Стикування — це процес, або спосіб з'єднання космічних апаратів (ракети-носія та супутника чи зонду, або двох орбітальних станцій) за допомогою стикувального механізму (стикувального агрегату), що допускає пізніше розстикування і продовження польоту окремо. При цьому здійснюється механічне з'єднання, достатньо міцне для управління польотом одного апарата за допомогою зістикованого з ним. При цьому може відбуватися, а може і не відбуватися, з'єднання електричних схем і гідравлічних систем апаратів.
Метою стикування зазвичай є потреба у дозаправці, передачі ресурсів, обміну екіпажем чи інформацією.
Характерною рисою є автоматичне з'єднання апаратів зазвичай під керуванням із землі або бортових комп'ютерів.
Нині більшість орбітальних станцій, зондів та супутників обладнано пристроями для автоматичного стикування.
Історія Радянський Союз запустив з одного стартового майданчика два космічні кораблі: 1962 року з проміжком в добу (Восток-3 і Восток-4) та 1963 року з проміжком у дві доби (Восток-5 і Восток-6). В обох випадках запуски здійснювались так, щоб ракети-носії виводили кораблі на майже ідентичні орбіти, проте точність такої системи була недостатньою, щоб досягти справжнього зближення. Для цього необхідний принаймні один корабель з власними двигунами, з допомогою яких він може коригувати свою орбіту, щоб точно зорієнтуватися відносно іншого корабля, у кораблів Восток не було таких двигунів. Початкові відстані, що розділяли кораблі були від 5 кілометрів до 6,5 кілометрів, але повільно розходилися до тисяч кілометрів впродовж польоту.
Першу спробу стикування в космічному просторі 3 червня 1965 року здійснив американський космонавт Джим Макдівітт на Джеміні-4 для стикування з верхнім ступенем ракети носія Titan II. Макдівітт не зміг підійти досить близько до ступеня через невірну оцінку відстані і надмірне використання палива на маневрування.
Перші успішні зближення
15 грудня 1965 року американський космонавт Волтером Ширра здійснив перше успішне зближення, коли маневрував кораблем Джеміні-6А відносно аналогічного корабля Джеміні-7 до відстані між ними в 30 см. Кораблі не мали стикувальних вузлів, щоб зістикуватись один з одним, але перебували доволі близько один від одного, впродовж понад 20 хвилин.
Перше стикування 16 березня 1966 року відбулось перше успішне стикування двох космічних апаратів — Джеміні-8, під командуванням Ніла Армстронга, зблизився і зістикувався з безпілотним апаратом Мішень Аджена. Це спочатку запланували здійснити при польоті Джеміні-6, але скасували, коли Мішень Аджена вибухнула під час старту. Замість стикування відбулось зближення Джеміні-7 і −6A.
30 жовтня 1967 року СРСР першим здійснив автоматичне безпілотне стикування апаратів Космос-186 і Космос-188.
В жовтні 1968 року радянський космонавт Георгій Береговий безуспішно намагався зістикувати Союз-3 в ручному режимі з безпілотним Союз-2. Він максимально наблизив свій корабель спочатку до 200 метрів, а згодом до 30 см, але не зміг зістикуватись, оскільки витратив усе паливо, призначене для маневрування.
16 січня 1969 року відбулось перше радянське успішне пілотоване стикування — Союз-4 і Союз-5 зістикувались та обмінялись двома членами екіпажу.
17 червня 1975 року відбулось перше стикування двох космічних апаратів з різних країн — космічний корабель Аполлон-18 зістикувався з кораблем «Союз-19», при виконанні програми «Союз»—«Аполлон».
11 січня 1978 року відбулось перше стикування трьох апаратів — Союз-27 зістикувався з комплексом Салют-6-Союз-26
Стикувальні агрегати Стикувальні агрегати поділяються на два великі класи — активно-пасивні та універсальні.
Активно-пасивні стикувальні агрегати (найчастіше типу «штир-конус») мають різні конструкції, розташовані на двох космічних апаратах, що стикуються. При цьому активний корабель не може зістикуватися з іншим активним, а пасивний — з іншим пасивним.
Універсальні стикувальні агрегати (зазвичай андрогінно-периферійні) цього недоліку позбавлені.
Наявні системи з універсальними стикувальними агрегатами (наприклад, АПАС-75, створений за програмою «Союз-Аполлон», і АПАС-89, що передбачався для корабля «Буран» і випробуваний на станції «Мир») поступаються поширенішим штир-конусним системам за масогабаритними параметрами і вимогам до точності наведення космічних апаратів.
Проблема стикування постала перед творцями космічних апаратів у зв'язку з програмою здійснення пілотованих обльотів Місяця і висадок на Місяць. Перші технічно реалізовані пропозиції щодо стикування з'явились 1962 року.
Вперше стикувальні агрегати з'явились на американських космічних кораблях «Джеміні», і призначалися для стикування з ракетою Аджена, щоб відпрацювати процеси зближення і стикування за програмою підготовки до програми «Аполлон».
У СРСР стикувальні агрегати почали розробляти за програмою 7К-9К-11К, метою якої був пілотований обліт Місяця без використання важкої ракети-носія. Попри те, що програму скасували, космічний корабель «Союз», створений за проєктом 7К, мав стикувальний агрегат і систему пошуку, зближення і стикування «Ігла» (, Голка), що дозволила 30 жовтня 1967 року вперше у світі здійснити повністю автоматичне стикування двох космічних апаратів.
Використання Часте використання космічного простору вимагало використання стикувань для доставки екіпажу та витратних матеріалів на орбітальні космічні станції. Першим з них було зближення і стикування 7 червня 1971 року корабля «Союз-11» зі станцією Салют. У наступних пілотованих космічних польотах відбувались стикування з шістьома станціями Салют, зі станцією Скайлеб, з орбітальною станцією «Мир» і з Міжнародною космічною станцією (МКС). На початку 2013 року для доставки екіпажу на МКС використовують кораблі «Союз ТМА-М».
Автоматичні космічні апарати також використовують для стикувань з космічними станціями для постачання припасів та палива. Союз і Прогрес могли автоматично зістикуватись зі станцією «Мир», коли вона діяла одночасно з МКС, а також з діючою станцією МКС за допомогою апаратури стикування «Курс», в той час як автоматизовані транспортні кораблі мають стикуватись з МКС з використанням лазерної системи. HTV, SpaceX Dragon, Cygnus підлітають дуже близько до станції, щоб маніпулятор МКС Canadarm-2 їх ловив і прикріпляв до модуля Harmony Міжнародної космічної станції.
Космічні стикування використовували для різних цілей, зокрема в місіях з обслуговування космічного телескопа ім. Хаббла. В польотах програми «Аполлон» місячні модулі, які доставляли космонавтів на Місяць, здійснювали зближення і стикування з командним/службовим модулем Аполлона на місячній орбіті.
Крім того, в місії STS-49 шаттл наблизився, екіпаж захопив маніпулятором і додав розгінний блок до супутника зв'язку Інтелсат-603, щоб він міг вийти на геосинхронну перехідну орбіту.
Крім стикування і відстикування двох космічних апаратів, здійснювались:
Перестикування кораблів «Союз» з одного стикувального вузла на інший в програмах «Салют», «Мир» і МКС. Кораблі Аполлон, здійснювали маневр знаний як перестановка, стикування, і витягування () Місячного модуля, через годину після розгінного імпульсу і переходу на траєкторію польоту до Місяця конфігурації: третій ступінь ракети Сатурн V/Місячний модуль всередині перехідника/Базовий блок (у порядку знизу вгору при запуску), з пілотованим базовим блоком, і безпілотним на цьому етапі місячним модулем: відокремлення базового блока з одночасним розділенням чотирьох зовнішніх панелей перехідника місячного модуля; розворот базового блока на 180 градусів (соплом двигуна в напрямку руху і стикувальним вузлом до місячного модуля); стикування базового блока з місячним модулем, останній з'єднаний з третім ступенем; зістикований базовий блок і місячний модуль згодом відокремлювався від третього ступеня;
Стикування дозволило зменшити масу апарата і здійснити політ пілотованим експедиціям на Місяць — на Місяць сідав і з Місяця злітав не весь експедиційний комплекс, а лише спеціальний місячний апарат, максимально полегшений і не здатний до посадки на Землю.
Згодом стикування використовували для створення орбітальних станцій СРСР/Росії, США, а нині — МКС.
Процес стикування Процесу стикування передує дальнє зближення з використанням системи Контакт, потім ближнє, потім з причалюванням починається власне стикування. Спеціальні виступаючі елементи стикувальних агрегатів входять у механічне зчеплення, після чого починається стягування об'єктів, після закінчення якого відбувається зчеплення замків. У цей момент з'єднуються електро- і гідророз'єми. Далі перевіряється герметичність стику, після чого можна відкрити люки і переходити з об'єкта в об'єкт. При стикуванні об'єктів великої маси (маса транспортного корабля «Союз» або «Прогрес» — близько 7 тонн — стик додатково посилюється зсередини знімними стяжками. На Міжнародній космічний станції, якщо об'єкт зістикований досить довго, можливий частковий демонтаж стикувальних механізмів і заміна їх на компактні пласкі люки.
Ранні стикувальні агрегати (на кораблях Джеміні і кораблях «Союз» від 1 до 9 не мали люку для внутрішнього переходу, і космонавтам доводилося виходити у відкритий космос у скафандрах. Така ж схема пропонувалася і для радянської місячної експедиції заради економії маси на стикувальному агрегаті.
З'єднання з МКС Російський Андрогінно-периферійний агрегат стикування (АПАС) створений на основі досвіду радянської програми «Мир». Використовують у Російському сегменті МКС
Американський Герметичний адаптер має 127 см в діаметрі для проходу екіпажу і переміщення вантажу. Він поєднує модулі американського сегмента МКС, а також його використовують для стикування з багатоцільовий модуль постачання і японський корабель постачання HTV.
Див. також Ракета-носій Штучний супутник Землі Пілотовані космічні апарати Пілотований космічний корабель Орбітальна станція Літальний апарат
Посилання The Visitors (rendezvous) Space Rendezvous Video of Space Shuttle Atlantis and Space Station Satellite Interactive Java applet that lets you attempt an orbital rendezvous
Handbook Automated Rendezvous and Docking of Spacecraft by Wigbert Fehse Docking system agreement key to global space policy — Oct. 20, 2010