Высокоширотная автономия: какой будет российская орбитальная станция
В павильоне «Роскосмоса» в рамках форума «Армия-2022» показали макет перспективной российской орбитальной станции РОС. Предполагается, что в будущем она заменит российский сегмент Международной космической станции после окончания ее использования. Чем РОС будет удобнее для российской космонавтики, а также какие проблемы могут возникнуть при попытке ее создания — в материале «Известий».
Время для самостоятельных решений
Международная космическая станция стала возможна только благодаря совместной работе пятнадцати государств, среди которых мировые космические лидеры, такие как США, Россия, Япония. Сейчас уже не так важно, чьих усилий и опыта было вложено больше, ясно одно — без общего сотрудничества станция в нынешнем состоянии никогда бы не была создана. В настоящее время Международная космическая станция — это самый дорогой научный проект в истории, а ее совокупный бюджет превысил $200 млрд.
Фотография МКС в полной конфигурации российского сегмента
При всех плюсах такой международной кооперации Международная космическая станция — это дитя компромиссов, которые делают ее гораздо менее эффективной для каждой из сторон, участвующих в проекте. У каждого участника найдется пара камней за пазухой. Европейцы и японцы считают, что США недостаточно включают их космонавтов в летную программу. США постоянно упирают на то, что они больше всех платят за содержание станции. Свои претензии есть и у России, и у Канады.
Пока МКС находится на орбите и может функционировать, каждая из сторон готова закрывать глаза на эти минусы и продолжать пользоваться — возможности, которые дает орбитальная лаборатория, важнее, чем обиды и неудобства. Лишь Китаю, который США не допустили к проекту МКС, пришлось раньше других пойти по пути создания национальной станции.
И получилось это очень удачно, уже более 450 дней на орбите работает китайская космическая станция «Тяньгун» — многомодульная и с возможностью последующего расширения. Более того, китайцы собираются запустить еще и орбитальный телескоп, который будет находиться на одной орбите со станцией и в случае необходимости сможет пристыковываться к ней.
Изображение китайской космической станции «Тяньгун»
Но и для других стран нынешняя ситуация не вечна, и вот уже всё больше разговоров о перспективах создания нескольких национальных станций вместо одной международной. Есть несколько проектов у США, вот уже несколько лет подряд Россия продолжает развивать проект РОС (Российская орбитальная станция). Но чем такой проект будет удобнее нынешней МКС?
Что нам стоит РОС построить
Впервые о национальной орбитальной космической станции (также — РОСС, Российская орбитальная служебная станция, а теперь РОС, Российская орбитальная станция) заговорили еще в 2014 году. Именно тогда были сделаны первые заявления о возможном создании собственной космической станции на фоне международной конфронтации и после заявлений политиков о возможном выходе России из программы МКС после 2020 года.
Концепция постепенно менялась и выкристаллизовывалась. Понятно, что в такой ситуации чрезвычайно важно в первую очередь было ответить на вопрос: зачем именно нужна своя национальная станция и чем она будет удобнее по сравнению с международным проектом. Во многом именно поэтому, когда говорят о РОС, в первую очередь обращают внимание на ее отличия.
Сборка научно-энергетического модуля (НЭМ), который ляжет в основу новой Российской орбитальной станции (РОС) в цехе РКК «Энергия»
Предполагается, что РОС будет многомодульной станцией с возможностью дальнейшего расширения и смены модулей. Такая схема была выработана еще в Советском Союзе и ее использование до сих пор является наиболее логичным и простым способом построения орбитальной станции. Основой будущей станции станет НЭМ — научно-энергетический модуль станции.
Изначально он планировался для работы на МКС, но впоследствии был перенесен как базовый модуль будущей станции. Он предназначен для проведения научных экспериментов, обеспечения национальной станции электроэнергией и дополнительными средствами управления. Такой выбор хорош тем, что даже в самом урезанном первоначальном состоянии станция сможет выполнять работу как научная лаборатория.
Кроме НЭМ в первый этап создания станции войдут базовый модуль, шлюзовой модуль и модифицированный узловой модуль, аналог уже отправленного на МКС «Причала». Даже в такой конфигурации станция будет работоспособна и сможет выполнять задачи по постановке самых разных экспериментов.
Сотрудник РКК «Энергия» в цехе, где идет сборка узлового модуля «Причал». 2021 год
Отдельно стоит сказать о будущей орбите станции. В настоящее время всё чаще говорят о том, что она будет полярной с наклонением, близким к 90 градусам, у МКС же наклонение орбиты 51,63 градуса. Что это такое? Представьте вращающийся земной шар, если спутник вращается на орбите в плоскости экватора, то у этой орбиты нулевое наклонение. Космическая станция, работающая на такой орбите, будет всё время проходить над одними и теми же экваториальными местами.
У МКС орбита наклонена под 51 градус к плоскости экватора, соответственно и станция, работающая на этой орбите, может постепенно обозревать все участки земной поверхности примерно до 55–57 градусов широты. Москву с МКС еще видно нормально, а вот Санкт-Петербург уже под большим углом, поэтому и его фотографий со станции так мало. Норильск с его 69 градусами северной широты и Мурманск (68,69) вообще увидеть нельзя, как и многие другие города. Если же запустить МКС на полярную орбиту, движущуюся поперек движения планеты, то можно будет постепенно наблюдать всю Землю. Именно поэтому полярные орбиты так удобны для спутников-разведчиков разных стран.
Фрагмент макета новой российской орбитальной станции на стенде госкорпорации «Роскосмос» на выставке в рамках международного военно-технического форума «Армия-2022» в конгрессно-выставочном центре «Патриот»
В какой-то момент в прессу попало в качестве названия такой орбиты слово «высокоширотная». Примечательно, что ранее 2013 года этот термин вообще никогда не встречался, а сейчас уже стал нормой для обозначения будущей орбиты РОС. Хотя более корректным всё же будет классическое название — полярная орбита.
Есть у такой орбиты и минусы. Во-первых, это прохождение через радиационные пояса, окружающие нашу планету. Если МКС всё время находится под ними, то РОС будет их пересекать. Впрочем, специалисты посчитали возможный уровень радиации и определили, что без рисков космонавты смогут находиться там 10–11 месяцев.
Затем предполагается второй этап создания станции. В него могут войти и «туристический», и «медицинский» модули. Но пока нет точного проработанного проекта, говорить об этом рано. Вообще лучшим аргументом в пользу создания РОС станет выделенное финансирование на реализацию станции. Тогда станет понятнее и возможный состав орбитальной станции и ее перспективы.
Не только станция
В целом проект РОС понятен — национальная станция пусть на первом этапе и гораздо меньше, чем российский сегмент на МКС, зато своя. Скорее всего, для экономии средств станция будет посещаемой, как в свое время советские «Салюты», а теперь и китайская «Тяньгун». В периоды между посещениями, которые будут длиться 6–8 месяцев в году, станция будет консервироваться. Тут нет тоже особо ничего нового для нашей космонавтики.
Но вот чтобы построить РОС, российской космической отрасли придется напрячь все свои силы. Обратная сторона национального проекта в том, что полагаться тут можно только на себя и серьезных партнеров пока не предвидится. И в этот момент главное помнить, что сама по себе станция — это лишь инструмент, причем требующий для своей работы множество дополнительных условий.
Изображение на экране в Центре управления полетами во время операции по выведению на орбиту, сближению и стыковке ТПК «Союз МС» с МКС
Для того чтобы станция полноценно работала, недостаточно ее просто запустить и собрать на орбите. Требуется обеспечить возможность доставки и возвращения космонавтов. Нужно наладить отправку грузов и продуктов на станцию и их возвращение. Предусмотреть серьезный набор экспериментов на борту, их быстрого пополнения и — в случае необходимости — изменения. Это полноценная связь со станцией, с возможностью двусторонней передачи большого объема интернет-данных.
И далеко не с каждым из этих пунктов у нас всё благополучно. Да, мы отлично готовим космонавтов и без проблем запускаем пилотируемые и грузовые космические корабли. Но у России нет грузового корабля, способного возвращать на Землю результаты экспериментов. Можно, конечно, понадеяться на «Орел» и его большую грузоподъемность. А если нет, если, как и сейчас, придется обходиться «Союзами»?
Космонавты «Роскосмоса» Антон Шкаплеров и Александр Мисуркин во время выхода в открытый космос
Также нужна четкая работа по сбору заявок на проведение экспериментов и претворение их в жизнь в кратчайшие сроки. Сейчас же бывает, что от задумки эксперимента до его реализации на станции проходят годы. Для коммерческой организации, следуя установленному порядку, вообще нереально прорваться в очередь.
Станция не самодостаточна сама по себе. Это огромный космический комплекс, требующий слаженной работы и предварительной подготовки множества самых разных наземных служб. Нет сомнений в возможностях российской космонавтики создать многомодульную станцию и запустить ее в космос, а также наладить безопасную доставку космонавтов и туристов на орбиту. А вот сделать весь этот комплекс максимально эффективным, добиться полной научной и популяризаторской отдачи многократно сложнее. И стремиться к этому надо прямо сейчас, пока еще РОС на бумаге, а в космосе летает привычная, пусть и не идеальная Международная космическая станция. Решать эти проблемы потом будет уже поздно.
