Содержание:
Что такое МКС
МКС — это Международная космическая станция (International Space Station), проект, в котором участвуют 14 государств. Пилотируемая лаборатория находится на орбите Земли и создана для проведения научных исследований в состоянии невесомости, изучения влияния космоса на человеческое тело, проведения исследований в области астрономии, биологии, физики. Также МКС выступает базой для экспедиций и платформой для тестирования новых технологий в космической среде. Станция находится на орбите с 1998 года, когда был запущен первый модуль. За это время на ней побывали более 270 человек из 21 страны [1].
Кому принадлежит МКС
Межправительственное соглашение, устанавливающее рамки сотрудничества по МКС, было подписано 14 правительствами — России, США, Канады, Японии и десяти государств — членов Европейского космического агентства (Бельгия, Дания, Франция, Германия, Италия, Нидерланды, Норвегия, Испания, Швеция, Швейцария; Великобритания присоединилась к программе в 2012 году, Венгрия и Люксембург — в 2019-м) [2].
В работе МКС участвуют пять космических агентств:
- «Роскосмос» (Россия),
- NASA (США),
- CSA (Канада),
- ESA (страны Европы),
- JAXA (Япония).
Международный подход позволяет использовать ресурсы и научные знания, накопленные в разных странах. Управление и эксплуатация МКС распределены между участниками в соответствии с международным соглашением. Российским сегментом МКС управляют в Центре управления полетами в Королеве, американским — в Хьюстоне, европейским лабораторным модулем «Коламбус» — в немецком Оберпфаффенхофене, японским «Кибо» — в городе Цукубе. Они регулярно обмениваются данными.
В 2021 году было объявлено о выходе России из проекта после 2024-го. Тогдашний глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин сообщал, что около 80% оборудования российского сегмента МКС выработало свой ресурс и расходы на его содержание после 2025 года будут сопоставимы со стоимостью создания новой станции. Проект национальной орбитальной станции разрабатывает РКК «Энергия».
История МКС
Еще в 1980-х, во время холодной войны, в США разрабатывали проект международной космической станции. Участие также принимали Япония, Канада и Европа. Но реализация оказалась слишком дорогой, и в начале 1990-х было решено привлечь Россию, которая тоже приостановила разработку орбитальной станции «Мир-2» из-за финансовых трудностей [3].
Международная космическая станция пришла на смену советской станции «Мир» (находилась в космическом пространстве с 1986 по 2001 год). Работать над идеей создания международной станции начали в 1993 году, когда председатель российского правительства Виктор Черномырдин и вице-президент США Альберт Гор подписали соглашение о сотрудничестве в космосе. Тогда же появилось и официальное название — Международная космическая станция. В 1996 году утвердили конфигурацию станции, это были два сегмента — российский и американский (с участием других стран).
Соглашение о создании МКС подписали в Вашингтоне спустя пять лет, 29 января 1998 года. 20 ноября на орбите начали строительство и запустили первый блок — «Заря», а 7 декабря к нему был пристыкован американский модуль «Юнити». Они образовали ядро МКС.
С 4 по 15 декабря 1998 года состоялась краткосрочная миссия на челноке «Индевор», 10 декабря был впервые открыт люк МКС, и станция стала обитаемой. Первыми на борту стали космонавт Сергей Крикалев и астронавт Роберт Кабана [4].
МКС-1
2 ноября 2000 года на МКС прибыл экипаж первой долговременной экспедиции (первая миссия — МКС-1), он стартовал с Байконура. 136 дней на станции провели американец Уильям Шеперд, россияне Сергей Крикалев и Юрий Гидзенко. С этой миссии началась эпоха непрерывного присутствия космонавтов на МКС.
Первый экипаж настраивал работу станции: нужно было активировать узлы системы жизнеобеспечения, наладить работу спальных помещений, запустить устройство для разогрева пищи, установить связь с центрами управления полетов на Земле, расконсервировать оборудование, технику, спецодежду. Космонавты принимали оборудование с шаттлов и собирали новые компоненты, которые доставляли на станцию, подключали лабораторный модуль «Дестини» [5].
МКС-2
Второй экипаж работал на станции с 8 марта по 22 августа 2001 года. Участники миссии — россиянин Юрий Усачев и американцы Сьюзан Хелмс и Джеймс Восс. Они работали на станции почти полгода, приняли три шаттла, которые доставили оборудование, грузовые модули, а также приняли на борту экипаж корабля «Союз ТМ-32» с первым космическим туристом — американским предпринимателем и мультимиллионером Деннисом Тито. Продолжили расконсервировать модуль «Дестини», а также выполнили ряд научных исследований [6].
МКС-3 — МКС-70
Экипажи первых пяти экспедиций состояли из трех человек, затем, с шестой по 12-ю, из двух. В 2003 году шаттл «Колумбия» потерпел крушение на высоте 63 км над Землей, погиб весь экипаж, семь человек. Эксперты считают, что причина аварии в сколе плиток термоизоляции с кромки левого крыла.
Из-за катастрофы было приостановлено использование шаттлов, грузы и провиант на орбиту доставляли только российские «Прогрессы». С 2005 года, начиная с 13-й экспедиции, вновь стали использовать шаттлы и экипаж увеличили до трех человек. А с 20-й экспедиции экипаж увеличился уже до шести человек, каждые несколько месяцев три члена экипажа меняются.
С МКС-22 по МКС-62 ротация происходила только с помощью космических кораблей «Союз», с 2020 года экипаж стали доставлять на станцию также на кораблях Crew Dragon от SpaceX.
Всего за 25 лет было завершено 69 долговременных миссий, сейчас идет 70-я [7]. На МКС до марта 2024 года находятся россияне Олег Кононенко, Николай Чуб, Константин Борисов, американки Жасмин Могбели и Лорел О’Хара, датчанин, представитель ESA Андреас Могенсен и японский астронавт Сатоси Фуракава.
Сейчас на МКС постоянно находятся семь человек, станция может принимать до 13 человек.
Строительство МКС
В основе структуры МКС модульный принцип: блоки последовательно соединяются с теми, что уже находятся на орбите. На сегодняшний день МКС состоит из 43 элементов, среди них — 16 основных модулей:
- российские «Заря» (1998), «Звезда» (2000), «Поиск» (2009), «Рассвет» (2010), «Наука» (2021), «Причал» (последний модуль, который был пристыкован в ноябре 2021 года);
- американские «Юнити» (1998), «Дестини» (2001), «Квест» (2001), «Гармония» (2007), «Транквилити» (2010), «Купола» (2010), «Леонардо» (2011);
- европейский «Коламбус» (2008);
- японский «Кибо» (2008) из двух частей;
- экспериментальный надувной модуль BEAM (2016).
Также на МКС есть три адаптера IDA для стыковки кораблей со станцией, роботы-манипуляторы, несколько пар солнечных батарей [8]. Основная конфигурация станции была собрана к 2011 году. Чтобы построить МКС, потребовалось более 200 полетов ракет.
С развитием технологий многие модули устарели, время нахождения МКС на орбите продлевали уже несколько раз. Но у станции есть срок эксплуатации: сейчас речь идет о том, чтобы затопить ее на кладбище космических кораблей в Тихом океане в 2031 году [9].
Характеристики МКС
- Скорость на орбите — 7,66 км/с, или около 27,6 тыс. км/ч. За сутки МКС облетает Землю 16 раз, на полный оборот нужно 90 минут, поэтому экипаж может наблюдать рассветы и закаты каждые 45 минут. Высокая скорость необходима, чтобы преодолевать силу притяжения.
- Средняя высота орбиты — 408 км над уровнем моря. МКС вращается на высоте от 370 до 460 км и постоянно снижается из-за трения об атмосферу, поэтому периодически требуется корректировка высоты орбиты, что происходит с помощью двигателей грузовых кораблей [10].
- Размеры МКС — 108,4 на 74 м, вес — около 420 т. Ее можно сравнить с 30-этажным домом.
Где находится МКС
Траектория МКС проходит таким образом, что объект могут наблюдать порядка 90% населения Земли. Станцию видно невооруженным взглядом с Земли, она светится как звезда благодаря тому, что отражает солнечный свет, и выглядит как быстро летящий самолет. МКС — третий по яркости объект в ночном небе после Луны и Венеры. Увидеть МКС можно от одного раза в месяц до нескольких в неделю в зависимости от местоположения. Полет длится до пяти минут.
По карте на сайте Европейского космического агентства можно отследить положение МКС в реальном времени [11], а также узнать, когда станция будет проходить над точкой, где вы находитесь, указав данные (страна и город) на сайте, в виджете или в приложении Spot The Station от NASA [12].
Сколько лететь до МКС
Классическая схема пути до МКС занимает двое суток. Она использовалась еще с середины 1980-х, когда в космосе появились первые станции. Корабль делает 34 витка вокруг Земли за 50 часов. Такая схема применялась долгое время из-за космической болезни — плохого самочувствия экипажа из-за адаптации к невесомости. Обострение происходит, как правило, как раз в конце первых суток, поэтому стыковку производили на второй день.
В 2000-х разработали новую схему: за шесть часов корабль делает четыре витка вокруг Земли. Впервые такой полет к орбитальному комплексу осуществили в 2013 году.
В 2004 году запустили новую ракету-носитель «Союз-2.1» с цифровой системой управления, которая максимально точно выводит корабли на орбиту. Это позволило сократить схему до двух витков и трех часов — такие полеты стали выполнять с 2018 года, первым кораблем стал грузовой «Прогресс МС-09». В 2020 году корабль «Союз МС-17» установил рекорд: экипаж добрался до станции за 3 часа 3 минуты [13].
В 2021 году в «Роскосмосе» сообщали, что планируют реализовать одновитковую схему, при которой путь на МКС составит полтора-два часа.
Интересные факты об МКС
- Доставка на станцию груза весом 450 г стоит $5–10 тыс.
- МКС — самый дорогой объект, сделанный человечеством, стоимость его строительства — около $150 млрд, еще столько же ушло на обслуживание [14].
- В 2001 году на станцию организовали доставку пиццы, что обошлось пиццерии примерно в $1 млн.
- На МКС есть так называемый диск бессмертия, на котором хранятся оцифрованные ДНК известных людей.
- Астронавты на станции быстрее теряют костную массу, поэтому им необходимо ежедневно выполнять упражнения в течение двух часов.
- У представителей разных стран на борту МКС отдельные туалеты, оборудование и аппаратура.
- Жилое и рабочее пространство на станции включает шесть спальных комнат, две ванные, тренажерный зал и эркер с 360-градусным обзором.
- Астронавты и космонавты на борту сделали более 3,5 млн фотографий нашей планеты из космоса.
- Восемь кораблей могут одновременно пристыковаться к станции.
- Для управления системами МКС задействовано более 50 компьютеров [15].