Полетели или пролетели?
Давайте договоримся – не будем поминать почти как к ночи некоторых любителей прыжков на батуте и иже с ними, просто попробуем оценить то, что будет происходить в самом недалеком будущем. Дело в том. что оно, это будущее, не такое уж и отдаленное, оно вроде как за углом. А вы знаете, как оно может быть с перспективой за углом.
Итак, МКС. Международная космическая станция, реальный памятник тем временам, когда люди разных стран (некоторых) могли работать сообща на общее дело. Без политики и прочих подлостей.
Правда, международная она с исключениями, этим-то МКС и отличается от советского «Мира». При СССР на советские станции возили всех, хотя однажды это чуть боком не вышло. С французом Жан-Лу Кретьеном, который чуть не полетел «Салют» угонять в ТОЙ истории. Но простили и даже на «Мир» потом пустили.
А вот китайским покорителям космоса от МКС сразу дали поворот господа из США. Нечего, понимаешь, украдут технологии и запилят что-то свое всем во вред. Китайцы и запилили, и летают сами по себе. И скоро может получиться так, что только они на орбите и останутся.
А МКС – это проблема. Причем, очень большая проблема. Ее вес на сегодняшний день около 450 тонн. Довольно старых тонн, но тут нечего сказать, хорошая работа была проделана, столько всего на орбиту вытащить и правильно собрать.
И эти тонны летят по орбите и постепенно падают на Землю. Представьте, как оно будет, если как в фильме «Гравитация» вся эта махина упадет? Вот счастья-то в том районе всем будет…
А почему МКС падает? А по двум причинам.
Первая – это гравитационное поле Земли. Оно действует на станцию, которая разожралась до такой массы и действует вполне себе прилично. Тянет на себя потихоньку.
Вторая причина – это трение станции об атмосферу. Да, на высоте 400 км есть остатки атмосферы, очень разреженные, но фактор атмосферного торможения приходится учитывать. Так что МКС время от времени «проседает» на своей орбите и ее приходится поднимать, корректируя орбиту. Иначе случиться именно то, о чем шла речь выше.
Вообще МКС фактически атмосферы не покидает, летает в самых ее верхних слоях, но выше Линии Ка́рмана. Эта линия — высота над уровнем моря, которая условно принимается в качестве границы между атмосферой Земли и космосом и является верхней границей государств. Именно потому, что МКС выше этой линии, космонавты находятся в невесомости, но гравитация действует на станцию, и атмосфера, которая простирается еще на приличное расстояние дальше – тоже. Просто станция весит больше, чем космонавты, потому и действие сил на нее значительнее.
Вот потому и приходится время от времени корректировать орбиту МКС, которая, кстати, классифицируется как «замкнутая траектория свободного падения».
Сделать такое дело можно тремя способами.
1. Двигатели российского модуля «Звезда».
2. Двигатели российского транспортного корабля «Прогресс».
3. Двигатели американского транспортного корабля «Лебедь» (Cygnus), но это очень редкое явление, за 11 лет было совершено 20 запусков.
У МКС, как у всего рукотворного, есть свой срок эксплуатации. Определяли его изготовители оборудования и это 2030 год. Это значит, что после этого срока эксплуатация станции становится опасной и ее надо… да, утилизировать.
На самом деле это категорически сложная операция: замедлить полет такой бандуры, массой в 450 тонн и летящей со скоростью 27 300 км/ч, ввести ее в плотные слои атмосферы и аккуратно уронить где-то рядом с «Точкой Немо» в Тихом океане, куда вообще роняют всю отслужившую технику.
Для реализации этого плана требуется много очень точных расчетов и горючего. И двигатели, с помощью которых можно было бы осуществить эту операцию. Если где-то будет неточность или чего-то не хватит – и МКС может прилететь немного не туда, куда требовалось бы. Тут есть повод вспомнить опыт единственной американской орбитальной станции «Скайлэб», ошибки в расчетах по сведению ее с орбиты привели к тому, что часть станции не упала в Индийский океан, а шарахнула обломками по Западной Австралии, в районе города Перт.
Был, кстати, свидетелем этого шоу, скажем так, мир напрягся изрядно, потому что падающая с орбиты станция весом в 77 тонн – это было в новинку. Причем, падающая не туда, куда надо, а куда получится.
Теперь поговорим о списке средств, которыми можно это осуществить.
Согласно изначальному плану, для сведения МКС с орбиты надо было задействовать три «Прогресса» и «Звезду». Дело в том, что главный двигатель «Прогресса» имеет тягу 300 кгс и работает не более 900 секунд. Совокупная тяга двигателей «Звезды» составляет 315 кгс, и ограничения по продолжительности их работы нет, там иная конструкция форсунок, с охлаждением, но запас топлива в баках «Звезды» очень небольшой: всего 800 кг. «Прогресс» может доставить на орбиту 1 100 кг горючего.
В итоге получается очень сложная система заправок и дозаправок, но в этом плане российский сегмент весьма эффективен. В среднем орбиту корректируют 11-12 раз в год, и с 1998 года было произведено 317 выполнение коррекций орбиты станции, в том числе и для уклонения от космического мусора. 168 коррекций выполнили с помощью двигателей «Прогрессов» и 39 — двигателями модуля «Звезда». 65%, но дело даже не в количестве коррекций, а в импульсах торможения, которые способны обеспечить двигатели.
Но вот в 2022 году начали потоком санкции и политические разногласия, и Россия объявила, что после 2024 года прекратит работу с МКС.
И вот тут начались настоящие проблемы.
С одной стороны, у американцев нет теперь никаких проблем с доставкой на МКС и грузов, и экипажей. С другой стороны – проблема сведения МКС с орбиты стала очень большим головняком для НАСА. Ибо одно дело – орать, и совсем другое – ворочать мешки.
А вообще, как планировалось окончание работы МКС согласно тому самому плану?
Начало работ в 2026 году.
За 4 года высота обращения МКС снизилась бы с 440 до 330 км.
В июне 2030 года, когда орбита стала бы ниже 330 км, МКС покинул бы последний экипаж.
С июля по ноябрь к МКС стартуют три корабля «Прогресс», поз завязку груженные топливом. Задача «Прогрессов» - максимально снизить скорость станции и опустить орбиту примерно до 250-260 км.
Контролируемый спуск МКС в точку падения осуществлялся бы за счет двигателей «Звезды».
В целом план не без недостатков, там есть неопределенные переменные в плане солнечной активности, возможной задержки старта одного из «Прогрессов» (хотя это автомат Калашникова среди космических кораблей), но все это меркнет перед тем, что в 2030 году России в проекте МКС уже не будет, а значит, никакие «Прогрессы» к МКС не полетят.
А если учесть, что мелькала и такая информация, что Россия не просто уйдет, а еще прихватит «свой» сегмент с собой – вообще картинка рисуется просто прелесть. Да, есть двигатели на «Заре», которая является собственностью НАСА, и которую не забрать, но там не совсем понятно, насколько они вообще работоспособны. Все-таки с 1998 года «Заря» в космосе.
А если учесть, что сроки затопления МКС точно «сдвинут вправо», то ситуация только усугубляется. Даже если консорциум и решит эксплуатировать МКС после 2030 года, не факт, что Россия захочет в нем остаться. Тем более, что есть планы постройки своей космической станции РОС, но об этом ниже.
И выкручиваться из ситуации придется НАСА и только им, потому что все остальные, простите. Не годны для таких серьезных дел. Да, с Россией будет непросто, потому НАСА решило подстраховаться на этот случай и в начале 2023 года был дан старт разработке специального космического корабля, который мог бы безопасно свести МКС с орбиты.
Были и более экзотичные варианты, например, выведение МКС на более высокую стабильную орбиту, где станция могла бы летать бесконечно долго этаким объектом наблюдения для астрономов-любителей и реально памятником возможностям сотрудничества людей разных стран. Но нет, подумав, решили все-таки затопить что останется после свода с орбиты.
Космический аппарат, который будет тормозить и сводить с орбиты МКС получил название USDV (United States Deorbit Vehicle), деорбитальный комплекс США. Интересное название.
Строить будет компания Илона Маска, то есть, SpaceX, но принадлежать аппарат будет НАСА и НАСА станет его применять. Агентство заключило контракт со SpaceX на 843 миллиона долларов только на разработку этого корабля.
USDV будет использовать некоторые конструктивные элементы грузового корабля Dragon XL, разрабатываемого для лунной станции Gateway (НАСА), что в общем очень логично: корабль должен быть большим, чтобы нести достаточное количество топлива, около 20 тонн.
USDV должен будет состыковаться с МКС и на протяжении года давать тормозные импульсы, постепенно тормозя полет станции, а затем дать большой длительный импульс для того, чтобы «уронить» МКС в запланированный участок Тихого океана.
Компания Маска уже заявила, что USDV будет разработан на основе «Дракона», но здесь именно что «на основе», так как спускаемая капсула USDV не требуется и надо будет переделывать всю суть корабля, сделав упор исключительно на количестве и мощности двигателей торможения, которые станут главными двигателями и топливе для них.
Так что после 2030 года, с Россией или без нее, МКС прекратит свое существование на орбите. Хотя, конечно, идея вращения станции на высоте километров 600-650 была интересной. Но небезопасной, не стоит оставлять такое строение на орбите, получится большой источник проблем, так как попадание того же метеорита может превратить МКС в кинетическую бомбу, которая полетит к Земле.
А что Россия? Как насчет возвращения в космос не на роли космического извозчика?
2 июля глава Роскосмоса Юрий Борисов утвердил график (генеральный график) создания космического комплекса российской орбитальной станции. Звучит громко, но график до Борисова подписало 19 человек генеральных директоров холдингов и предприятий, задействованных в создании РОС (российской орбитальной станции).
В общем – документ мощный, если его исполнить, а если не исполнять, то сразу будет видно, чью голову понесут на доклад на высшем уровне.
Согласно этому плану будет создана станция, новый пилотируемый корабль, транспортный корабль. Запуск, естественно, с «Восточного» при помощи «Ангары».
Год реализации 2027-й. Именно в этом году должен быть запущен в космос первый научно-энергетический модуль, ядро будущей станции РОС. С 2028 по 2031 годы к этому модулю должны пристыковать еще три: шлюзовый, универсальный узловой и базовый. В 2031 и 2032 годах добавят два лабораторных целевых модуля и на этом РОС будет сформирована.
Получается, что старт дан, первый шаг в российский космос в 2027 году, окончание программы возвращения в 2032-м.
В нашей стране вполне естественна такая вещь, как «сдвиг вправо», достаточно вспомнить более чем печальную историю российских многоразовых кораблей, чтобы понять: в 2027 году может быть на выходе одно ничего. Примеров «успехов» российской космонавтики более чем достаточно, единственное, что пока получается хорошо и без проблем – эксплуатация ракет-носителей и космических кораблей, созданных 70 лет назад при великом Королеве его не менее великими соратниками.
Работы просто пропасть, ведь кроме проектирования и постройки до торжественного момента запуска модулей станции на орбиту, должны пройти десятки и сотни испытаний различных узлов и систем, завершение создания наземной инфраструктуры космодрома «Восточный», создания и испытаний нового космического корабля и много чего еще.
Денег выделено. Не то чтобы очень много, но цифра довольно приличная: 609 миллиардов рублей. Говорят (в Роскосмосе), что РОС будет не менее шедевральным проектом, чем «Мир» и МКС. Станция позволит решать самые разные задачи, науки, техники, хозяйства, безопасности. Безопасности – особенно. Очень легко работать на государственную безопасность страны, не имея за спиной соглядатаев из других стран.
Российская станция станет первой орбитальной станцией, летающей по приполярной орбите с наклонением 97 градусов к плоскости экватора. И в этом много чего скрыто: такая орбита даст возможность наблюдать не только всю территорию России, но и стратегически важную на ближайшие десятилетия акваторию Северного Ледовитого океана, а также территорию Антарктики в интересах экономики и обороны России. Причем это можно будет делать каждые полтора часа, что очень важно для отслеживания перемещения различных объектов.
Здесь надо отметить, что орбита МКС, по настоятельным просьбам наших «партнеров», не затрагивала желательные для России регионы. В плане использовании РОС можно забыть о чужих интересах и заниматься только своими.
У МКС есть «фишка». Станция летает по орбите под радиационными поясами, и это очень неплохо защищает экипаж от космических лучей и солнечной радиации. Орбиту РОС планируют рассчитать так, чтобы она их пересекала, а местами даже выходила за пределы радиационных поясов. Это весьма рискованный эксперимент, который, однако, позволит отработать вопросы нейтрализации космической радиации и тем самым реально приблизить дальние полеты человека к небесным телам.
Собственно, уже давно говорилось о полете на Марс, Венеру… Это можно считать первой ступенью подготовки, потому что в таком межпланетном перелете вопрос защиты экипажа встанет очень остро.
Кроме того, РОС планируется эксплуатировать в автоматическом режиме. По крайней мере, первые 15 лет ее службы, пока, как говорится, станция на гарантии. МКС сейчас практически не может так работать, ей постоянно необходимо присутствие экипажа. Это тоже понятно, станции уже сколько лет. Космонавты будут прилетать на РОС в составе коротких экспедиций, для доставки и установки нового оборудования, профилактических работ и ремонта бортовых систем, извлечения из приборов и последующей доставки на Землю результатов экспериментов.
Это дешевле, чем постоянное присутствие экипажа, и не допускает получения космонавтами значительных доз радиации. Кстати, китайские коллеги работают по примерно такому же принципу.
А вот с МКС так не получится. Она строилась довольно долго, и первые кирпичи в ее здании уже, мягко говоря, обветшали. В первую очередь речь идет о модуле «Заря», с которого в 1998 году и начиналась станция. Ресурс «Зари» исчерпан давно, сегодня блок представляет собой чисто складское помещение, его рабочие функции давно передали другим модулям. Но заменить «Зарю» на что-то более новое сегодня не представляется возможным, слишком много навертели вокруг модуля за время существования МКС.
Как заявили в Роскосмосе, любой вышедший из строя модуль РОС можно будет весьма оперативно заменить. Это и предусмотрено конфигурацией, и от соседей разрешения не требуются.
В целом, если бы не умения у нас бравурно и эпатажно надавать обещаний, а потом скромненько молчать в тряпочку о реальных успехах, все это читать – одно удовольствие.
Но вот беда: за первую половину 2024 года в мире было выполнено 129 пусков ракет: 124 пуска ракет космического назначения и 5 суборбитальных.
На первом месте по запускам США. 78 пусков, 3 пуска осуществило НАСА, 67 пусков SpaceX и 8 пусков Rocket Lab. То есть, 96% всех американских космических стартов на счету частных компаний.
На втором месте Китай. 30 стартов, частными компаниями запущено 9 ракет, что составило 30% от общего числа.
Вообще на долю США и Китая пришлось 87% космических стартов.
На третьем месте Россия. 8 стартов. Комментировать нечего.
Дальше там Япония (3 пуска), Индия (2 пуска), Иран (2 пуска), КНДР (1 неудачный старт)…
Не очень смотрятся такие планы Роскосмоса при таких раскладах. Нет, конечно, хотелось бы свою спутниковую группировку на орбитах, не хуже китайской (хотя бы), свою станцию, свои межпланетные станции, которые будут уметь не только напрочь садиться на Луну, но и работать на ней, и взлетать обратно. Очень хотелось бы.
Предыдущий руководитель очень хорошо умел рассказывать сказки о полетах на Марс и Венеру, об окололунной космической станции, о городе на Луне… Он много чего насочинял, вот только все оказалось сказочками с очень плохим концом.
Очень хочется надеяться на то, что новый руководитель сможет дать стране шанс вернуться в космос. Впрочем, 2027 год – это не такое уж далеко будущее. Всего-то три года, и мы либо с чувством глубочайшего удовлетворения проводим стартующую с нового космодрома новую «Ангару», которая понесет на орбиту первую часть новой русской космической станции, либо…
Либо, как всегда, нам расскажут о сложностях в санкционное время, проблемах и о том, что все будет. Но – потом. Еще лет через десять обязательно и сразу седьмым поколением и на Марсе. Что же, нам не привыкать. Восемь стартов против восьмидесяти пережили, как и многое другое, переживем и это.
Но очень хотелось бы увидеть эту РОС.
Информация