МКС уходит, РОС приходит: прошлое, настоящее и будущее космических станций
Международная космическая станция (МКС) работает уже почти 30 лет, но время ее подходит к концу. С 2028 года специалисты начнут постепенно снижать орбиту станции, а к 2030 году ее планируют затопить, как сообщил генеральный директор «Роскосмоса» Дмитрий Баканов.
И тут возникает вопрос: а что будет после МКС? Россия уже объявила о создании собственной Российской орбитальной станции (РОС), которая должна прийти на смену международному проекту — и при этом превзойти его по ряду технических характеристик.
Но сможет ли РОС полноценно заменить МКС? Почему возникла идея создания национальной станции? Чтобы это понять, стоит взглянуть на всю эволюцию орбитальных станций — от первых «Салютов» и «Мира» до нынешней МКС.
В этом 5-tv.ru помог разобраться ведущий научный сотрудник отдела космической баллистики и математической обработки данных Института космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН) Натан Эйсмонт.
От «Салюта» до «Мира»: как начиналась история космических станций
Первые советские долговременные орбитальные станции были относительно скромными по размерам, но сыграли огромную роль в освоении космоса. Речь идет о станциях серии «Салют».
«В Советском Союзе это был аппарат „Салют“. Это станция, у которой масса примерно 20 тонн. Чтобы такую станцию построить, нужен был соответствующий носитель — ракета-носитель. И когда такой носитель был создан (это был „Протон“) — он в состоянии выводить на низкую околоземную орбиту примерно 23 тонны полезной нагрузки — появились и идеи, как его использовать», — поясняет эксперт.
Высокое разрешение и маневренность станции позволяли вести наблюдение за земной поверхностью. Но вскоре стало очевидно, что космос может объединять страны между собой в совместной работе.
«Союз — Аполлон»: первый шаг к международному сотрудничеству
Историческим прорывом в международной космической кооперации стал совместный полет «Союз — Аполлон» 15 июля 1975 года. Идея состыковать два принципиально разных корабля потребовала невероятных усилий.
«У американцев в то время был задействован аппарат для исследования Луны «Аполлон», у нас использовался в регулярном режиме пилотируемый «Союз». Появилось предложение: а что, если попробовать объединить усилия, объединить технологии и продемонстрировать, что у нас получается состыковать их на орбите? Это была очень непростая задача, потому что разные были технологии, разные условия.
Например, атмосфера внутри корабля: у американцев был чистый кислород, а у нас — простой воздух, которым мы дышим. Как сделать, чтобы перейти из одного аппарата в другой? Был выбран экипаж (с нашей стороны — участники первого в мире выхода человека в открытый космос Алексей Леонов и Павел Беляев).
Все сложности преодолели за счет переходной камеры. Нужно было еще изменить наклонение орбиты американцам, и они согласились на нашу орбиту — это большой серьезный шаг навстречу», — вспоминает Эйсмонт.
Успех этой миссии показал, что даже в условиях холодной войны возможна продуктивная совместная работа в космосе. Это создало предпосылки для более масштабного проекта.
Станция «Мир»: международное партнерстве не только в космосе, но и на Земле
Следующей вехой стала советская и российская пилотируемая научно-исследовательская орбитальная станция «Мир».
«Станция „Мир“ была построена главным образом для того, чтобы объединить страны в космическом пространстве. До „Мира“ были небольшие станции, а „Мир“ уже позволял приглашать людей из разных стран, в том числе из США, чтобы проверить, как получится такое сотрудничество. Оказалось, что получается», — рассказывает Эйсмонт.
Интересно, что политическое решение о сотрудничестве с СССР на уровне «Мира» принималось в США не только президентом, но и Конгрессом.
«Ведь решение о сотрудничестве такого уровня нужно было принимать тоже на самом высоком уровне. Причем на уровне даже выше, чем президентская власть в США. То есть это должен был решить Конгресс: вступаем мы в такое сотрудничество или делаем все независимо? Голосование было в Конгрессе, и точка зрения „давайте сотрудничать“ победила. Между прочим, большинством в один голос», — указывает научный сотрудник ИКИ РАН.
Это голосование определило развитие пилотируемой космонавтики на десятилетия вперед. С тех пор международное сотрудничество только крепло.
Переход на МКС: уникальный проект, объединивший страны
Когда ресурс станции «Мир» подошел к концу, было принято решение создать принципиально новую станцию, изначально спроектированную как единая международная лаборатория.
«Решение было затопить „Мир“ где-то в 2000 году (затопление станции произошло 23 марта 2001 года в Тихом океане. — Прим. ред.) и начать работу с новой станцией, которая с самого начала будет спроектирована как платформа для международного сотрудничества. Так и поступили — перешли на МКС», — подытоживает Натан Андреевич.
МКС стала уникальным проектом, объединившим 14 стран, при этом ведущую роль играют Россия и США.
За более чем 25 лет эксплуатации любые инженерные системы неизбежно стареют. Однако, как подчеркивает ученый, называть МКС полностью устаревшей некорректно.
«Сейчас это вовсе не та МКС, которая была введена в эксплуатацию в 2000 году. Конструкция, корпуса — они старые, но начинка — приборы, системы управления — все новое. Называть ее устаревшей не совсем справедливо», — отмечает он.
Действительно, модули и ферменные конструкции (на них размещают оборудование, которому не нужна защита от вакуума) остались прежними, но электронная начинка, системы жизнеобеспечения, научное оборудование регулярно обновляются. Тем не менее, срок службы герметичных отсеков и несущих элементов ограничен, поэтому вопрос о будущем неизбежно встает.
И тут возникает закономерный вопрос: а зачем вообще вкладываться в поддержание и обновление таких сложных и дорогих объектов? Ответ прост — исследования на орбите имеют самое прикладное значение для землян.
«Львиная доля экспериментов на МКС — биомедицинские. Их результаты используются, как вы думаете, где? В районных поликлиниках. Эти исследования трансформируются в инструкции, рекомендации для медицины», — поясняет Эйсмонт.
Чем Российская орибитальная станция будет отличаться от МКС
На фоне обострения международных отношений внутри некоторых кругов возникло желание полностью перейти на национальную станцию. Это подтвердил и глава «Роскосмоса» Дмитрий Баканов.
«Мир бурлит, обстановка крайне непонятная, непредсказуемая. Очень многие партнеры в западном мире повели себя непредсказуемо и недружелюбно по отношению к нам. И нам просто приходится создавать свою Российскую орбитальную станцию», — заявил он ТАСС.
Аргументом для создания РОС, по словам ученого, стало и несовершенство орбиты МКС с точки зрения наблюдения территории России. Нынешняя орбита Международной космической станции имеет наклонение 51,6 градуса по отношению к экватору Земли.
«Минус такой: если МКС пролетает даже поближе к Москве, она все равно южнее, потому что широта Москвы — 55 градусов. Все северные районы России, не говоря о Северном Ледовитом океане, с МКС не видны», — рассказывает эксперт.
Первоначально обсуждалось создание новой российской станции на орбите с более высоким наклонением — почти полярной (96,8 градуса). Это позволило бы видеть всю территорию страны, включая Арктику. Однако при таком размещении орбита была бы более подвержена радиационному воздействию Солнца.
В итоге было принято решение вывести РОС с наклонением 51,6 градуса, как МКС. Как отметил замглавы «Роскосмоса» Сергей Крикалев, переход проводимых на МКС научных экспериментов на РОС должен быть «бесшовным».
Он отметил, что выбор орбиты под углом 51,6 градуса ограничит проведение только двух из 20 экспериментов, и это не слишком критично.
«Задачи наблюдения за полярными областями, погодой, пожарами сейчас прекрасно решают автоматы. А МКС используется в основном для других целей — экспериментов в невесомости, биомедицинских исследований, проверки приборов для будущих роботов», — объясняет ученый.
Присутствие человека на борту необходимо для сложных экспериментов, где требуется гибкость и способность быстро реагировать на нештатные ситуации, но не для рутинной съемки.
Как РОС может повлиять на международное сотрудничество
Несмотря на разговоры о самостоятельности России после запуска собственной орбитальной станции, ученые подчеркивают важность международного сотрудничества в космосе. МКС демонстрирует, что даже при политических разногласиях на Земле космонавты и астронавты, а также центры управления работают слаженно.
«На МКС, несмотря на земные сложности, ничего этого не происходит. Там участвуют 14 стран, главные — США и Россия, управление ведется одновременно из Хьюстона и Королева, они работают как одна команда. За это время никто не может зафиксировать никаких трений. Это хороший эталон для сотрудничества и в других областях», — отмечает Эйсмонт.
Таким образом, создание Российской орбитальной станции не означает разрыва связей и «одинокий путь» России. Напротив, она может стать частью новой архитектуры международных космических программ, предлагая партнерам свои проекты и возможности.
По словам специалиста, новая станция будет оснащена современным оборудованием, но при этом она будет иметь возможность взаимодействовать с оставшимися рабочими модулями МКС и продолжать многолетнюю традицию международного сотрудничества в космосе.
На РОС планируют установить оборудование для 3D-печати сверхчистых материалов для микроэлектроники и белковых кристаллов. Об этом рассказал президент НИЦ «Курчатовский институт» Михаил Ковальчук.
«Создание материалов методами 3D-печати означает переход к природоподобным способам производства. Прежние технологии основаны на принципе „отрезания лишнего“. Таким образом до 80% затрат энергии и материалов уходит в отвалы, загрязняет окружающую среду. Природа же экономна по своей сути. Она не „отрезает“ лишнее, а выращивает новое. Так и 3D-печать дает возможность выращивать из исходных компонентов готовые продукты, используют при этом весь объем сырья», — рассказал он в интервью «Известиям».
Особенно перспективна космическая среда для создания идеальных белковых кристаллов, что важно для изучения вирусов и разработки лекарств.
На Международной космической станции уже проводятся эксперименты по созданию сверхчистых полупроводников и других материалов. Эти результаты будут использованы на РОС, где также планируют печатать детали и узлы для ремонта станции.
Главное отличие РОС от МКС — это режим работы. Как рассказал изданию Газета.ру профессор института № 6 «Аэрокосмический» Московского авиационного института, доктор технических наук Александр Белявский, станция будет непилотируемой, а станцией посещения: экспедиция прилетает, выполняет задачи и оставляет после себя робота для постоянной работы до следующей миссии. Это снижает расходы и исключает риск для людей. В будущем роботы станут полноценными ассистентами станции.
«В 1992 году я смотрел фильм „Чужие“ и помню, как меня поразил андроид в составе экипажа. Тогда я думал: фантастика, до такого еще далеко, я не доживу. А сегодня мы уже защищаем диссертации на эту тему… В России уже ведутся разработки таких андроидов. Последние результаты исследований говорят о том, что андроид может уверенно выполнять реальные операции по обслуживанию станции, не повреждая оборудование и не требуя постоянной корректировки со стороны человека», — рассказал Белявский.
Ожидается, что первый модуль Российской орбитальной станции будет выведен на орбиту в 2028 году.
В конце 2025 года президент России Владимир Путин подписал указ о ежегодном проведении в стране Недели космоса.
В 2026 году она проходит с 6 по 12 апреля и приурочена к 65-летию полета Юрия Гагарина. В этот период во всех регионах страны пройдут научные, образовательные, творческие и культурные события, посвященные космическим исследованиям.