У человека, который не особо интересуется событиями в космической сфере и знает о них в основном по новостным заголовкам, скорее всего, нет чёткого представления о происходящем на МКС. Одно время СМИ увлечённо писали, что Россия вот-вот выйдет из проекта и отстыкует от станции свои модули. Затем эти разговоры внезапно стихли, а их место заняли новости о национальной орбитальной станции. В США же абсолютно серьёзно обсуждали возможность передать МКС частникам, но потом вроде как решили остаться на ней до конца десятилетия.
Каково же реальное положение дел на МКС? Какое будущее ждёт орбитальный форпост человечества и пилотируемую космонавтику ближнего прицела? Давайте разбираться.
Читайте также
Корабли в небе. Развитие пилотируемой космонавтики
Антон Первушин
12.04.2020
44344
МКС в июле 1999 года — она пока состоит всего из двух модулей: Unity (сверху) и «Заря» (снизу) / NASA
Мы начнём рассказ с экскурса в историю МКС, ведь многие особенности нынешней ситуации проистекают из прошлого. Всё началось ещё в 1980-х, когда NASA начало разрабатывать проект многомодульной орбитальной станции, которую можно было бы собрать на орбите при помощи шаттлов. Её назвали Freedom.
Конструкторы рассмотрели множество вариантов компоновки Freedom: от связки герметичных отсеков, окружённой треугольными солнечными панелями, до переоборудованного топливного бака челнока, используемого в качестве основы станции. В итоге руководство утвердило дизайн с центральным кластером из жилых и научных модулей и длинной фермой, на которой планировали разместить солнечные батареи. Сборка Freedom должна была начаться в 1993 году.
Затем произошла катастрофа шаттла «Челленджер». Флот челноков оказался прикован к земле на несколько лет, и NASA пришлось внести ряд изменений как в их конструкцию, так и в принятые внутри организации стандарты безопасности. Из-за этого серьёзно увеличились сроки и стоимость строительства Freedom. В попытке спасти вышедший за рамки бюджета проект NASA официально предложило присоединиться к нему другим космическим агентствам — ESA, JAXA и CSA. Европейцы и японцы согласились построить по лабораторному модулю, канадцы — роботизированную руку-манипулятор. Таким образом из чисто американской станции Freedom превратилась в международную.
Но и это не помогло. В конце 1980-х бюджет NASA существенно урезали, и организация оказалась не в состоянии финансировать проект в запланированном объёме. В результате его в корне пересмотрели. Станция заметно уменьшилась и лишилась основной части научного оборудования, а число людей в экипаже сократилось с восьми до четырёх. Дата запуска первого модуля была сдвинута на 1995 год. Получившемуся «обрезку» пресса дала ироничное прозвище Fred.
Столь радикальное упрощение конструкции вызвало закономерный вопрос: целесообразно ли вообще продолжать проект? В самом деле — какой смысл тратить миллиарды долларов на орбитальную станцию, если её экипаж не сможет проводить серьёзные научные исследования? Летом 1993 года американский Конгресс провёл голосование о предложении закрыть Freedom. Для того, чтобы принять такое решение, не хватило лишь одного голоса. В этой ситуации NASA задействовало свой последний козырь — Россию.
Вряд ли стоит говорить, в каком состоянии находилась космическая отрасль нашей страны в начале 1990-х. Из-за отсутствия финансирования бо
льшая часть крупных программ была свёрнута или заморожена на неопределённый срок, включая проект новой орбитальной станции «Мир-2».
В то же время завершение холодной войны предоставило новые возможности, которые ещё совсем недавно казались немыслимыми. После переговоров осенью 1993 года США и Россия объявили о достижении исторической договорённости. Страны решили объединить свои разработки по Freedom и «Мир-2» и построить общий орбитальный дом. Некоторое время его обозначали как Alpha, но в итоге в обиходе закрепилось название Международная космическая станция.
Шаттл «Колумбия». В 2003 году, в процессе миссии STS-107, он разрушился при входе в атмосферу. Все семь членов экипажа погибли / NASA
Объединить проекты было разумно в условиях, когда ни одна из сторон не имела ресурсов, чтобы самостоятельно создать орбитальную станцию. Однако большое значение имела и политическая подоплёка. В то время американское правительство боялось, что из-за развала космической промышленности российские ракетные специалисты могут переехать во враждебные США страны. Привлечение России к проекту МКС обеспечило бы специалистов работой на много лет вперёд.
Сборка МКС началась в 1998 году, когда на орбиту были выведены модули «Заря» и Unity. Через два года к ним присоединился модуль «Звезда» (базовый блок «Мир-2»). Полноценно функционировать МКС начала 2 ноября 2000 года. В тот день с ней состыковался корабль «Союз ТМ-31». Он доставил на борт станции экипаж первой основной экспедиции — астронавта Уильяма Шеперда и космонавтов Юрия Гидзенко и Сергея Крикалёва. С того самого дня на МКС постоянно находятся люди.
За последующие годы МКС серьёзно увеличилась в размерах. К ней были добавлены лабораторные модули, несколько роботизированных рук-манипуляторов и знаменитая ферменная конструкция, к которой крепятся основные солнечные батареи (именно благодаря им МКС так ярко светится в ночном небе). Число людей в постоянном экипаже увеличилось с 3 до 7. Станция состоит из 15 основных отсеков. Её длина составляет 73 метра, ширина (с учётом фермы) — 109 метров, объём внутреннего пространства — 1005 кубических метров, а масса — около 440 тонн.
Если оглянуться назад, кажется очевидным, что решение объединить Freedom и «Мир-2» в МКС было весьма удачным. Технические возможности участников проекта дополняли друг друга — именно это позволило станции дожить до нынешних дней. Так, американские челноки взяли на себя основную работу по её сборке, Россия же обеспечила выживание МКС во время паузы, вызванной катастрофой шаттла «Колумбия». А когда крылатые корабли ушли на пенсию, «Союзы» на долгие годы стали единственным средством доставки людей на борт станции.
Однако у любого компромисса есть своя цена. Создание МКС началось, когда отношения США и России были куда более тёплыми. К сожалению, за последние годы ситуация сильно изменилась. Чем более прохладной и даже враждебной становилась риторика руководства двух стран, тем громче звучали голоса, заявлявшие о необходимости «космического развода» в 2025 году — когда истечёт срок нынешнего соглашения о совместной эксплуатации МКС. К этому добавился и ряд скандальных инцидентов. Чего стоит хотя бы сюрреалистическая история с дыркой в бытовом отсеке корабля «Союз МС-08», первыми следственными операциями в космосе и последующими публикациями в российской прессе со ссылкой на «анонимных экспертов», говоривших о том, что отверстие в космос якобы просверлила астронавтка NASA, таким образом пытаясь поскорее вернуться на Землю…
В результате в информационном пространстве начала активно муссироваться тема отстыковки российского сегмента от МКС и превращения его в самостоятельную орбитальную станцию. Правда, достаточно быстро выяснилось, что эту идею будет сложно реализовать по целому ряду причин. Например, тот же модуль «Заря», входящий в состав российского сегмента МКС, является собственностью компании Boeing, которая оплатила его изготовление. Кроме того, российский сегмент МКС не самодостаточен с энергетической точки зрения и получает большую часть энергии от американского сектора. Не добавляет устойчивости подобным планам и солидный возраст большинства модулей, не говоря уже о технических сложностях и расходах.
Что касается американской стороны, в 2018 году администрация Дональда Трампа предложила прекратить прямое финансирование МКС с 2025 года и после этого начать коммерциализацию станции — отдать её в распоряжение частных организаций. Но бо
льшая часть научного сообщества встретила инициативу прохладно. Тогда американское руководство решило выбрать другой подход и использовать МКС в качестве своеобразного «инкубатора», чтобы создать коммерческую орбитальную станцию.
План выглядит так. В этом году к МКС пристыкуют первый частный модуль, построенный компанией Axiom. Затем к нему присоединят другие отсеки, и в результате орбитальный форпост постепенно обзаведётся полноценным коммерческим сегментом. После того как США решат закончить эксплуатацию МКС, коммерческий сегмент Axiom отсоединится от неё и отправится в свободное плавание уже как отдельная орбитальная станция. Потом NASA будет заказывать у её владельцев проведение исследований и при необходимости командировать туда своих астронавтов.
31 мая 2021 года к МКС пристыковался первый Crew Dragon с экипажем на борту / NASA / Mark T. Vande Hei
В январе 2022 года компания Space Entertainment Enterprise объявила о том, что намерена построить первую в истории космическую развлекательную площадку. Её тоже планировалось запустить в этом году и состыковать с сегментом Axiom на МКС.
Опять же, на бумаге идея выглядит красиво. NASA уже отдало на откуп частникам снабжение МКС и доставку туда людей. Создание коммерческой орбитальной станции выглядит логичным следующим шагом и вероятным будущим всей индустрии.
Но и здесь не всё так гладко. Строительство частной орбитальной станции (пускай и под присмотром NASA) всё равно остается непростой задачей — по сложности она намного превосходит разработку пилотируемого космического корабля. Так что нет никаких гарантий, что частный сегмент МКС будут создавать так же быстро, как расписано в плане. В сложившейся ситуации у NASA, по сути, нет другой разумной альтернативы, кроме как задержаться на станции как минимум до конца десятилетия — иначе страна тоже рискует остаться без доступа к низкой околоземной орбите. Такой шаг соответствует интересам и SpaceX, и других аэрокосмических компаний, имеющих действующие контракты по доставке людей и грузов на МКС. Прекращение эксплуатации МКС в середине текущего десятилетия оставит в их бюджетах солидную дыру, которую будет сложно закрыть доходом из других источников. Это, в свою очередь, может существенно затормозить рост всего частного сектора. А его стимулирование — один из приоритетов нынешней политики NASA.
В модуле «Заря» тоже нашли трещины. Это самый первый модуль, с которого началась станция, он проработал в космосе почти четверть века / NASA
Продление работы МКС выглядит наиболее логичным шагом для всех, однако, помимо политики, есть одно обстоятельство, способное спутать все карты. Речь о возрасте станции. Первые блоки МКС были запущены ещё в конце 1990-х и уже провели в космосе почти четверть века, что не могло не сказаться на их техническом состоянии.
В сентябре 2019 года на МКС обнаружили утечку воздуха. Точнее, утечку, превышающую установленную норму, — в процессе функционирования станция всегда теряет немного воздуха. Проведя расследование, экипаж выявил место утечки — это оказалась промежуточная камера модуля «Звезды». В его корпусе образовались трещины, через которые и уходил воздух.
Позже российские космонавты неоднократно пытались точно локализовать все трещины и заделать их при помощи накладок и герметиков. Увы, пока что их усилия не привели к успеху. Хоть скорость утечки и уменьшилась, но «Звезда» по-прежнему продолжает терять воздух.
Конечно, в нынешнем виде утечка не представляет прямой угрозы для МКС. Корабли снабжения регулярно доставляют на неё азот и кислород, что компенсирует потери. Беспокойство вызывает сам факт образования трещин в «Звезде». Они могут свидетельствовать об усталости металла, из которого сделан корпус модуля. Летом 2021 года трещины также были обнаружены в модуле «Заря». Хорошая новость — они не сквозные. Плохая — сейчас никто не в состоянии гарантировать, что трещины не начнут расползаться. Или что они не появятся ещё в каком-то из старых модулей.
Теоретически, если ситуация с утечкой воздуха усугубится, повреждённый модуль можно изолировать. Однако это самая крайняя мера, и сложно представить, что российская сторона на неё согласится.
Но даже если странам-участницам удастся урегулировать все сложности и продлить работу МКС, рано или поздно наступит момент, когда под весом политических причин или накопившихся технических проблем они всё же решат прекратить эксплуатацию комплекса и затопить его в Тихом океане. Что произойдёт после этого?
Как мы уже сказали, сейчас NASA не планирует создавать прямую замену МКС на околоземной орбите. Это направление будет отдано на откуп частным компаниям. Притом NASA не хочет складывать все яйца в одну корзину и делать ставку исключительно на коммерческий сегмент МКС, который собирается строить Axiom. Возможно, в следующем десятилетии появится несколько частных орбитальных станций.
Но это идеальный вариант. В реальности же всё может оказаться намного сложнее. Поэтому в запасе у NASA есть альтернативный проект, который часто сравнивают с МКС, — орбитальная станция LOP-Gateway. Её планируется развернуть на окололунной орбите и использовать в качестве перевалочного пункта для экспедиций, направляющихся к Луне (а в будущем — и к Марсу). Сборка LOP-Gateway должна начаться в этом году, а в 2026-м станция примет свой первый экипаж.
Впрочем, прямо сравнивать LOP-Gateway с МКС всё же не совсем корректно — у окололунной станции более скромные размеры, да и постоянного экипажа у неё не будет. Её собираются использовать в качестве лаборатории для научных исследований, полигона для испытания новых технологий, места хранения оборудования и промежуточного звена для связи с лунными экспедициями.
Сейчас в проекте Gateway участвуют все основные партнёры по МКС, за исключением России. NASA предлагало «Роскосмосу» присоединиться к строительству станции, однако получило отказ. Дело в том, что «Роскосмос» хотел войти в проект в статусе ведущего участника. NASA же, в свою очередь, было готово поручить российской стороне строительство лишь одного модуля — шлюза для выхода в открытый космос. «Роскосмос» счёл такой вклад слишком незначительным и не согласился на роль младшего партнёра.
После отказа от участия в проекте Gateway Россия решила сделать ставку на сотрудничество с Китаем. В 2021 году был подписан меморандум о создании Международной научной лунной станции (МНЛС), которая расположится на поверхности Луны или на её орбите. Начало строительства запланировано на следующее десятилетие. Предполагается, что, как и Gateway, станция будет рассчитана лишь на временное присутствие людей.
Говоря про МНЛС, надо иметь в виду, что проект находится на самой ранней стадии реализации. Пока что сложно дать прогноз о том, что выйдет из этого начинания и насколько большой окажется здесь роль России. Ведь если говорить откровенно, Китай тоже не демонстрировал особого желания делить пальму первенства в космонавтике.
О том, какая из стратегий на эпоху «после МКС» более оптимальна, спорить можно долго. Хочется верить, что опыт, полученный за десятилетия эксплуатации общего орбитального дома, не пропадёт зря. Выяснилось, что вместе разные страны способны добиться намного большего, чем поодиночке. Остаётся надеяться, что даже после того, как МКС прекратит своё существование, её дух продолжит жить в новых орбитальных станциях и космических поселениях на других планетах.
Читайте также
Как добраться до звёзд: гиперпространство, Земля-ковчег и корабль поколений
Антон Первушин
08.06.2024
22379
Читайте также
Космический самолёт: история многоразовых ракетно-космических систем
Антон Первушин
04.05.2024
20849
Если вы нашли опечатку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.