Роскосмос-5. Прощай, МКС!

Это пятая статья из цикла про Роскосмос:
Роскосмос-4. Пока Маск сажает ракеты в море, Роскосмос?
Роскосмос-3. О условиях работы, зарплате и вранье заинтересованных лиц
Роскосмос-2. Илон Маск сделал Драконов, а что сделал за это время Роскосмос?
Роскосмос-1. Илон сделал Falcon, в это время Роскосмос

12 апреля 2021 года, в день 60-ти летнего юбилея полёта первого человека в космос, руководством России принято эпохальное решение. Долгий, 28-ми летний период, в котором Россия вынужденно оказалась на вторых ролях в космосе, закончен. В.В.Путин, на совещании с Д.О. Рогозиным, приняли новую концепцию развития российской космонавтики на период до 2030-го года.

Что это за концепция, и почему она является революционным поворотом от международного сотрудничества к национальной космической программе? На этот вопрос я попытаюсь ответить в данной статье.

Итак, для того, чтобы понять все глубины глубин, следует обратиться к недавней истории. После распада СССР в 1992-м году, российский космос оказался в глубочайшем кризисе. Большая часть программ, как действующих, так и перспективных, оказалась свёрнута. Из-за развала огромной страны и нищеты бюджета России, при разрушенных экономических и научных связях между сотнями институтов, заводов и организаций советской космической промышленности и науки, были отменены такие масштабные и революционные проекты, как РН "Энергия", космические корабли "Буран", "БОР" и "ТКС", остановлено развитие собственной космической полупроводниковой промышленности. За бортом оказались сотни тысяч работников некогда крупнейшей в мире космической отрасли.

С огромным напряжением сил, благодаря самоотверженности руководителей и работников предприятий и институтов, в те самые трудные годы удалось сохранить лишь несколько направлений развития. И долгие десятилетия, российский космос был вынужден играть роль обслуживающего персонала для побежившего в Холодной Войне Запада.

Была утеряна из-за хронического недофинансирования гордость советской орбитальной космонавтики - станция "Мир". Несмотря на хорошее техническое состояние, Россия балы вынуждена затопить её в марте 2001-го года, едва у её первого модуля вышел гарантийный срок эксплуатации.

Ярким примером происходившего тогда развала может служить МКС - международная космическая станция. Основанная на советских технологиях ДОС, которые отсутствовали у других стран, на советском же заделе оборудования и космических модулей, она начала свою работу в 1998-м году с вывода первого, основного модуля будущей станции: ФГБ "Заря", дублёра станции "Мир". Этот модуль, готовый к отправке в космос, был выкуплен американской компанией Боинг за гроши, 200 млн. долларов США, заплаченные этой компанией, пошли на адаптацию базового модуля будущей МКС для возможности работы его с перспективной американской станцией.

В конечном итоге, "Заря" стала фундаментом МКС, к которой были также выведены оставшиеся от программы "Мир" функциональный модули-дублеры "Звезда" (ранее - Салют-9) и единственный построенный тогда в России стыковочный модуль "Пирс". Сборка российского сегмента станции была закончена в 2001-м году, в дальнейшем были пристыкованы еще несколько модулей и блоков.

с 2001-го по 2021-й год российский сегмент МКС стал главной российской научной орбитальной обитаемой базой в космосе. Благодаря работе станции, России удалось не утерять пилотируемую космонавтику, и даже постепенно разработать новые решения и технологии, которые теперь послужат для создания новой станции - станции РОСС.

К сожалению (или к счастью), этот длительный период международного сотрудничества заканчивается. И не по вине российской стороны

Российские модули "Заря" и "Звезда", основа МКС, отработали уже куда больше своего расчетного времени жизни. При гарантийном сроке в 15 и 10 лет соответственно, оба этих модуля функционируют уже 23 года, далеко выйдя за пределы эксплуатационных возможностей, заложенных в них ещё советскими инженерами.

По большому счёту же, формат МКС для России давно себя изжил. Научная работа на станции проводится не в полном объеме, плюс сама парадигма исследовательской постоянно обитаемой станции себя исчерпала: всё, что нужно знать о орбитальной космонавтике, Роскосмос уже давно знает. Постоянное проживание многочисленного экипажа на станциях такого типа уже потеряло свою актуальность из-за новых технологий в автоматике, робототехнике и связи.

Более того, благодаря миниатюризации электронике и новым системам связи, теперь нет необходимости и в постоянном пребывании космонавта на орбите: большую часть работы может сделать робот, а постоянная и устойчивая связь с ЦУП обеспечивает работу устройств станции в режиме удалённой работы.

Разумеется, космонавтам нужно работать в космосе. В этом смысле, станция необходима, но уже не в формате ДОС типа "Мир", в которой каждый блок станции не имел возможности функционировать без космонавтов или в режиме автономности от других блоков.

Понимая это, Роскосмос получил три варианта дальнейшего развития российской пилотируемой космонавтики. И все они, так или иначе, опираются на ФГБ "Наука", который летом 2021-го года должен полететь в космос.

Итак, три варианта дальнейшего развития были следующие:

1. Продолжение эксплуатации МКС и российского сегмента в его составе до 2028-го года (в прошлом году меморандум об этом был подписан основными странами-эксплуатантами МКС, включая Россию). В это варианте, новый модуль "Наука" должен был быть пристыкован вместо устаревшего модуля "Пирс" к СМ "Звезда", после чего к нему же должны были быть пристыкованы два уже давно изготовленных новых модуля - Научно-Энергетический Модуль (НЭМ) и узловой модуль "Причал". Кроме того, на "Науку" должен был быть установлен новый кран-манипулятор от ЕКА. В таком виде российский сегмент должен был проработать как минимум 10 лет. Этот вариант считался до 12 апреля 2021-го года самым вероятным.

2. При этом варианте, все вышеперечисленные действия тоже совершаются, но новые российские модули работают на станции МКС только до 2024-го года, после чего отстыковываются от неё, СМ "Звезда" консервируется, ФГБ "Заря" остаётся американцам, а на основе отстыкованных модулей создаётся станция "РОСС".

3. Создание станции "РОСС" производится независимо от МКС, без стыковки с ней. В этом варианте, российский сегмент МКС полностью консервируется, "Заря" опять же передается американцам, а создание новой станции происходит методом последовательного запуска модулей "Наука", "НЭМ" и "Причал" и стыковки их в течении нескольких месяцев на новой точке орбиты. Этот вариант ранее считался маловероятным, но теперь, по всей видимости, становится таким же осуществимым, как и вариант номер 2.

Куда же пойдёт теперь история? Давайте прикинем возможности.

Итак, чем же кардинально отличается набор новых модулей российского производства?

Начнём с того, что эти модули стали более универсальными и автономными. каждый из них теперь имеет не только свои солнечные панели с куда более высоким КПД, но и систему накопления энергии, позволяющую этим модулям жить на орбите долгие месяцы вне ресурсов основной станции.

Улучшилась и функциональность основного блока станции - ФГБ "Наука". Благодаря меньшему объему и весу оборудования, а также созданию внешней системы хранения оборудования и инструментов, этот блок стал просторнее (70 м3), получил большую энерговооруженность и впервые получил защищённое от радиации место обитания для одного космонавта.

НЭМ - вообще чудо инженерной техники. Этот единственный блок может давать столько же энергии для станции (50 кватт*час), сколько раньше давал весь сегмент! Одновременно с этим, благодаря беспрецедентному объему внутри (92 м3) , подготовленным рабочим местам для научных экспериментов и обслуживания перспективной техники, этот модуль способен заменить практически весь старый сегмент российской части МКС!

УМ "Причал" - также является уникальной машиной, имеющей 6(!) стыковочных шлюзов и способный принимать одновременно до 4-х кораблей, или стать узлом для будущих блоков станции.

Все эти блоки уже изготовлены, прошли все необходимые испытания и готовы для отправки в космос.

Одновременно с информацией о старте проекта "РОСС", стало известно и о тех новых модулях, которые будут изготовлены и отправлены в космос в ближайшие несколько лет. Их два.

1. Шлюзовой модуль. Этот модуль необходим для комфортной работы в открытом космосе, включая манипуляции с теми инструментами и оборудованием, которые должны храниться внутри станции, а не на её внешних платформах.

2. Экспериментальный трансформируемый модуль — будет создаваться на основе задела по корпусам модулей МКС,будет занимать объем 30 кубометров, после выведения его эластичная оболочка будет надуваться до 100 кубометров, стартовая масса составит 4,75 тонн, срок эксплуатации оценивается в 5 лет.
Об этом модуле очень мало информации, возможно, что он будет построен на основе опыта эксплуатации похожего надувного блока МКС от компании "Bigelow" - EAM.

Благодаря этим двум новым блокам общий объём станции увеличится до 300 м3, что в полтора раза превышает текущий объем российского сегмента МКС, включая "Зарю".

Но для чего же понадобится новая орбитальная станция?

Если "Мир" и "МКС" были необходимы для отработки технологий ДОС и научной работы по длительному пребыванию человека в космосе, то новая станция делается с упором на новые перспективы.

1. РОСС станет первой в истории человечества обслуживающей станцией для межпланетных кораблей.
Как известно, все предыдущие полёты к другим планетам, как пилотируемые так и беспилотные, производились по однополётной схеме, с поверхности Земли до другой планеты и обратно на поверхность Земли. Такой подход по ряду причин является более ресурсоёмким, менее безопасным и куда более затратным.

Новая схема: нам не нужны дорогие сверхтяжи, нам хватит средних и лёгких носителей. Новые российские транспортники типа "Прогресс-ГКМ" способны доставлять части будущего межпланетного корабля на орбиту, к РОССу, где они будут собираться, заправляться и оснащаться для старта к другим планетам, а также принимать обратно корабли и грузы по их возвращению к Земле. Такой подход существенно экономит затраты на космическую технику, делая её по-настоящему многоразовой. А возможность разделения миссий на несколько запусков снижает риски потери их в случае отказа ракетной техники в атмосфере Земли.

2. Производственная и исследовательская платформы. Благодаря большему числу перспективных модулей, и возможности их многократной стыковки-расстыковки с базовой станцией, открываются невиданные до сих пор возможности по созданию промышленного и исследовательского комплекса на орбите, в условиях абсолютной чистоты и невесомости. Такие условия идеально подходят для печати микросхем, созданию новых биологических материалов и исследований в различных областях науки: медицине, материаловедении, биологии и т.п.

Вместе с тем, меняется и парадигма эксплуатации станции. Вместо того, чтобы отправлять на орбиту экипажи из нескольких человек на долгие месяцы, теперь можно отправлять краткосрочные экспедиции для текущего обслуживания оборудования или сборки космического корабля на орбите, а управлять станцией можно с помощь роботов и средств спутниковой связи. Таким образом, стоимость эксплуатации станции падает в несколько раз.

К примеру, на данный момент времени ежегодная эксплуатация российского сегмента МКС обходится бюджету в 10-12 млрд рублей по текущему курсу. На эти средства можно сделать куда больше на новой станции. Допустим, вместо ежеквартальных полетов грузовиков с продовольствием, кислородом и водой для экипажа отправлять туда модули будущего межпланетного ядерного буксира "Нуклон". Или — отправить новый надувной модуль для исследований в области микробиологии. Мало ли что!

На фото - собирающийся первый ядерный буксир "Нуклон".


Как бы там ни было, ясно одно. МКС проработает до 2024-го года, и это максимум. С уходом России со станции, поддерживать её смогут только США. С учетом же их невеликих возможностей по коррекции орбиты станции и неготовности других стран —ЕС и Японии — к производству новых грузовиков для обслуживания МКС, скорее всего уже через год станцию сведут с орбиты Земли.

Более того, возможно, что уход России с МКС теперь произойдет куда раньше. Если программа запусков новых модулей будет выдержана, то уже к концу 2022-го года на орбите будет полноценная станция РОСС, и в работе на МКС у России не останется никакого смысла.

Россия старалась продлить жизнь этого проекта, но после введения санкций против "Роскосмоса", которые начинают действовать с сентября 2021 года, никакого желания дальше работать с американцами у русских не осталось.

Хотят они отрезать сук, на котором сами сидят? Да ради КПСС!

Зато теперь к проекту РОСС могут присоединяться все желающие. Судя по тому, что работы с европейским манипулятором для модуля "Наука" и не думают останавливаться, ЕКА планирует сотрудничество с Роскосмосом на новой станции. А недавно был подписан договор и с Китаем о совместной космической деятельности, под которую платформа "РОСС" прекрасно подходит. Китай тоже хочет на Луну, но уровень технологий китайского космоса сильно отстает от МКС. Россия в этом смысле может предоставить свои ресурсы на орбите, и вместе с Китаем развивать дальше тему многомодульных космических кораблей и ядерного буксира. В конце-концов, в одиночку потянуть такие проекты очень и очень сложно.

Так что, на Марсе скоро будут яблони цвести!
Здоровья Вам и хорошего настроения!