Международная космическая станция

В январе 1998 года было принято знаменательное решение. Оно, можно сказать, повлияло на всю историю человечества, потому что события такой грандиозности еще не было. В Вашингтоне было решено создать Международную космическую станцию (МКС). Тогда же, стоимость проекта была оценена в $150 млрд.

Немного цифр: за 24 часа станция делает около 16 оборотов вокруг Земли на скорости более 27.000 км/ч. Уже более 7000 дней МКС вращается вокруг нашей планеты, и при этом не собирается останавливаться :) 

Международная космическая станция состоит из 14 модулей, представляющих собой научные лаборатории и жилые отсеки. В общей сложности, чтобы собрать это сооружения массой более 400 тонн, потребовалось более 12 лет. Разумеется, такую махину невозможно было запустить на орбиту сразу, поэтому было совершено множество экспедиций, в процессе которых к станции по частям пристыковывались модули. 

На сегодняшний день, Международная космическая станция – это совместный проект сразу пяти космических агентств, а именно: NASA (США), Роскосмос (Россия), JAXA (Япония), CSA (Канада), ESA (Евросоюз). Прообразами станции были сразу несколько проектов, таких как Салют и Мир, Skylab, Союз-Апполон. Только благодаря этим программам МКС сегодня является тем, чем является.

Космическая гонка США и СССР привела к тому, что после высадки Нила Армстронга на Луну, СССР решил взять реванш – отправить человека в космос на рекордно длительный срок. И ему это удалось!

Одними из важных проблем, всплывших перед созданием аналога будущей МКС, стали, как ни странно, земное притяжение и молекулы воздуха в атмосфере. Чтобы станция не падала на поверхность Земли, необходимо было задать ей одинаково высокую скорость, что осложнялось наличием молекул воздуха в атмосфере. Инженерное решение было следующим: с помощью управляемых химических реакций удалось создать систему управления, способную ускорять и регулировать траекторию движения. Поэтому помощь дополнительной ракеты не потребовалась.

Американский ответ не заставил себя ждать: в 1973 году была запущена станция Skylab. В этот раз нужно было решить проблему нестабильной связи с аппаратом.

Изначально, связаться со Skylab  с земли можно было всего на 6 минут, когда станция пролетала над Центром управления полетами в Хьюстоне. Тогда, инженеры решили создать по всему миру 11 вышек связи, которых все равно оказалось мало – океаны стали преградой для связи. Затем по водной поверхности были запущены несколько кораблей с аналогичными вышками, а потом и вовсе – восемь самолётов для связи. Таким образом, проблема была решена.

В разгар холодной войны произошло невозможное: в 1975 году США и СССР объявили о совместной космической программе, названной Союз-Апполон. 15 июля одновременно с космодромов Канаверал и Байконур были запущены аппараты Союз и Апполон. Из-за того что создание кораблей велось в условиях строжайшей секретности, состыковка кораблей в космосе была невозможно из-за устройства кораблей. Для этих целей был создан переходной отсек.

Состыковка кораблей произошла 17 июля 1975 года на высоте 220 км.

Следующим шагом освоения космоса было создание самой большой станции на тот момент – станции Мир. Особенностью запуска аппарата являлась частичная сборка уже в космосе, поскольку единовременный запуск такой тяжелой станции (130 тонн) был невозможен. Начав строительство в 1986 году, СССР потребовалось около 10 лет для создания конечного объекта.

Пробыв на орбите 5511 дней, станция была затоплена в водах Тихого океана. Настоящие причины неизвестны, но существуют различные версии, начиная от технологического устаревания и заканчивая отсутствием финансирования.

Наконец, в 1998 году было подписано соглашение между Москвой и Вашингтоном о создании Международной космической станции.

В этот раз, было решено использовать спутники, передающие сигнал от станции на Землю и наоборот. Отказавшись от ядерных батарей, в качестве источника энергии было решено использовать солнечные панели. Поддержка скорости и траектории обеспечивается прибывшими к станции космическими кораблями, доставляющими с земли космонавтов и ценные грузы.

Одним из важнейших вопросов в процессе создания станции было обеспечение безопасности. Пролетающий мимо космический мусор (обломки кораблей, куски отработанных ступеней и т.д.) может причинить серьезный урон кораблю, вплоть до его разрушения. Не забывайте, что станция движется со скоростью около 27.000 км/ч! Для создания защиты было решено использовать кевларовые пластины (да, да, те самые, которые используются в бронежилетах). Однако защиты от второго разрушающего фактора – космической радиации, пока не нашлось.

Одной из главных задач МКС является исследование природы микрогравитации (почти полной невесомости), и ее влияния на живые организмы. Если раньше изучалось влияние только на человека, то сейчас в лабораториях станции находится множество растений и животных. В этих самых модулях-лабораториях ведутся работы по исследованию роста стволовых клеток в условиях невесомости, исследуются новые способы очистки воздуха, рассматриваются процессы горения в открытом космосе.

Другим направлением исследований являются поиски так называемой темной материи (невидимого вещества, существование которого, косвенно, доказано теориями). Для этих целей на МКС был доставлен магнитный альфа-спектрометр (AMS-02), который призван помочь в поисках. Считается, что понимание природы темной материи приведет человечество к следующей ступени эволюции.

Вопреки расхожему мнению, астронавты МКС не выходят в открытый космос каждый день. Данная процедура осуществляется лишь в рамках исследований, либо с целью ремонта станции. Для таких выходов используются особые скафандры из чрезвычайно прочных материалов, защищающих космонавтов от внешнего воздействия космического пространства.

Космос – исключительно враждебная среда для человека, а невесомость – один из самых сложных ее факторов. Нормальная работа многих систем организма зависит от гравитации. Это не только мышцы и кости, но и сердце. Чем дольше человек находится в космосе, тем больше мышечной силы он теряет. На МКС оборудованы специальные тренажеры для экипажа, которые позволяют обеспечивать мышцы нагрузкой. Как показали эксперименты, ученым на МКС необходимо тренироваться 2-2,5 часа каждый день для сохранения здоровья.

Важнейшее открытие, которое позволяет беспрерывно жить на МКС, это регенерация воды. Проводя эксперименты в искусственно созданных условиях на Земле, ученые научились регенерировать 94% сточной воды от жизнедеятельности космонавтов на МКС. Используется все, что выделяет человек, а именно пот, и, да-да, моча.

Полученная вода используется и для дыхания людей на МКС. Через баки с жидкостью пропускают электрический ток, этот заряд расщепляет воду на химические составляющие – водород и кислород. Циркуляция кислорода обеспечивается насосами, расположенными в разных частях корабля.

С Земли экипажу станции могут высылать обычную еду, но в малых количествах и она, чаще всего, непригодна для полноценного выживания в космосе. На МКС нет и обычной посуды. Тут используются пакетированные продукты и смеси, еда в тюбиках и в виде консервов. Все это крепится на стенках и оборудованных ящиках "кухни". На каждый пакет прикреплен ярлык с названием продукта внутри.

Душ на МКС чем-то напоминает кухню: "вода", мыло и шампунь тут тоже в пакетах, а их удачное использование потребует немало усилий и опыта. Женщинам с длинными волосами на станции можно только посочувствовать :) Туалет на станции - это два отдельных устройства, для большой и малой нужны. Первый – некое подобие земного унитаза, но с функцией всасывания. Второй – шланг, с той же функцией.

NASA планирует эксплуатацию МКС по меньшей мере до 2024 года. 

Станция будет оставаться самым грандиозным проектом человечества до тех пор, пока не изобретут новый корабль, еще больших размеров и мощностей для изучения космоса и жизни в его условиях.