Россия собирается выйти из проекта Международной космической станции после 2024 года. За этими скупыми строчками новостей финал грандиозного космического проекта, объединившего полтора десятка космических агентств всего мира. Разбираемся, как это изменит правила игры в космосе.
Вы можете вспомнить запуск первого спутника Земли, выход в открытый космос или полет человека на Луну. Все эти проекты меркнут по затратам в сравнении с проектом 400-тонной орбитальной станции размером примерно 110 х 80 метров. Ее строительство обошлось примерно в $150 миллиардов — и сравнимая сумма ушла на поддержание в рабочем состоянии. Стандартный экипаж станции — семь человек, но в «пересменку» в 2011 году на станции находились 11 человек. Вроде бы скромно, но больше и не было никогда.
Ни одна страна мира не могла себе позволить в одиночку такой дорогой проект. И уникальная ситуация 1990-х позволила подключиться к нему сразу 14 космическим агентствам. Главное, что бывшие враги по холодной войне нуждались друг в друге: США (и другие западные страны) не обладали опытом создания длительно действующих орбитальных станций, а Россия получила существенные финансовые выгоды. Поэтому проект МКС уникальный, маловероятно, что в ближайшие десять лет будет возможность его повторения.
Новый глава «Роскосмоса» Юрий Борисов объяснил это созданием собственной российской станции — РОСС и необходимостью обеспечить текущие нужды страны.
«И в первую очередь обеспечить российскую экономику необходимыми космическими услугами. А это и навигация, это связь, передача данных, метео-, геодезической информации и прочее, прочее, прочее. Это наиболее востребованные сегодня услуги, без которых невозможно представить современную жизнь», — заявил Юрий Борисов на встрече с Владимиром Путиным.
Отметим, что в первую очередь новый глава космического ведомства России отчитывался перед президентом. Как мы видим, он сохраняет курс предшественника, рассматривая возможность ухода с МКС. Какие есть резоны у России и как это скажется на всей космонавтике — рассказываем далее.
Астронавты из России, США и Японии на борту МКС
Космические агентства, построившие МКС, подписали договор, в котором прописаны их права и обязанности. Он рассчитан до конца 2024 года. NASA уже заявляло о желании продлить договор до 2027 и даже до 2030 года. Дальше уже в любом случае придется решать вопрос со сведением станции с орбиты. То есть с высоты 420 километров ее надо будет снизить до плотных слоев атмосферы так, чтобы потом она упала в безлюдном районе Тихого океана. Это отдельная непростая задача — 400-тонные космические объекты никто никогда с орбиты не сводил. А опыт управляемого свода (то есть с понятными координатами падения обломков) самого большого объекта опять-таки у России — 2001-м она затопила орбитальную станцию «Мир».
Почему придется затопить МКС? Ресурс ее работы был рассчитан на 15 лет, скоро она вдвое превзойдет этот срок. Значит, все больше ресурсов приходится тратить на ее ремонт и поддержание работоспособности. В частности, именно нежеланием тратить ресурсы на постоянный ремонт «Роскосмос» обосновывал решение по уходу с МКС. Продлить присутствие корпорация соглашалась при условии отмены санкций для своих предприятий (например, «Роскосмос» не может покупать электронику класса Space, запускать спутники с американскими микросхемами и т. п.), но в текущей геополитической ситуации ждать отмены санкций не приходится.
Интересно, что и в США говорили о выходе из МКС еще в 2018 году, в связи со строительством станции Gateway на окололунной орбите, но ее создание даже сейчас не началось.
Если с 2025 года российский сегмент МКС перестанет работать, то куда летать космонавтам? В России идет создание национальной орбитальной станции — РОСС. Первый элемент РОСС — Научно-энергетический модуль (НЭМ) — уже в работе, но это будет очень скромной заменой МКС. Кроме того, если модуль не успеет в срок, а «сдвижки вправо», как выражаются профессионалы, в космической индустрии случаются постоянно, то какое-то время пилотируемая программа России будет ограничена кратковременными полетами на кораблях «Союз» и испытаниями нового корабля «Орел».
Для России интерес в новой станции в том, что меньше ресурсов будет уходить на ремонт. Кроме того, ее можно будет запустить на интересную России орбиту. Например, с орбиты с наклонением 98 градусов будет периодически видно всю территорию России, Европы, США, а с МКС видно только часть. Правда, есть и минусы — повышенный радиационный фон, но это тема отдельной статьи.
Интересно, что для РОСС рассматриваются два варианта орбит. Кроме вышеупомянутого с наклонением 98 градусов, еще и с наклонением 52 градуса — как сейчас у МКС. Однако для военных, скорее всего, будет интересна первая орбита — следить за своей территорией и потенциальным противником.
США все равно намерены продолжать эксплуатацию МКС до 2030 года, даже в случае ухода России. Но если в 2021 году Россия была готова рассмотреть вопрос передачи технической документации на свой сегмент после ухода, то сомнительно, что сейчас она решит помочь западным странам. А ведь Россия и США — основные партнеры в МКС. И российский модуль содержит несколько ключевых технологий для жизнеспособности станции.
Например, на российском модуле «Звезда» расположена двигательная установка, которая помогает сохранять ориентацию станции и совершать маневры уклонения от космического мусора. Станция всегда ориентирована одинаково для эффективной работы солнечных батарей и удобства других рабочих процессов. Небольшие отклонения компенсируют гиродины, которые установлены на американском сегменте. Но их нужно периодически «разгружать», возвращать в исходное состояние. Это делается за счет двигателей российского модуля «Звезда». Так что не очень понятно, сможет ли МКС работать без российского модуля.
Более того, даже на высоте 420 километров, где проходит орбита МКС, есть атмосфера Земли, пусть и крайне разреженная. Она тормозит станцию, из-за чего та снижается в среднем на 2 километра в месяц. Восстанавливают высоту корабли «Прогресс». Они же пополняют топливом модуль «Звезда».
У США тестовое поднятие орбиты проводил корабль Cygnus. Но для точной коррекции орбиты ему все равно должен помогать модуль «Звезда». Кстати, пополнять топливом российский модуль Cygnus не умеет. Кроме того, иногда требуется срочная коррекция орбиты, например, для уклонения от космического мусора. Для этого на станции всегда дежурит российский «Прогресс». А вот американский Cygnus летает по очереди с кораблем Dragon. Может так получиться, что коррекция нужна, а к американскому модулю пристыкован Dragon, который корректировать орбиту не умеет. Отметим, что Cygnus запускался на ракете Antares с российскими двигателями РД-181. Из-за взаимных санкций Россия больше не поставляет эти двигатели США, а их запасов хватит всего на один старт.
Резюмируя, дальнейшая судьба МКС туманна.
Китайская орбитальная станция Тяньгун-1
А так ли нужны эти орбитальные станции? Нужны, они позволяют ставить длительные эксперименты. И если эксперимент на полгода по химии или биологии можно поставить на космическом аппарате в автоматическом режиме, то с человеком так не получится. Чтобы полгода и более жить в космосе, ему нужна станция, лучше многомодульная. Простого корабля хватит только на две-три недели, и это будут очень тяжелые для космонавта дни: тесно, ресурсов в обрез.
Если МКС не сможет функционировать без российского модуля, неясна судьба пилотируемых программ всех входящих в проект космических агентств: NASA, ESA (Европейское космическое агентство), JAXA (Японское агентство аэрокосмических исследований) и других.
В 2025 году NASA планирует высадиться на Луну. Даже если эта миссия состоится, это будет единичный полет. Высадка человека на Луну — амбициозно и очень сложно. И пока неясно, смогут ли США подготовить космонавтов к долговременным полетам — запуск окололунной станции Gateway намечен только на 2027 год, и она не будет постоянно обитаемой.
Замена МКС, по крайней мере публично, не планировалась. Получается, и для западных космонавтов после МКС какое-то время будут доступны только кратковременные полеты на SpaceX Dragon.
Китайцы — да, у них своя долговременная станция. На днях она получила второй модуль и будет строиться дальше. Китайцы пригласили к экспериментам представителей всех стран, кроме США. Это ответ на то, что NASA не берет Китай в свои программы. Если для России затруднительно летать с Байконура на китайскую станцию из-за наклонения орбиты, то для европейцев с космодрома Куру в Экваториальной Гвинее это было бы возможно. Но у них нет кораблей и ракет для таких полетов — раньше можно было дооснастить стартовый комплекс и летать на российских «Союзах», но в качестве санкционного ответа Европе Россия ушла с Куру.
Получается ситуация, в которой пилотируемая программа ведущих космических стран может пострадать из-за геополитики и отсутствия альтернативы МКС.
Александр Баулин
