ГОРИЗОНТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ На МКС началась жизнь

После 7 лет прогнозов, споров, взаимных упреков в плохой работе, удачных и сорванных пусков Международная космическая станция (МКС) перестала быть мертвой грудой железа, вращающейся на орбите. Самое сложное космическое сооружение XX века открыло свои люки для первых обитателей. Что предстоит им сделать? Какие проблемы их ожидают?..

Так МКС выглядит в настоящее время.

Первые шаги

Первый раз люди ступили на борт МКС в декабре 1998 года. Это были американский астронавт Роберт Кабана и российский космонавт Сергей Крикалев. Они прилетели на американском корабле многоразового использования «Индевор» и, согласно договоренности, одновременно прошли внутрь МКС. В течение последующих месяцев на орбитальную станцию были доставлены инструменты и оборудование. Так, в мае 1999 года американские астронавты Дэниэл Барри и Тамара Джениган установили на поверхности комплекса подъемные краны, предназначенные для дальнейшего монтажа МКС.

Когда взошла «Звезда»

В июле 2000 года к станции в автоматическом режиме был пристыкован российский служебный модуль «Звезда». Он имеет три герметичных отсека и 14 иллюминаторов, некоторые из которых предназначены для фотографирования Земли. Внутри модуля оборудованы спальные места для астронавтов, есть кухня и холодильник. Кроме того, здесь расположены спортивные тренажеры, в том числе беговая дорожка и рабочий стол.

В течение нескольких месяцев на борту блока «Звезда», который имеет массу 19 т, будут также находиться системы жизнеобеспечения, электроснабжения, обработки данных и управления полетом.

Именно этот модуль стал первой квартирой первой длительной экспедиции на МКС. Общее руководство ею возложено на Билла Шеперда, командиром корабля «Союз» и пилотом МКС стал Юрий Гидзенко, а функции борт-инженера возложены на Сергея Крикалева. Члены экипажа прибыли на борт комплекса в начале ноября 2000 года и должны пробыть на борту три месяца. Затем их сменит новая экспедиция. После этого новый экипаж планируется присылать каждые полгода.

Астронавты ведут монтажные работы в открытом космосе.

Блок-схема, на которой указаны основные этапы формирования станции в полном объеме.

Интернационал в космосе

Первое время в состав команды будут входить преимущественно россияне и американцы, которые займутся пусконаладочными работами. Впрочем, представители Европейского космического общества тоже готовятся к приключениям на орбите.

Европа собрала команду из 16 астронавтов. Среди них итальянцы, французы, немцы. Они начнут свою работу после того, как на орбиту доставят европейскую лабораторию «Колумб». Этот модуль весом почти в 10 т имеет длину 6,5 м и диаметр 4,5 м. В его 10 отсеках можно будет проводить до 500 экспериментов в год.

Впрочем, это не единственный вклад Европы в один из самых дорогостоящих проектов. Многие предприятия Старого Света выполняют ныне космические заказы. При этом около 40 процентов общего объема приходится на долю ФРГ. В Европе строятся два присоединительных узла для МКС. Немцы создают также манипулятор, который будет использоваться при монтаже солнечных батарей.

Впрочем, многие модули и оборудование конструируются и изготовляются совместными усилиями нескольких стран. Скажем, немцы поставили компьютер на российский модуль «Звезда», а наши специалисты принимают участие в создании транспортного модуля, управление которым будет осуществляться через французский центр в Тулузе.

Общий вид станции после окончания строительства будет таким.

Теория и практика

Почему же государства решились потратить столько денег на проект, который не сулит сиюминутной коммерческой выгоды? Во-первых, они надеются, что выполнение заказов для космоса позволит стимулировать развитие наукоемких технологий в других областях производства. Во-вторых, участники программы намерены вплотную заняться вопросами коммерческого использования космоса. Поэтому исследования, проводимые на борту МКС, будут носить в первую очередь прикладной характер.

По ходу дела программы строительства все время корректируются в зависимости от конкретных условий. Кроме того, решено заменить стыковочный модуль на коммерческий. Его разрабатывает корпорация «Энергия» в сотрудничестве с фирмой «Спейс Хап». Запуск этого модуля, названного «Энтерпрайз», планируется на 2003 год. Руководство корпорации «Энергия» надеется, что с его помощью можно будет заработать дополнительные средства, которые используют затем для строительства, например, космических кораблей.

Уже сегодня, не дожидаясь окончательного монтажа лаборатории, члены первой длительной экспедиции приступили к проведению экспериментов, так сказать, в полевых условиях.

Например, на российском модуле «Звезда» установлен прибор, названный для простоты радиочасами. Он будет посылать на Землю сигналы, с помощью которых можно не только сверять время, но и определенным образом воздействовать на некоторые электронные приборы. Это позволит, например, блокировать управление угнанными автомобилями, оснащенными специальными противоугонными системами. Или проследить распространение того или иного специально маркированного товара по планете.

Практическую направленность имеют исследования и в области медицины. Так, в невесомости легко моделируется процесс старения. Кроме того, на орбите значительно проще провести анализ протеинов, который необходим для создания новых лекарств.

Фундаментальная наука тоже не будет забыта. При помощи астрономических наблюдений астронавты попытаются раскрыть принципы расширения Вселенной. Планируется проследить также влияние гравитации на молекулярные структуры, провести наблюдения за изменениями свойств различных материалов в условиях невесомости.

Техническая база для проведения подобных экспериментов будет создана в течение 4–5 лет. Для этого на орбиту, кроме «Колумба», будет доставлено как минимум еще два научно-исследовательских комплекса. Первый из них — JIBM, что при расшифровке и переводе означает «японский экспериментальный багажный модуль». Главное его преимущество — наличие выдвижных панелей, которые позволят проводить исследования, в том числе и за бортом станции. Еще одна лаборатория родом из США. Внутри этого самого крупного модуля будут смонтированы 33 специальные камеры для проведения различных экспериментов.

Начало положено

Однако крупномасштабные исследования — дело будущего. Ныне на орбите находятся всего три модуля — один американский и два российских. И экипаж порой жалуется на тесноту.

Впрочем, космонавты понимают, что это явление временное. В скором времени к комплексу будет пристыкован второй жилой модуль, построенный в США. После этого внутренний объем помещений МКС значительно превысит размеры пассажирского салона двухпалубного «Боинга-747». Исследователям будет где развернуться.

В настоящее время они смонтировали систему жизнеобеспечения «Электрон», которая вырабатывает кислород из воды.

Решена и проблема энергоснабжения станции с помощью четырех солнечных батарей, доставленных «шаттлом» «Эндевер».

МКС облетает Землю за 90 минут. Из них в течение часа она освещается солнцем. За это время солнечные паруса, общая поверхность которых составляет 4500 кв. м, вырабатывают почти 80 кВт. ч электроэнергии. Вдобавок комплекс оборудован и водородно-гелиевыми батареями.

Если все пойдет по плану, то станция будет полностью смонтирована к 2005 году. Тогда на высоте 400 км над нашей планетой будет парить конструкция, длина которой превысит 100 м, а ширина — 80, общей массой — 500 т. В хорошую погоду ее можно будет увидеть с Земли даже невооруженным глазом.

Эксплуатировать МКС будут как минимум до 2013 года. Средний гарантийный срок работы модулей — 15 лет.

PS. Пока эта статья готовилась к печати, на МКС произошло одно знаменательное событие. 9 февраля к ней причалил космический корабль «Атлантис». Пять прилетевших астронавтов во главе с командиром «шаттла» Кеннетом Кокреллом обняли трех членов первого постоянного экипажа МКС и передали им подарки с Земли. «Мы везем им шоколад и другие сладости, а также письма и подарки от родных», — сообщил непосредственно перед стыковкой Кокрелл. «Атлантис» также доставил на орбиту первый лабораторный модуль «Дестини» стоимостью 1,4 млрд. долларов, воду и другие необходимые припасы, одежду и примерно 20 компактных дисков с кинофильмами для постоянного экипажа.

Затем астронавты вышли в открытый космос и осуществили монтаж 15-тонного модуля «Дестини». Махина длиной 8,5 м и диаметром 4,25 м была извлечена из грузового отсека «шаттла» с помощью 15-метровой механической «руки-манипулятора». После этого астронавты Том Джонс и Роберт Кербим соединили все необходимые кабели между «Дестини» и МКС.

Таким образом общая масса станции возросла до 112 тонн, и постоянному экипажу теперь уж не придется жаловаться на тесноту.

Уже известно: «Атлантис» благополучно вернулся на Землю, а МКС продолжает свой полет.

Олег СЛАВИН