Хабрахабр

Крупнейшему научному проекту в мире исполняется 20 лет

За это время МКС посетило 398 космонавтов. 19 ноября 1998 года на орбиту был выведен первый модуль «Заря» Международной космической станции — проекта с участием 14 стран и стоимостью более 200 миллиардов долларов. А общее число экспериментов, которые проводились и продолжают проводиться на станции, перевалило уже за 1,5 тысячи!
Ими было проведено более 110 человеко-дней в открытом космосе за процессом сборки и обслуживания станции.

Предпосылки создания

В 1984 году в США было принято решение о строительстве международной станции «Freedom» в кооперации с Канадой, Японией и Европой. Однако по ходу проработки проекта оказалось, что его реализация будет стоить слишком много. В тоже время в России на замену станции «Мир», ресурс которой подходил к концу, было принято решение о строительстве станции «Мир-2». Однако Россия также столкнулась с точно такой же проблемой недостаточного финансирования для осуществления своих планов.

Вскоре начались и переговоры о создании объединённой станции, вобравшей в себя наработки по станциям «Freedom» и «Мир-2». В связи с этим США и Россия подписали 17 июня 1992 года соглашение о сотрудничестве в сфере исследований космоса, по которому вскоре начал реализовываться проект «Мир-Шаттл». Закончить строительство МКС планировали к 2010 году. Договор о создании МКС был подписан 28 января 1998 года между 15 странами: России, США, Японии, Канады и стран-участниц Европейского космического агентства (ESA) Франции, Германии, Италии, Испании, Норвегии, Нидерландов, Бельгии, Дании, Швеции, Швейцарии и Великобритании.


Обложка договора.

Также в начале 1999 года из проекта вышла Великобритания. К сожалению, даже этот проект проблемы не обошли стороной: входящие в состав ESA Австрия, Финляндия и Ирландия изначально отказались от участия в проекте. Подрядчику «Эмбраэр» из-за недофинансирования так и не удалось изготовить стеллажи «EsPrESS» по этому договору, так что Бразилия вышла из кооперации МКС в 2007 году, хотя первому космонавту Бразилии Маркусу Понтису всё же удалось слетать в 9-дневную экспедицию на МКС в середине 2006-го. 14 октября 1997 года NASA и Бразильское космическое агентство подписали соглашение о том, что Бразилия выполнит разработку и изготовления некоторого оборудования для МКС, а взамен получив доступ к лабораториям в американском сегменте и возможность отправить на орбиту бразильского космонавта. Но к росту числа стран, участвующих в МКС, это так и не привело. В рамках пробного периода, проводившегося в 2010-2013 годах, не входящим в проект МКС странам-участницам ESA было разрешено пользоваться научными возможностями станции.

Хронология сборки

Запуск российского модуля «Заря» на орбиту 20 ноября 1998 года (здесь есть видео с меньшей дистанции).

Спустя 2 дня оба модуля были состыкованы с помощью манипулятора шаттла «Канадарм», и станция впервые стала обитаемой (первыми её «посетителями» стали Роберт Кабана от NASA, выполняющим сейчас роль директора космического центра им. Спустя 18 дней после запуска «Зари», 4 декабря 1998 года на борту шаттла «Индевор» на орбиту был выведен второй модуль станции «Юнити» (Node-1). Кеннеди, а также Сергей Крикалёв, работающий сейчас руководителем по пилотируемым программам Роскосмоса и президентом «Федерации космонавтики России — Северо-Запад»).

2 ноября 2000 года наступил второй исторический момент в жизни МКС — она стала постоянно обитаемой! 12 июля 2000 года был выведен, а 26 июня пристыкован к МКС российский модуль «Звезда». С того момента и по сей день в жизни Международной космической станции не было такого момента, когда на ней не присутствовали бы люди (с полным списком экспедиций на станцию можно ознакомиться здесь).

Станция на начало 2010 года.

Позднее в том же году на МКС были доставлены манипулятор «Канадарм2» (19 апреля), а также американский и русский шлюзовые модули для выхода в открытый космос «Квест» и «Пирс» (12 июля и 15 сентября соответственно). 9 февраля 2001 года на шаттле «Атлантис» к станции был доставлен первый научный 14,5-тонный модуль «Дестини», в котором астронавты с тех пор проводят в среднем около 36 часов в неделю за работой над научными проектами. А уже 14 марта 2008 года на шаттле «Индевор» к МКС был пристыкован японский научный 14,8-тонный модуль «Кибо». 11 февраля 2008 года к станции был пристыкован второй научный 12-тонный модуль «Коламбус», запущенный за 4 дня до этого на шаттле «Атлантис».

Процесс сборки станции, как он виделся в начале 2011 года: на видео есть запуск модуля «Наука» (МЛМ), которого до сих пор нет в составе МКС, но нет надувного модуля BEAM, который был запущен к станции в 2016 году.

Это можно объяснить 2,5-летней приостановкой полётов шаттлов после катастрофы «Колумбии» в 2003 году, но лишь отчасти (также стоит отметить что после этой катастрофы полёты шаттлов были ограничены только миссиями по постройке МКС и ремонтом телескопа «Хаббл»). К сожалению запуск первого российского научного 3,5-тонного модуля «Поиск» (тогда ещё под названием «Малый Исследовательский Модуль-2» или МИМ-2) в составе грузового корабля «Прогресс М-МИМ2» пришлось ждать чуть больше десятилетия — он был запущен только 12 ноября 2009 года на ракете-носителе «Союз-У». К сожалению после этого к МКС не было запущено ни одного нового научного модуля. Однако уже 18 мая 2010 года шаттлом «Атлантис» к МКС был пристыкован второй российский научный 8-тонный модуль «Рассвет» (МИМ-1), также запущенный 4 днями ранее. И если согласно планов NASA все научные модули уже были запущены к этому моменту, то у Роскосмоса в планах стояло запуск ещё трёх таких модулей: МЛМ (получивший название «Наука»), НЭМ-1 и НЭМ-2.

Это подтверждает и статистика по научным публикациям с упоминанием МКС:
Не удивительно что при этом распределение научных результатов от МКС складывается далеко не в нашу пользу: всего на российском сегменте станции проводится 320 экспериментов (с их списком можно ознакомиться здесь), а полный список экспериментов, проводимых на американском, сегменте содержит по разным данным 1507 или 1534 наименований.

Запуск модуля «Наука» по текущим планам должен произойти в конеце 2019 года, но не исключается и перенос запуска на 2020 год (изначально его планировалось осуществить в 2007 году). Кроме недостатка в объёме научного оборудования, причиной для такого огромного разрыва указываются сложности в подготовке всего необходимого пакета документов, необходимого для проведения эксперимента на российском сегменте МКС, и Роскосмос уже более года работает над упрощением этого процесса. В начале октября стало известно, что все участники кооперации МКС высказались за продление эксплуатации МКС вплоть до 2030 года. Модуль НЭМ-2 вовсе исчез из планов, а запуск оставшегося НЭМ-а планируется в 2022 году. Если эти планы реализуются, то у Роскосмоса появятся хорошие шансы не только успеть достроить российский сегмент станции, но и успеть получить научные результаты от введения в строй этих двух модулей до конца сроков работы МКС.

Космический мусор


Образцы после испытаний слева-направо: алюминиевый блок толщиной в 10 см после попадания пластиковой частицы диаметров 2,5 см на скорости в 6,76 км/с; 3,8-сантиметровая алюминиевая платформа после попадания алюминиевого цилиндра в 6 мм диаметров и 12 мм длины на скорости в 6,41 км/с; внешний электрический кабель станции после попадания алюминиевого шарика диаметров 3,2 мм на скорости в 6,9 км/с.

При этом защитные экраны станции способны выдержать попадание объектов до 1 см. У Роскосмоса и NASA есть возможность отслеживать объекты с размерами в 10 см и более. При этом несмотря на то, что для станции разрабатываются как новые типы классической защита на основе композитов, так и совсем уж экзотические проекты с применением лазеров, но пока что на горизонте планирования не видно сроков реализации подобных проектов на практике. В «слепой зоне» 1-10 см оказывается около 670 тысяч объектов космического мусора на различных орбитах вокруг Земли.

Хотя случаи столкновения МКС с мелким мусором периодически и встречаются, но за 20 лет существования станции на ней так и не было зафиксировано ни одного факта пробоя корпуса микрометеоритом или фрагментом космического мусора (корпус злополучного корабля «Союз МС-09» вероятнее всего был просверлен ещё на земле). Это могло бы показаться преступной халатностью или даже желанием сэкономить на безопасности космонавтов, но на самом деле вероятность встретить объект космического мусора (не смотря на их внушительное количество, измеряющееся тысячами и даже миллионами) крайне мала.


Вертикальные линии — это повышение орбиты грузовыми кораблями серии «Прогресс».

Таким образом толщина защитных экранов станции выбиралась из расчёта разумного уровня безопасности и финансовых расходов. К тому же из-за торможения станции об атмосферу (приводящее к потере высоты орбиты около 25 км за год) каждый «лишняя» тонна массы станции в итоге оборачивается дополнительными расходами на топливо грузовиков, занимающихся подъёмом её орбиты, и бесконечно утолщать защиту модулей станции просто невозможно по экономическим причинам.

Статистика

Здесь представлено распределение космонавтов, участвовавших в длительных экспедициях на МКС (обычно их длительность составляет полгода):

Страна

Число космонавтов

США

54

Россия

40

Япония

7

Германия

3

Италия

3

Франция

2

Канада

2

Бельгия

1

Нидерланды

1

Великобритания

1

Всего

114

А здесь представлено количество людей, когда-либо посетивших МКС:

Страна

Число полётов

Число космонавтов

Примечания

США

263

146

28 женщин, 5 туристов, 63 летали дважды, 21 трижды и 4 четырежды

Россия

89

47

1 женщина, 16 летали дважды, 8 трижды, 1 четырежды и 2 летали по 5 раз

Япония

14

9

1 женщина, 2 летали дважды и 1 трижды

Канада

9

7

1 женщина, 1 турист, 2 летали дважды

Италия

9

5

1 женщина, 2 летали трижды

Франция

4

4

1 женщина

Германия

5

3

2 летали дважды

Бельгия

2

1

1 летал дважды

Нидерланды

2

1

1 летал дважды

Швеция

2

1

1 летал дважды

Бразилия

1

1

-

Дания

1

1

-

Казахстан

1

1

-

Малайзия

1

1

-

ЮАР

1

1

1 турист

Южная Корея

1

1

1 женщина

Испания

1

1

-

Великобритания

1

1

-

Всего

407

232

34 женщины, 7 туристов, 88 летали дважды, 32 трижды, 5 четырежды и 2 летали по 5 раз


Композитный снимок из 9 кадров транзита МКС по диску Солнца. 7 октября 2018 года.

Общее время, проведённое за бортом станции в расчёте на 1 человека таким образом достигло уже составило 110 дней, 14 часов и 34 минут. Всего с борта МКС было произведено 212 выходов в открытый космос, при этом в каждом из них участвовало по 2 космонавта. Общие расходы всех участников проекта на станцию приближаются сейчас к отметке в $220 млрд.

Ссылки

На русском языке некоторая новости о жизни станции можно найти на сайте Центра управления полётами, но к сожалению, он обновляется довольно редко. Другим источником новостей о МКС может стать блог Александра Хохлова в ЖЖ. Также в этой статье вы можете увидеть серию видеороликов с его участием об истории создания МКС, вместе с их текстовой расшифровкой.

Также дополнительные сведения можно поискать в разделе сайта Spaceflight101 посвящённым станции. Ежедневные отчёты от NASA по работе МКС на английском вы можно увидеть здесь, а дополнительные подробности об экспериментах и запусках — тут.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть