidegháború végéig nem volt tisztázott, csak az 1990-es években megjelenő visszaemlékezések kezdték el felfedni, hogy mekkora befolyása volt a szovjet űrprogramra. A vele foglalkozó legtöbb cikk, visszaemlékezés pozitívan nyilatkozik róla, és azt nem is lehet elvitatni, hogy a nehéz körülmények ellenére oroszlánrésze volt abban, hogy a szovjet rakétaprogram oda jutott, ahol most van. Az azért mindenesetre érdekes, hogy kritikát vele szemben kevesen mertek megfogalmazni, holott sok döntése kapcsán bizony lenne rá ok. Az egyik a tesztelések viszonylagos hanyagolása az első időkben, nem egyszer a problémák megjelenése után hozott csak döntést behatóbb tesztelésekről, a "bevett" eljárás az élesben tesztelés volt. Később ez drasztikusan változott, talán a tapasztalatok alapján. Viszont a legkárosabb az volt, hogy az űrprogramot többször is igyekezett szigorúan a saját hatáskörzetében, a saját tervezőirodáján belül tartani, ami viszont oda vezetett, hogy az OKB-1 súlyosan túl volt terhelve. Nem bízott "konkurenseiben", akik persze emiatt érthetően nehezteltek rá. Csak akkor engedte ki a kezéből a feladatokat, amikor már erősen kérdéses volt, hogy sikeresen meg tudja oldani azt. Befolyását nem egyszer felhasználta, hogy a vele konkurens irodáknak keresztbe tegyen, és nem igazán volt erőssége a kompromisszumkészség.

 A SzenCsou-11 indítása 2016-ban, N2O4/UDMH hajtóanyagú Hosszú Menetelés 2F rakétával –
a kínaiaknak megfelel ez hajtóanyag páros emberes űrrepüléshez, Koroljov harcolt ellene...

Végül pedig ide tartozik az, hogy nem engedett abból, hogy mérgező / toxikus hajtóanyagot használó rakétát használjanak emberes űrrepülésnél (miközben paradox módon a Szojuz űrhajóban azt használtak), és az űrprogram terén igyekezett ezen rakétákat elgáncsolni, ami feltehetően komoly tényezője lehetett a Gluskóval és Cselomejjel való rossz kapcsolatának. Noha a félelme valahol érthető volt, azért az amerikai Gemini program a hidrazint használó Titan II GLV rakétával nagyobb probléma nélkül elvolt, sőt a kínai űrprogram személyszállító űrhajói (legalábbis ezen sorok írásáig) a szintén ilyen hajtóanyagot használó Hosszú Menetelés 2F rakétával jutottak és jutnak a világűrbe. Ha kompromisszumképesebben áll Cselomejhez, Gluskóhoz és Jangelhez, talán a szovjet űrprogram későbbi időszakai is más eredményekkel, más sikerekkel gazdagodhattak volna...

 

Szergej Koroljov hamvait a Kreml falában, egy emléktábla mögött helyezték örök nyugalomra

Az 1990-es és 2000-es években, mikor a szovjet űrprogram eltitkolt eseményei napvilágra kerültek, Koroljov körül kisebb fajta kultusz alakult ki, és nem egyszer egyenesen olyan kijelentéseket lehetett látni, hogy valójában Koroljov halála volt az, amely a szovjet űrprogramot megakasztotta. A korábban leírtak és a fentiek alapján sejthető, hogy ez azért barokkos túlzás, valójában a szovjet űrprogram számtalan nehézséggel és akadállyal kellett megküzdjön, Koroljov halála nyilván nem lendített sokat a helyzeten, de aligha lehet erre fogni a későbbi eseményeket, sőt, bizonyos szintig a későbbi problémák gyökerét is Koroljov döntéseiben kell keresnünk. Ezen gondolatmenet végére pedig talán nem baj, ha odatesszük, hogy Koroljov nem volt különösebben kiemelkedő tudós vagy mérnök (még ha folyamatosan főtervezőként hivatkoztak / hivatkoztam rá), gyakorlatilag az 1950-es évektől már kizárólag vezetői feladatokkal foglalkozott, noha aligha lehet elvitatni, hogy e téren kétségkívül tehetséges volt...

 

Vaszilij Misin beszédet tart 1967-ben, már a szovjet űrprogram fejeként

Koroljov utódja Vaszilij Pavlovics Misin lett az OKB-1 élén, és de facto őt nevezte meg a űrprogram új vezetőjének a pártelit, noha Cselomej igyekezett saját magát eme pozícióba manőverezni – sikertelenül. A politikai közjátékok kis csatáiban Cselomej mellett csak Andrej Grecsko, a védelmi miniszter első helyettese állt, míg ellene volt Msztyiszlav Vszevolodovics Keldis, a Szovjet Tudományos Akadémia elnöke és Dmitrij Usztyinov, a védelmi ipart felügyelő miniszter és 1965-től a Központi Bizottság titkára – ebben a helyzetben ez fix kettes. Hruscsov bukásával Cselomej gyakorlatilag elvesztette az esélyét is annak, hogy elnyerje az űrprogram vezetését – egyszerűen túl sok lett az ellenlábasa és túl kevés a befolyásos támogatója.

 

Msztyszlav Keldis, matematikus, fizikus, gépészmérnök, a szovjet űrprogram egyik meghatározó alakja, aki főleg a robotszondák és műholdak fejlesztésében vett részt

 

Misin 1946 óta volt az OKB-1 második embere, és a rakétafejlesztésekkel foglalkozott, az R-7 rakétacsalád megvalósulásában jelentősen kivette a részét, illetve az N1 fejlesztésével foglalkozott. Körülbelül ebben az időben a sztálinista időkből származó, rossz emlékeket hordozó OKB jelöléseket is elkezdték elhagyni, így lett az OKB-1-ből a CKBEM (~Központi Kísérleti Gépgyártási Tervezőiroda rövidítése), majd az OKB-52-ből (amit ugye Cselomej vezetett) CKBM (~Központi Gépgyártási Tervezőiroda rövidítése), és Glusko OKB-456-osa is Energomas tervezőiroda névre lett átkeresztelve.

Az új vezető egy kaotikus állapotban lévő űrprogramot örökölt, négy Voszhod űrhajó útja volt tervezve, ám az erőforrások nagy része az űrhajók előkészítéséről a Szojuz űrhajó nem kevesebb, mint három plusz két változatának (az 7K-OK Föld körüli utakra tervezett, a 7K-L1 Holdmegkerülő és a 7K-LOK Holdraszállóprogramhoz tervezett verziója, plusz a katonai kémfeladatokra szolgáló Szojuz-R és később Szojuz VI változat) és az N1 rakéta fejlesztésére voltak átcsoportosítva, így folyamatos csúszásokkal szembesültek. Cselomej még 1965-ben megbízást kapott Hruscsov utasítására, hogy egy Hold-megkerülő utat valósítson meg az LK-1 űrhajójával és a holdraszállást az LK-700 űrhajóval, de amikor vezércsere történt, Koroljov elérte, hogy az UR-500K rakétához egy Szojuzon alapuló megoldást (az L1-et) kelljen használnia a holdmegkerülésre, a holdraszállás pedig a "saját" N1 / 7K-LOK / LK trió feladata lesz.

Cselomej meg örülhetett annak, hogy UR-500K rakétája 1965-ben kétszer sikeresen elindult a világűrbe, noha nyilván lesújtotta, hogy alulmaradt Koroljovval szemben. Eközben ismét elővették a bolygóközi szondák esetét is, noha az első Vénusz-szondát már 1961-ben megpróbálták elindítani, de nem hagyta el a Föld gravitációs terét, és az emberes űrutak prioritása miatt nem is próbálkoztak vele újra jó ideig. 1965-ben a Venyera-2 már elindult a Vénusz felé, de útközben elvesztették vele a kapcsolatot, és később sem sikerült újra felvenni vele – a Venyera-3 ugyan így járt. Az R-7 családba tartozó Molnyija hordozórakétán induló Luna-9 szonda viszont 1966. február 3-án sikeresen leszállt a Hold felszínére, ismét megelőzve az amerikaiakat – és újra nagyon fontos sikerélményhez juttatta a szovjet űrprogramban résztvevőket.

 

Georgij Babakin, a Lavocskin-iroda főtervezője 1965 és 1971 között

Azt már csak a margóra, hogy ez a kis győzelem még Koroljov döntéseihez volt köthető. Eredetileg az OKB-1 felelt az űrszondákért is, így például a Hold felszínén landoló E-6 jelölést viselő műholdakért. Mikor Hruscsov döntése 1964-ben végre az emberes Hold-program terén több erőforrást biztosított, Koroljov nekiállt átszervezni a feladatokat, ennek egyik része volt, hogy az 1960-ban a Cselomej által irányított OKB-52-be olvasztott Lavocskin-tervezőirodát újra függetlenítette (aligha véletlenül tett így Koroljov, feltehetően részben riválisának szeretett volna alápörkölni), és ők kapták meg a Hold- és bolygóközi kutatószondák fejlesztését. A régi-új OKB-301-et Georgij Babakin vezetésével hozták létre, és miután megkapták az OKB-1-től az utolsó két félkész E-6-ost, némileg átalakították őket, új irányítórendszert építettek a részére, és alapos tesztelésnek vetették alá. A Lavocskin-irodára részben azért eset Koroljov választása, mivel az korábban az alapos és mélyreható tesztelést favorizáló mérnökökből állt, ahol hagyományai voltak már ezeknek a fejlesztési eljárásoknak.

Maga Koroljov az elégtelen pénzügyi és erőforrási lehetőségekkel indokolta azt, hogy saját irodája is sokszor élesben tesztelt mindent (ezt azért nehéz elhinni, mert akkor is így jártak el, amikor több erőforrást kaptak). Megtervezték, összeépítették a különféle rakétákat, műholdakat, űrhajókat, majd elindították őket, és figyelték, mi történik. Összetett földi teszteket csak az 1960-as évek közepétől kezdték el erőltetni (noha később az N1 első fokozatánál nem valósult ez meg). Utólag sok helyen lehet olvasni, hogy a szovjet űrprogram nehézségeinek ez az eljárás volt a gyökere, amelyet nagyon nehezen vetkőztek csak le...

 

A britek által fogott egyik Luna-9 felvétel...

Erre jó példa, hogy a Lavocskin-iroda által továbbfejlesztett E-6M holdszondából rögtön az első sikeresen teljesítette a feladatát: miután elindult a Hold felé, már Luna-9 néven le is szállt, és jeleit a brit Jodrell Bank rádióteleszkóp sikeresen vette, a Hold felszínén készült első felvételekkel együtt.

Az ilyen sikerekre pedig nagy szükség volt ekkoriban a szovjet űrprogram számára, és az 1965 végétől kevés ilyenre volt példa. A problémákat nagyszerűen bemutatja a Voszhod program további élete. Eredetileg még 1964 októberében az volt a terv, hogy egyetlen űrhajóssal a fedélzetén 12, majd 15 napos világűrben töltött időtartam-rekordokat állítanak fel, ez lesz a Voszhod-3 útja. A cél a Gemini programban kitűzött utak sikerének aláásása, vagyis több (három) embert felküldeni egy űrhajóval, előbb végrehajtani az első űrsétát, illetve megőrizni az időtartam-rekordot a Szovjetunió számára.

Érdekesség, hogy a Gemini programban a valódi (manőverezéssel elért) űrrandevú megvalósítása és a dokkolás teljesítése is szerepelt, de ezeket a Voszhod programba sehogy sem lehetett teljesíteni. Viszont az első két célt az első két Voszhod űrhajó teljesítette, noha az ezeken az utakon közben felmerült problémák (például az, hogy a manuális visszatérő manőverhez szükséges Vzor kijelzőt a hajó kezelőszerveinél ülő űrhajós nem látta) miatt az űrhajó áttervezését és átépítését tartották szükségesnek. Nem mellesleg pedig a létfenntartó rendszert is újra kellett gondolni, hogy a legalább 15 napos űrutazásnak bátran nekiugorhassanak.

 

Egy Voszhod (nincs katapultülés) két "kutyaóllal", ilyen volt a Kozmosz-110 is

Mintha nem lenne elég ez is, a Gemini 5 útjának egyik kísérlete többek között Földről indított rakéták hajtóművének megfigyelése volt. Nem teljesen tisztázott minden körülmény, de a lényeg, hogy a szovjetek ezt egy rakéta-indítás észlelő rendszer tesztelésének gondolták, és a szovjet hadsereg egy hasonló tesztet kért (vagy inkább követelt) Koroljovtól. Ezért a Voszhod-3 egyik fő feladatának egy ballisztikus rakétaindítás észlelése köré lett felépítve, és más katonai célú kísérletek lettek meghatározva. Mellesleg Koroljov egy saját kis kísérletet is szeretett volna végrehajtatni, amely szerint az továbbfejlesztett Vosztok-K rakéta harmadik fokozatát egy kábellel összekötötték volna a 

Voszhod űrhajóval, és megpörgetve őket kismértékű mesterséges gravitációt hoztak volna létre az űrhajóban. Mintegy mellékesen a korábbi 15 napról 20 napra emelték az űrutazás tervezett hosszát, hogy az 1965 végére tervezett 14 napos Gemini-7 utat egyértelműen túlszárnyalják. A létfenntartó rendszert újra elkezdték átdolgozni, hogy a kitűzött céloknak megfeleljen. Koroljov halála után, 1966. február 22-én indult a Kozmosz-110, ami valójában egy Voszhod űrhajó volt, fedélzetén két kutyával (Veterok és Ugoljok), majd 21 napig keringett a Föld körül, végül pedig sikeresen visszatért a Földre, bizonyítva, hogy az űrhajó maga képes a feladatot teljesíteni.

 

Veterok és Ugoljok, akik időtartam rekordot döntöttek

Misin alapvetően követte mentora utasítását az N1 / Szojuz 7K-LOK / LK prioritás terén, de mivel a Voszhod-3 nehéz szülésnek indult eleve, menet közben elengedték a mesterséges gravitációra vonatkozó kísérletet, illetve az út hosszát 18 napban határozták meg. Így április közepén kellett volna indulnia, azonban az R-7 hordozórakéta-család Voszhod alfajából egy példányának nem sikerült elérnie a kitűzött pályát április elején, így május 20., majd május 22. lett a kitűzött indítási időpont, hogy kizárhassák a hiba megismétlődését. Csakhogy május 10-én egy értekezleten Leonyid Szmirnov, a kommunista párt egyik prominens képviselője sokkolta a jelenlévőket azon bejelentésével, hogy a kormányzat nem látja értelmét a Voszhod-3 útjának, mivel nem nyújt semmi olyat, amivel a Gemini űrhajók útjain jóval túlmutatna.

Mintegy mellékesen pedig a többi Voszhod utat is törölték a tervekből, ide értve a női űrsétára szánt Voszhod-4-et, a 20 napos időtartam-rekordra tervezett Voszhod-5-öt, és a rögzítőkötelek nélküli űrsétára szánt Voszhod-6 repülést. Ezekre az utakra az űrhajók és a rakéták építés / fejlesztés alatt álltak (még ha Koroljov és Misin lassította is ezt), a személyzet (a tartalékokkal együtt) pedig ki volt választva. Misin ugyan a gyakorlatilag indításra kész Voszhod-3-at még 1966 őszén újra felhozta, hogy a folyamatosan csúszó Szojuz űrhajó első útjáig legyen egy szovjet emberes repülés, de végül (pontosan nem ismert okokból) nem harcolt érte túlságosan komolyan, és így sor sem került rá...

 Irina Szolovjova és Valentyina Ponomarjova, a Voszhod-4 kitűzött legénysége,
Szolovjova az űrsétára is kiképzést kapott, ő lehetett volna az első női űrsétát végrehajtó kozmonauta

Misinnek ugyanis úgy vélte, hogy a Voszhod több sebből vérzik, és a Szojuz mihamarabbi útjára kell koncentrálnia. Csakhogy a Szojuz fájdalmasan messze volt attól, hogy kész űrhajónak nevezhessük...

A Szojuz űrhajó bemutatása

Az első űrhajókkal (akár a Vosztok, akár a Mercury esetét nézzük) szemben nem voltak túl nagy elvárások: vigyék fel az űrhajóst Föld körüli pályára, és lehetőleg élve hozzák is vissza. Kényelem, megfelelő munkakörülmények, ne adj isten ergonómia nem szerepelt az igénylistán. Paradox módon a második generációnak nevezhető, az első űrhajókból származtatott Voszhod és Gemini sem igazán mutatott ezen túl. A Voszhod három embernek nagyon szűk volt, de két embernek sem kényelmes hosszabb ideig. A Gemini, ha lehet, még ennél is rosszabb volt, hiszen ott a két űrhajós maximum űrséta esetén hagyhatta el a katapultülését, amúgy indulástól érkezésig jobbára egy helyben ültek (visszautalnék a Gemini-7 majdnem 14 napos útjára, el lehet képzelni...).

 

Thomas P. Stafford a Gemini-9A űrhajóban – láthatóan nem egy táncterem...

Alapvető űrhajóépítési egyszeregy, hogy lehetőleg minimális tömegre kell törekedni, hiszen szó szerint minden kilogramm számít. Viszont ahhoz, hogy az űrhajósok számára megfelelő élet- és munkateret biztosítsanak, valami módon mégis nagyobb teret kellene létrehozni. Mivel nagyobb hordozórakéta nem volt reális belátható időn belül, ezért az R-7 rakétacsaláddal szándékoztak több elemből álló, az űrben összedokkoló mini-űrállomásszerű megoldással továbblépni. Ezt a Szever (5K) űrhajóval kívánták megvalósítani, amelynél először is a kerek visszatérő modul helyett egy lekerekített csonkakúp alakra tértek át, vagyis a légkörbe érve az áramlás miatt ennek a keskenyebbik fele fog a haladási iránnyal szemben elhelyezkedni, így stabilizálni lehet az útját, és a Vosztok / Voszhod legénysége által átélt "centrifuga élményt" mellőzve lehet visszatérni.

 

A Szever már emlékeztet a Szojuzra, az áramellátást napelemekkel oldották volna meg, de csak két modulból állt még

A Szever viszont egyszerűen túl nagy és nehéz volt, viszont a megfelelő méretű beltér ára ez volt. Erre a 7K tervnél (a későbbi Szojuz) egy ügyes trükköt vetettek be. A Vosztok / Voszhod (és a Szever) két modulból állt, az űrhajóst szállító visszatérő modulból és a műszaki modulból, amely az energiaellátást, manőverezést, kommunikációt és a bizonyos szintig a létfenntartást biztosítja. A Szojuz esetén egy harmadik modult is bevetettek, egy orbitális modult. Ez a modul plusz munka- és életteret biztosít, de mielőtt az űrhajó visszatérne a Földre, leválasztja a műszaki modullal együtt, így a visszatérő modul (amelyet hővédő pajzzsal kell ellátni, és a leszálláshoz ejtőernyővel kell lelassítani) a lehető legkisebb és legkönnyebb lehet – vagyis a Szever visszatérő moduljához képest kétharmad méretű volt csak, és jóval könnyebb. A margóra meg kell jegyezni, hogy a 7K első inkarnációja valójában négy modulból állt, a műszaki modul mögött egy gyűrű alakú rendszerben az automatikus dokkoláshoz szükséges rendszerek lettek volna elhelyezve, amelyet a 7K / 9K / 11K összecsatlakozás után leválasztottak volna. Ezt később a műszaki modulban helyezték el.

 

A General Electric D-2 jelölésű Apollo terve, az orbitális (zöld), visszatérő (kék) és műszaki (piros) modulfelépítéssel – végül James Webb NASA vezető figyelmen kívül hagyta a megbízott cégek javaslatait, és a NASA Langley űrközpont munkatársainak tervét választotta...

Itt egy picit meg kell állni, hogy a Szojuz nagysága előtt leboruljunk, tudniillik megérdemli. A Szojuzt azzal, hogy három modulos megoldásra váltott, roppant rugalmasan lehetett a legkülönfélébb feladatokra használni (Föld körüli utak, holdutazás, Föld körüli űrállomás kiszolgálása) – ugyanakkor ehhez képest a szerkezeti tömege minimális lehet. Az Apollo űrhajó parancsnoki modulja három (igaz szkafanderben lévő) űrhajósnak nyújtott 6,2 köbméter életteret, és 5,5 tonnát nyomott – eközben a Szojuz űrhajó ugye ~6,5 tonna volt, cirka 6,5 köbméter életteret nyújtott összesen, de ez egy komplett űrhajó volt, amely saját energiaforrással, hajtóművel, sőt, az orbitális modul lévén saját zsilipkamrával is rendelkezett! Noha csúnya vargabetűknek köszönhetően a Szojuz a mai napig használatban van, sőt, a másik jelenleg is használatban lévő embert szállítani képes űrhajó, a SzenCsou is alapvetően a Szojuz másolata, de ez azért mindenképpen tiszteletre méltó eredmény. A margóra pedig felírhatjuk, hogy anno a megbízott cégek által asztalra tett Apollo elemzések egyike, a General Electric D-2 megoldásaiban emlékeztet a Szojuzra, tehát a túlparton is voltak olyanok, akik ugyan arra jutottak, mint a szovjetek. Ezek után kicsit nehéz megérteni, hogy a NASA miért ragaszkodik az Apollo-féle megoldáshoz a 2000-es évek után, ha egyszer már egyértelműen kiderült, hogy kevésbé hatékony...

 

A 7K, más néven a Szojuz-A, az orbitális modult merevítőrudak tartják még a helyén

A már korábban említett 7K / 9K / 11K "vonat" szükségessé tette az űrbéli dokkolást, mégpedig a szovjet gondolkodásmódnak megfelelően automatikusan. Ennek tesztelésére (és a szovjet emberes űrprogram folyamatosságát fenntartandó) egy Föld körüli pályára szánt Szojuz variánson is elkezdtek dolgozni – ez lett a 7K-OK, de elnevezés terén maradt csak Szojuz. Ezen a variánson mutatjuk be az űrhajó felépítését, amely már több mint fél évszázada szolgálja az emberes űrutazást.

 

A Szojuz 7K-OK három fő modulja

Előlről indulva az orbitális vagy lakómodul az első egysége az űrhajónak. Alapvető célja az, hogy a legénység számára plusz munka- és életteret nyújtson, ahogy fent lehet látni, először hengeres kialakítással számoltak, de a végleges változatnál egy csaknem teljesen gömb alakra tértek át, azért csaknem, mert a két (egyébként magnézium-ötvözetből készült) félgömb közé egy cirka 30 centiméteres hengeres elemet építettek be. A modul így 2,2 méter átmérőjű, de hozzávetőleg 2,6 méter hosszú (plusz az orrára szerelt dokkoló szerkezet, amivel akár 3,5 méteresre is "nőhetett"), a beltere összesen 6,4 köbméteres, ám ezek egy részét különféle tárolók, rendszerek foglalják el, így az űrhajósoknak 4 köbméternyi teret hagynak. Az egység külső felén voltak a dokkoláshoz szükséges rádióantennák és radaros távolságmérők, illetve a kommunikációs antennák. A 7K-OK esetében nem volt dokkolórendszer része a zsilipajtó, alapvetően a Holdutazásnál alkalmazni szánt összekapcsolódás és űrsétával való átszállás volt a céljuk.

A beltérben egy toalett, a létfenntartó rendszer egyes elemei, plusz kommunikációs rendszer, illetve a dokkoláshoz szükséges rendszerek lettek elhelyezve, a modul alján pedig a visszatérő modulhoz kapcsoló, mindkét oldalról zárható zsilipajtóval látták el. Az első változatoknál az egyetlen másik ajtó egy 640 mm-es zárható ajtó volt az orbitális modul alsó részén, ezen keresztül szálltak be az űrhajósok indítás előtt, illetve űrséta alkalmával itt tudták elhagyni az űrhajót. A létfenntartáshoz kapcsolódó elemek közé tartozott az űrhajósok által kilélegzett szén-dioxidot (CO2) megkötő, kálium-szuperoxidra (KO2) és lítium-hidroxidra (LiOH) épülő ágyak alkalmazása.

A végleges 7K-OK orbitális modul belső kialakítása, amit 1964-ben jóváhagytak,
a "konyhaszekrény" és a "dívány" elnevezés adta magát a belteret uraló elemekre

A korai Szojuzok esetében a dokkolókapcsok az orbitális modul orrán voltak elhelyezve, de a két űrhajó között űrsétával lehetett csak átszállni (ez volt a terv egyébként a holdutazásnál is, vagyis a Szojuz és az LK Holdkomp között űrsétával szállhatott át az űrhajós). Ehhez az orbitális modult zsilipként lehetett használni, lezárva a visszatérő modul felé vezető ajtót, így a visszatérő modulban a túlnyomás megmaradt. A ma is ismert, zsilipajtóval párosított dokkolórendszert csak később, a Szojuz-10 útjára fejlesztették ki. A modulból két kis kerek ablakon keresztül lehet kitekinteni, az egyik az ajtóval szemben, a másik pedig az ajtó felett van.

A belteret alapvetően két nagyobb elem uralja, a nagyobbik a "szervant" (~tálalószekrény), a másik pedig "divan" (dívány) nevet kapta a használóitól. Előbbiben helyezték el a legénység számára az étel- és vízkészletet, itt kapnak helyet a különféle tudományos kísérletek eszközök, valamint az extra kommunikációs rendszer és a hulladéktárolók. A másikat, nevének megfelelően egyrészt ülő / pihenő helyként lehet használni, illetve alatta tárolórekeszeket helyeztek el további készleteknek. Az űrsétához használatos űrruhát szintén ebben a modulban helyezték el.

 

Egy 7K-OK orbitális modul, "női" dokkolókapoccsal és külső hőszigetelő borítás nélkül

A beltérben kapaszkodókat helyeztek el, a fal felső részén videokamera és egy levegőmozgatásért felelős ventilátor is helyet kapott. A modul energia- és hőháztartását a műszaki modultól kívül elvezetett vezetéken keresztül oldották meg. Az orbitális modul (mivel nem kell elviselnie a visszatéréskor fellépő erőket) könnyű szerkezetű (cirka 1100 kilogramm a teljes modul), vékony falú, a hőszigetelését (ahogy a visszatérő modulét is) egy külső, puha takaróréteg biztosítja.

 

Egy 7K-OK Szojuz, jól látható a zöld hővédő takaróréteg

A második eleme a Szojuznak a visszatérő modul, nevéből fakadóan csak ez tér vissza egyben a világűrből, így ezt kellett a legmasszívabbra megépíteni és hővédelemmel ellátni, ezért a méreteit (és tömegét) amennyire lehet igyekeztek minimalizálni. A lekerekített csonkakúp alakú modul 2,2 méter átmérőjű, 2,1 méter hosszú és cirka 2,9 tonnát nyom. A masszív modul beltere nem egészen 4 köbméter, ám ennek jó részét a beltérbe "betüremkedő" ejtőernyő-tárolók (fő és tartalék) határozzák meg, illetve a székek alatti kiszolgáló rendszerek, a személyzet számára így hozzávetőleg csak 2,5 köbméter marad. Az ejtőernyők egy kisebb stabilizáló, illetve egy főernyőből állnak, és ahogy említettem, a biztonság kedvéért két teljes szettet építettek be. Az űrhajó alján elégő (ablatív) hővédő pajzs található, a leszállás utolsó fázisában ezt leoldják, és alatta négy (később hat) kis méretű, szilárd hajtóanyagú fékező rakétát helyeztek el – ezek közvetlenül a földet érés előtt indulnak be, a lehetőségekhez képest minimalizálva a becsapódás sebességét.

 

Egy már erősen viseletes 7K-OK Szojuz visszatérő kapszulájának beltere, a fent két oldalt látható betüremkedés a fő és tartalék ernyők tárolói

A személyzet három fő lehet, akik a 7K-OK esetében a Voszhodhoz hasonlóan szkafander nélkül (tömegcsökkentés miatt) foglalnak egymás mellett helyet, a térkihasználás miatt, és hogy munka közben lehetőleg kevésbé zavarják egymást, a három ülés "W" alakban van elhelyezve, vagyis a két szélső "kifelé dől". Így noha az űrhajósok lábai közel vannak egymáshoz, vállmagasságban a lehető legmesszebb vannak. A kezelőszervek a középső ülés előtt koncentrálódtak, tehát a középső ülésben ülő űrhajós a "pilóta", illetve sokszor az űrhajó parancsnoka is.

 A később szerencsétlenül járt Szojuz-11 személyzete pózol kiképzés közben egy szimulátorban,
jól látható a kezelőpanel és a a visszatérő modul általános elrendezése

A panel az első Szojuz verziónál alapvetően egyszerű adatokat közölt – a leglényegesebb az alul elhelyezett Vzor kijelző, amely itt egy, a visszatérő modul oldalán (az űrhajósok "lába" felől) kibocsátott periszkóp képét mutatta. A kitolható periszkópra azért volt szükség, mert így tudták csak megoldani, hogy a kezelőszerveknél ülő űrhajós előrefelé láthasson. A műszerfal bal oldalán egy kis földgömböt helyeztek el, amely (először csak nappal) az űrhajó relatív helyzetét mutatta hozzávetőlegesen (ezt hamarosan egy csillagkövető szenzor segedelmével a Föld árnyékos oldalán is biztosítani tudták, noha az elején elég megbízhatatlanul), erre elsősorban akkor van szükség, ha kézzel kell a fékező manővert végrehajtani, így láthatják, hogy körülbelül mikor kell beindítani azt. Az űrhajó irányításához szükséges kezelőszervek két előre húzható tartón elhelyezett botkormány képében lettek beépítve, szintén a középső székből használhatóan. A modul rendelkezik nyolc apró pozicionáló hajtóművel, ezek dedikáltan a visszatéréskori korrekciókra vannak szánva, hidrogén-peroxid (egy komponensű) hajtóanyaggal. Az visszatérő modul csak egy kis akkumulátorral rendelkezik, amely a legalapvetőbb rendszereket cirka egy napig képes kiszolgálni.

A harmadik részegység a műszaki modul, ez a hengeres, 2,1 méter hosszú és 2,5 méter átmérőjű, mintegy 2,65 tonnás modul felel az energiaellátásért, a hőháztartásért, az űrbéli manőverezésért és a pozicionálásért. Amíg a korábbi szovjet űrhajóknál az energiaellátásért csak az akkumulátorok feleltek, a Szojuz végre napelemekre támaszkodhatott, amely hosszabb időtartamú utaknál jóval könnyebb tömeget tett lehetővé. A két napelemtábla 500 Watt elektromos energiát termel ideális körülmények között – ez nem sok, de a célnak tökéletesen megfelelt, és így a műszaki modulban lévő akkumulátorokat elég volt olyan kicsire tervezni, hogy egy (takarékosan két) napra elégséges energiát biztosítsanak az egész űrhajónak.

 

Egy Szojuz 7K-OK makett, látható a műszaki modul külső felén a radiátor (a "hurkák", amik valójában csővezetékek), a napelem, és hátul az Igla dokkolórendszer gyűrűje, valamint a hajtóműmodul

A hőháztartás biztosítására radiátorokat szereltek a műszaki modul külső felére, folyékony és gyúlékony hőközvetítő közeget használva arra, hogy a két másik modulból a felesleges hőt kisugározzák. Ebben a modulban lettek elhelyezve a Nap helyzetét megállapító fotocellák, amelyek a hajó helyzetét tudják ez alapján megállapítani. A modul végén, egy gyűrű alakú házban helyezték el az Igla dokkolórendszer számítógépét és rendszereit.

 

A KTDU-35 hajtóműkomplexum, középen a fő, mellette a két tartalék hajtóművel,
illetve a négy kormány-fúvókával, mögöttük pedig láthatóak a hajtóanyag-tartályok és a csőhálózat

A modul leglényegesebb eleme persze a KTDU-35 hajtómű, amit az OKB-2 (később KBHM, végül Iszajev-)tervezőcsoport alkotott meg. A KTDU-35 egy elég különleges hajtómű, egy fő- és két segéd-égőtere van, utóbbiak tartaléknak szolgálnak, ha a főhajtómű nem indulna be valamiért. Az üzemanyaga UDMH, az oxidálószer AK27I (73% HNO3 és 27% N2O4) – igen, miközben Koroljov a rakétáknál üldözte a toxikus és öngyulladó hajtóanyagokat, az űrhajónál ők sem tudtak jobb megoldást találni. Ez a hajtóanyagpáros viszonylag jól tárolható (nem szükséges mélyhűteni), miközben az, hogy a két anyag öngyulladásra képes együtt, szükségtelenné teszi a gyújtóberendezést – nem véletlen, hogy a legtöbb űrhajó (és nem csak az ember irányította) ilyen vagy ehhez hasonló párost használ a mai napig.

A KTDU-35 azonban relatíve szerény képességekkel bír, mindössze 4,09 kN (főhajtómű) + 4,03 kN (tartalék hajtóművek) tolóerővel rendelkezik, ami miatt a manőverek végrehajtásához hosszú ideig kell működtetni. A Szojuz delta-V (pályaváltoztatás képességének mértéke) értéke ~390 m/s, ez a Vosztok esetében 140-155 m/s volt, és nagyságrendileg kb. 120-150 m/s szükséges a fékezőmanőverhez, a többi felhasználható pályamódosításokra, űrrandevúra, dokkolásra. Az 1+2 hajtómű körül 4 db ferdén elhelyezett pozicionáló fúvókát helyeztek el, ezek szintén a főhajtómű üzemanyagával működtek.