Космонавтика
Научно-популярное
20 ноября

Крупнейшему научному проекту в мире исполняется 20 лет



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. За это время МКС посетило 398 космонавтов. Ими было проведено более 110 человеко-дней в открытом космосе за процессом сборки и обслуживания станции. А общее число экспериментов, которые проводились и продолжают проводиться на станции, перевалило уже за 1,5 тысячи!

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.

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». Вскоре начались и переговоры о создании объединённой станции, вобравшей в себя наработки по станциям «Freedom» и «Мир-2». 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. Закончить строительство МКС планировали к 2010 году.


Обложка договора. С ним самим можно ознакомиться здесь.

К сожалению, даже этот проект проблемы не обошли стороной: входящие в состав ESA Австрия, Финляндия и Ирландия изначально отказались от участия в проекте. Также в начале 1999 года из проекта вышла Великобритания. 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. 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. В рамках пробного периода, проводившегося в 2010-2013 годах, не входящим в проект МКС странам-участницам ESA было разрешено пользоваться научными возможностями станции. Но к росту числа стран, участвующих в МКС, это так и не привело.

Хронология сборки


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

Спустя 18 дней после запуска «Зари», 4 декабря 1998 года на борту шаттла «Индевор» на орбиту был выведен второй модуль станции «Юнити» (Node-1). 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. Кеннеди, а также Сергей Крикалёв, работающий сейчас руководителем по пилотируемым программам Роскосмоса и президентом «Федерации космонавтики России — Северо-Запад»).

12 июля 2000 года был выведен, а 26 июня пристыкован к МКС российский модуль «Звезда». 2 ноября 2000 года наступил второй исторический момент в жизни МКС — она стала постоянно обитаемой! 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.

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. 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). 11 февраля 2008 года к станции был пристыкован второй научный 12-тонный модуль «Коламбус», запущенный за 4 дня до этого на шаттле «Атлантис». А уже 14 марта 2008 года на шаттле «Индевор» к МКС был пристыкован японский научный 14,8-тонный модуль «Кибо».

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.

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». 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»). 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. К сожалению после этого к МКС не было запущено ни одного нового научного модуля. 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.

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. Это подтверждает и статистика по научным публикациям с упоминанием МКС:


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. 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). Модуль НЭМ-2 вовсе исчез из планов, а запуск оставшегося НЭМ-а планируется в 2022 году. В начале октября стало известно, что все участники кооперации МКС высказались за продление эксплуатации МКС вплоть до 2030 года. 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.

У Роскосмоса и NASA есть возможность отслеживать объекты с размерами в 10 см и более. При этом защитные экраны станции способны выдержать попадание объектов до 1 см. В «слепой зоне» 1-10 см оказывается около 670 тысяч объектов космического мусора на различных орбитах вокруг Земли. 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.

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. 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). Поэтому защита выбирается из расчёта разумной степени минимизации риска.


Помесячное число объектов космического мусора по данным сети космического наблюдения США: взрыв верхней ступени Ablestar на высоте 800 км – около 300 объектов (60% из них оставались на орбите в 2011 году); взрыв верхней ступени HAPS – 700 объектов; испытание китайского противоспутникового оружия на Fengyun 1C – около 3000 объектов; взрыв спутника Cosmos-2421 – 500 объектов; столкновение спутников Iridium-33 и Cosmos-2251.

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.

Всего с борта МКС было произведено 212 выходов в открытый космос, при этом в каждом из них участвовало по 2 космонавта. Общее время, проведённое за бортом станции в расчёте на 1 человека таким образом достигло уже составило 110 дней, 14 часов и 34 минут. Общие расходы всех участников проекта на станцию приближаются сейчас к отметке в $220 млрд. За 20 лет станция сделала больше 110 тысяч оборотов вокруг Земли, пройдя тем самым дистанцию в 4,8 млрд км.

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.

Ежедневные отчёты от NASA по работе МКС на английском вы можно увидеть здесь, а дополнительные подробности об экспериментах и запусках — тут. Также дополнительные сведения можно поискать в разделе сайта Spaceflight101 посвящённым станции.
+43
11,1k 27
Комментарии 27
Похожие публикации
Популярное за сутки