Сколько продлится прощание с МКС
Наталья БыковаЗаявление нового главы «Роскосмоса» Юрия Борисова о том, что Россия завершает свою миссию на МКС после 2024 года, оставляет простор для интерпретаций. Судьба станции и без того давно находится в подвешенном состоянии. МКС выработала гарантированный 15-летний срок службы еще в 2013 году. Его продлевали сначала до 2020-го, а затем до 2025 года. Сегодня наступает очередной «час икс»: время принятия решения о возможности ее эксплуатации до 2028 года. Если раньше подобную пролонгацию участники союза проходили спокойно, то теперь — нет. Санкции, которые введены против России, и сопутствующие этому политические баталии ставят под угрозу надежность сложившегося в космосе альянса. Россия не рядовой его участник. Из проекта тихо выходили Великобритания (в 1998 году, когда все только начиналось) и Бразилия (в 2002 году), могут выйти европейские страны, Канада и Япония, но с уходом РФ или США жизнеспособность объекта окажется под вопросом.
От России зависит коррекция орбиты станции. МКС летает на высоте 400‒450 км, где гравитация лишь немного слабее, чем у поверхности Земли, и если периодически не выравнивать траекторию ее полета, свыше 400 тонн железа неконтролируемо обрушатся на Землю. Более десяти лет корректируют орбиту МКС российские грузовые корабли «Прогресс» и служебный модуль «Звезда» российского сегмента. Достойной альтернативы этим машинам в настоящее время нет. В июне 2022 года тестовую коррекцию орбиты МКС выполнил коммерческий американский корабль Cygnus-9 (производитель — Northrop Grumman) с модернизированным специально для этой цели двигателем, но процедура все равно не обошлась без помощи российской стороны. В NASA тогда заявили, что доработка, испытания и сертификация Cygnus займет годы, прежде чем ему можно будет доверить маневры по коррекции орбиты станции.
Гипотетический уход России тоже не случится в одночасье. «Если будет принято решение о начале заключительного периода существования станции в 2024 году, то сведение ее с орбиты растянется на несколько лет, — поясняет директор Института космических исследований РАН Анатолий Петрукович. — Если партнеры захотят ее оставить, то теоретически возможны переговоры о коммерческом участии России в поддержании жизнеспособности объекта. К тому же часть оборудования американского сегмента сделана российскими производителями и возможно их участие в дальнейшей работе. Мы не можем просто закрыть люки на российском сегменте, выключить его или отстыковать и улететь на Землю — это невозможно с юридической, а в случае с отстыковкой и с технической точки зрения. История МКС не закончится в ближайшие три года».
При самом стремительном развитии событий МКС будет функционировать еще порядка четырех лет, при благоприятных сценариях в международной обстановке — в два раза дольше. Вероятность продления после 2030 года крайне мала из-за технического состояния станции
МКС ломается
При самом стремительном развитии событий станция будет функционировать еще порядка четырех лет, при более благоприятных сценариях в международной обстановке — в два раза дольше. Вероятность продления после 2030 года крайне мала из-за ее технического состояния. По данным «Роскосмоса», с каждым годом экипажи тратят все больше времени на обслуживание и ремонтно-восстановительные работы в модулях, в 2021 году космонавты 65-й экспедиции 30,33% трудовых будней потратили на поддержание работоспособности и дооснащение станции. По данным генерального конструктора РКК «Энергия» (оператор МКС с российской стороны) Владимира Соловьева, на российском сегменте 80% оборудования уже выработало свой ресурс, модули американского сегмента имеют более 250 серьезных технических замечаний. При этом корпус станции пока не подвергался усталостным разрушениям, что было бы уже сейчас критично для существования объекта.
В разных сегментах выходят из строя генераторы кислорода, морозильные камеры, подогреватели пищи и туалеты; возникают серьезные сбои в работе солнечных панелей; в корпусе российского модуля «Звезда» фиксировалось образование трещин, что приводило к утечкам воздуха. По оценкам Владимира Соловьева, после 2025 года начнется лавинообразный выход из строя компонентов, из которых состоит МКС. Возможность изменения конструкции станции или функций ее отдельных элементов при этом не рассматривается, — это слишком дорого и долго, многие из них просто не переживут перестройки.
Джон Элбон, руководитель космического подразделения корпорации Boeing (главный подрядчик МКС с американской стороны), проводившей технические исследования возможности продления срока службы станции до 2028 года, в интервью еженедельнику Space News, не раскрывая деталей, заявил, что решение об очередном продлении эксплуатации будет политическим.
В конце июля этого года состоялось заседание Многостороннего координационного совета МКС, по итогам которого было сделано заявление, что «каждый из партнеров подтвердил готовность продолжить работу в рамках соответствующих правительственных процессов над продлением использования станции после 2024 года». То есть «Роскосмос» пообещал работать по этой теме с правительством РФ. Не под запись наши источники в космической отрасли выражают уверенность, что МКС не закроют политическим решением России, а наоборот, будут держать до конца, пока она не станет опасной для обитания, то есть до 2030-го, а возможно, и до 2035 года.
Из блога NASA известно, что власти США намерены продолжить госфинансирование МКС до 2030 года.
Цель — привыкнуть к радиации
Причина, по которой МКС не спишут со счетов быстро, — отсутствие альтернативы. И России, и США надо загружать ракетостроение и поддерживать пилотируемую космонавтику, всем 14 странам, участвующим в проекте, — обеспечивать заказами многочисленные стратегические предприятия инфраструктуры. Кроме того, станция служит уникальной лабораторией для экспериментов по выживаемости человека в жестких условиях космоса, что важно для подготовки пилотируемых миссий на Луну и Марс. Без МКС будут свернуты или урезаны самые амбициозные программы освоения человеком космоса, в которые уже инвестированы миллиарды рублей и долларов и на которых страны десятилетиями строили свои истории успеха. Даже если США сейчас бросят все усилия на свою программу Artemis, высадятся на Луне, как обещают, в 2025 году и начнут строить там базу, потребность иметь аванпост на орбите останется.
«Лунная база не станет альтернативой станции на околоземной орбите, потому что на Луну будут летать условно раз в год и только на неделю-две. Там очень сильная радиация, соответственно нет условий для длительных полетов. Тогда как главная цель существования МКС — отработка технологий долговременного пребывания человека в космосе», — поясняет Анатолий Петрукович.
На станции также проводятся тысячи научных экспериментов: разрабатываются вакцины от патогенных бактерий, изучаются технологии перспективных двигательных установок, проращиваются семена пшеницы и овощей, даже ведутся опыты с использованием роботов-хирургов. Критики, правда, утверждают, что настоящую ценность представляют лишь медико-биологические эксперименты, нацеленные на адаптацию человека к долгосрочным экспедициям. В других областях больших научных прорывов, особенно если измерять их в соотношении цена‒качество (стоимость одного эксперимента в космосе — не менее 250 тысяч долларов) МКС не дает, аналогичные исследования на Земле почти всегда показывают сопоставимые результаты.
Что строит Россия
Планы строительства национальных орбитальных станций есть у двух ключевых партнеров по МКС — России и США. Год назад информагентства сообщали, что первый модуль Российской орбитальной станции (РОС) отправится на орбиту в 2025 году, после эта дата сдвинулась на три года.
«В 2028 году должен быть выведен на орбиту научно-энергетический модуль (НЭМ), который ранее предназначался для МКС, но не был вовремя построен. К НЭМу будет пристыкован узловой модуль, созданный на базе модуля “Причал”, который в 2021 году был установлен на МКС. Дальше на станцию будет доставлен базовый модуль, необходимый для жизни космонавтов (его сделают на основе НЭМа) и шлюзовая камера для выхода в открытый космос. В 2030 году начнется второй этап, когда к станции будут пристыкованы еще два крупных модуля: целевой и производственный. В их отсеках будет установлено научное и технологическое оборудование для проведения экспериментов и производства материалов в условиях невесомости», — рассказал Александр Хохлов, член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России.
Все модули РОС будут заменяемыми, что даст возможность эксплуатировать ее бессрочно. Согласно эскизному проекту, который выполняет РКК «Энергия», наклонение орбиты российской станции составит 97 градусов (наклонение орбиты МКС — 51 градус). Это означает, что станция будет долетать практически до Северного полюса, что позволит обозревать все российскую территорию целиком. При этом запуски на такую орбиту потребуют больше энергии. До нее будут добираться на ракетах «Ангара» и «Союз», стартующих с космодрома Восточный. Обсуждается также возможность использовать РОС в качестве базы для полетов на Луну и приписки к ней лунного космического корабля.
Стоимость проекта, по словам бывшего главы «Роскосмоса» Дмитрия Рогозина, будет сопоставима с поддержкой российского сегмента МКС после 2025 года. В разных источниках эта цифра варьируется от 300 млн до 6 млрд долларов. Сложность в том, что существовать эти две статьи расходов — на МКС и РОС — в космическом бюджете страны, вероятно, будут одновременно: собственную автономию на орбите уже готовятся строить, а МКС может проработать, в том числе с участием России, до 2030 года. Непросто будет и с технологиями. Ключевые предприятия «Роскосмоса» находятся под санкциями США и лишились возможности получать импортные комплектующие. Таким образом, возник дефицит радиационно-стойкой электронной компонентной базы. «С 2014 года по программе импортозамещения космонавтика переходила на чипы, разработанные российскими производителями с производством их на Тайване. В этом году к санкциям присоединилась TSMS. Ситуация наложилась на общий кризис доступности комплектующих на мировом рынке в связи с пандемией и перебоями в поставках. Сейчас российские компании начинают искать возможности производства в материковом Китае. Часть электроники производится в российском Зеленограде, но так как для этого используется купленное ранее западное оборудование, фактически это технологии прошлого», — комментирует Александр Хохлов.
По мнению Михаила Прохорова, заведующего лабораторией космических проектов Государственного астрономического института им. П. К. Штернберга (ГАИШ) МГУ, за исключением чипов станцию можно создать силами российских производителей.
Полноценные работы по РОС начнутся с включения проекта в Федеральную космическую программу 2026‒2035 года. Главным подрядчиком будет ракетно-космический центр «Прогресс» в Самаре (станция «Мир» и российский сегмент МКС создавались из модулей, созданных в Центре им. М В. Хруничева в Москве). В настоящее время идет предпроектная деятельность, через год будут представлены предварительные чертежи.
Планы строительства орбитальных станций есть у двух ключевых партнеров по МКС — России и США. Год назад сообщалось, что первый модуль Российской орбитальной станции отправится на орбиту в 2025 году, после эта дата сдвинулась на три года
Что строят Америка и Китай
На уровне предварительных проработок находятся и проекты американских станций на околоземной орбите, которые, как известно, будут коммерческими. NASA уже заключило контракты на общую сумму 415,6 млн долларов с Blue Origin, Nanoracks и Northrop Grumman на разработку эскизов. Сроки возведения американских станций не называются, неизвестно также, будет реализован один проект или все три. Основная часть финансирования пойдет по линии NASA, то есть из федерального бюджета США. В общей сложности американцы ведут три проекта по орбитальным станциям за пределами Земли: поддерживают свой сегмент МКС (кстати, самый большой на Международной станции), строят по программе Artemis окололунную станцию Gateway (ее планируется сделать посещаемой, но не постоянно обитаемой, как МКС) и строят околоземную станцию. Таким образом, им требуется сразу три бюджета на орбитальные станции. Комментируя продвижение коммерческих проектов станций на орбите Земли, генеральный инспектор NASA Пол Мартин публично заявил, что компании могут не успеть реализовать свои планы до 2030 года, и тогда возникнет ситуация, когда у США не будет ни МКС, ни национальной лаборатории на околоземной орбите. То есть не будет постоянно обитаемого плацдарма в космосе. Сбудется самый страшный кошмар Америки: монополистом на орбите Земли станет Китай. Он уже сегодня имеет свою собственную околоземную станцию — «Тяньгун» («Небесный дворец»), которая собирается рекордными темпами. Первый, базовый модуль был доставлен в апреле 2021 года, второй, научный, — в июле 2022-го, на конец октября 2022 года запланирована отправка на орбиту третьего модуля, а в конце 2023-го станция доукомплектуется летающим телескопом. По иронии судьбы в 2007 году именно США заблокировали заявку Китая на участие в МКС, тем самым дав импульс старту работ на орбите своему главному экономическому конкуренту. Теперь Китай, пригласив 17 государств, в том числе Россию, посетить «Тяньгун», отклонил заявку США с мотивировкой «несоответствие китайским стандартам с точки зрения научной ценности и технологий».
России, впрочем, не стоит сильно радоваться гостеприимству восточных соседей. Российские стартовые площадки находятся на широте выше 42 градусов, что является фактором, несовместимым для стыковки с «Тяньгуном».
«Лететь на китайскую станцию можно будет только на китайском космическом корабле — другие аппараты не смогут к ней пристыковаться. Вспомните, каких серьезных переделок потребовала миссия “Союз — Аполлон”. Взлетать эти космические корабли смогут только на китайских ракетах с китайских космодромов», — поясняет Михаил Прохоров.
Когда будут построены российская и американские станции, взаимодействовать всем трем игрокам в космосе, перелетая с одной базы на другую, будет невозможно, так как все «автономии» строятся с разными наклонениями орбит. «Условно говоря, кораблю нужно иметь бак с горючим размером в десять раз больше, чем он сам, чтобы перелететь с одного наклонения на другое. С точки зрения небесной механики это будет очень дорогая операция», — считает Анатолий Петрукович.
Таким образом в ближайшие десять-пятнадцать лет мы увидим принципиально иной ландшафт околоземного пространства: вместо 400-тонной МКС появятся несколько маленьких станций, размером примерно с один блок первой станции на орбите — советского «Мира». С точки зрения развития человечества это явно не финальная стадия пилотируемого освоения космоса. Анатолий Петрукович полагает, что в более далекой перспективе ведущие космические державы снова интегрируются для решения глобальных задач за пределами Земли. До этого этапа российской космической отрасли придется выдержать сложный экзамен на готовность работать независимо от западных партнеров, спадов в экономике и степени напряженности международной обстановки.
Источник: https://expert.ru/expert/2022/38/skolko-prodlitsya-proschaniye-s-mks/