Новая Российская орбитальная станция со своей парковкой и буксирами станет шагом к полетам на Луну и Марс
Как попасть научному эксперименту на новый космический борт? Какие спутники-инспекторы будут патрулировать станцию? Рождение в космосе - фантастика или реальность? Все эти вопросы обсуждались на научной конференции, которая прошла в Институте космических исследований РАН. Она была приурочена к 25-летию Международной космической станции. Говорили о достигнутом, проблемах космической науки и перспективах развития пилотируемой космонавтики.
Отмотаем назад несколько витков. Первым модулем МКС стал российский функционально-грузовой блок "Заря". Он стартовал 20 ноября 1998 года с Байконура. А уже 7 декабря к "Заре" пристыковался американский модуль Unity, доставленный шаттлом Endeavour. Так началась сборка крупнейшего в истории человечества рукотворного объекта на околоземной орбите. В составе первого экипажа монтажников был космонавт Сергей Крикалев.
- Мы должны были состыковать оба модуля, открыть люки, сделать первое техническое обслуживание, - рассказал Сергей Константинович, ныне исполнительный директор по пилотируемым космическим программам "Роскосмоса".
Строительство МКС - само по себе большой технический эксперимент. Никто до этого не пытался состыковывать модули сразу в космосе. А через два года на МКС прилетел первый постоянный экипаж: наши космонавты Юрий Гидзенко и Сергей Крикалев, а также американец Уильям Шеперд.
"Ответственность зашкаливала", - делился с "РГ" Юрий Гидзенко. Он до секунд помнит тот первый день на станции: "Я начал открывать люк со стороны корабля "Союз" в сторону станции. Замки открылись, а люк не отходит, "присосало". Короче, сдернули вместе с Сергеем. Он первый на станцию залетел, потом Шеперд. За ними - я.
Включили свет, расконсервировали систему подогрева воды, расконсервировали туалет. А что еще надо? Все, жизнь началась. Мы поняли: прилетели домой".
Как только прибыл первый экипаж, сразу стали готовить медицинские эксперименты. Кстати, многие начались еще на станции "Мир" и продолжатся на Российской орбитальной станции, которая заменит МКС. "Это правильно. Организм у всех разный, и, чтобы получить устойчивый результат, нужно набрать статистику", - поясняет Герой Советского Союза и Герой России Сергей Крикалев.
В космос с научным портфелем
Статистика - серьезный аргумент. И на конференции приводилось много цифр. Так, за четверть века на российский сегмент МКС доставили 7,5 тонны научной аппаратуры и оборудования. Проведено более 400 экспериментов, на которые затрачено около 24 500 часов времени работы экипажа. Спущено на Землю около двух тонн результатов экспериментов. И они, без сомнения, обогатили нашу науку.
Однако МКС стареет: ресурс первых модулей уже превышен более чем в полтора раза. Как считают эксперты, при бережном отношении к станции назначенные сроки службы можно было бы продлевать ежегодно. По словам генерального конструктора по пилотируемым программам, дважды Героя Советского Союза академика Владимира Соловьева, наши специалисты по сути дела дали гарантию безаварийной работы российского сегмента станции с ежегодным подтверждением до 2028 года.
Тем не менее факт остается фактом: примерно половину рабочего времени космонавты тратят сегодня на ремонт аппаратуры и поддержание звездного "хозяйства".
- Это снижает эффективность исследований, - замечает генеральный директор "Роскосмоса" Юрий Борисов. - Назрела необходимость следующего этапа развития пилотируемой космонавтики.
РОС вберет в себя все лучшее из накопленного космического опыта. Как подчеркивают специалисты, важно обеспечить непрерывность пилотируемой программы. Как это было при переходе с "Салюта" на "Мир", с "Мира" на МКС. Это предотвратит потерю компетенций в конструировании орбитальных комплексов, управлении полетом, подготовке космонавтов. Будут отсутствовать риски потерь лидирующих позиций.
Однако новая станция будет иметь и ключевые отличия. Все вместе это дорога в будущее - полетам к Луне и Марсу, - подчеркивают специалисты.
Под полярным градусом
Первый этап развертывания РОС намечен на 2027-2030 годы, а завершить строительство планируется в 2032 году.
- У нас лозунг: новый космодром Восточный, новая ракета-носитель "Ангара -А5М", новая станция и новый перспективный транспортный корабль. И мы полагаем, что эту станцию надо делать с ресурсом не менее пятидесяти лет работы в космосе, - говорит академик Соловьев.
Пилотируемая космонавтика всегда была и будет показателем уровня научно-технического прогресса страны. Будет стимулировать развитие новых технологий не только в космической технике. Какие качественно новые возможности получит с новой станицей Россия? Прежде всего: это будет открытая модульная архитектура. Здесь единственное, что редко заменяемое, - ядро станции. Все остальные модули можно будет состыковывать и отстыковывать, адаптировать под целевые задачи.
Что еще будет принципиально отличать новую станцию от МКС, так это ее "наклон". То есть насколько орбита удалена от экватора. У МКС угол наклонения меньше 52 градусов, из-за чего космонавты могут видеть не более двадцати процентов территории России. У Российской орбитальной станции наклонение - 96,8 градуса. То есть она будет находиться на уникальной солнечно-синхронной орбите, где солнечные батареи всегда освещены. Где полный обзор оптическими, инфракрасными, ультрафиолетовыми и другими детекторами, радиолокационными средствами. Причем каждые полтора часа. Где мы будем видеть все свои территории, включая Арктическую зону!
Нам нужна станция, говорят специалисты, которая будет иметь возможность проводить эксперименты не только внутри: именно внешний борт станет платформой для наблюдения. На борту можно развернуть управление облаком малых спутников. Это совершенно новая работа. Как и система обслуживания на так называемой внешней платформе-подвеске.
На выносном стапеле можно будет парковать разного рода автоматические аппараты, спутники. Здесь будет проходить их ремонт, заправка, юстировка полезной нагрузки, а затем они снова будут отправляться на свои орбиты.
- Мы создадим парк буксиров, которые смогут выводить автономные модули на нужную орбиту в нужное время, - поясняет Владимир Соловьев.
Все видит "инспектор"
Помимо традиционных космических аппаратов дистанционного зондирования Земли, у новой станции будут собственные спутники-инспекторы. Их разработку уже активно ведут инженеры. Что это такое, и зачем они нужны?
Прежде всего , ключевое слово тут - "собственные". То есть эти аппараты войдут в состав комплекса Российской орбитальной станции. "Инспекторы" будут двух типов - ближней поддержки и дальней. Первым предстоит летать рядом со станцией. Это будет непрерывный осмотр внешней поверхности: на предмет повреждений, утечек и т.д. А также патрулирование ближайших окрестностей станции.
Задача вторых - на более дальних дистанциях обнаруживать и следить за сближающимися объектами. Все это - контур безопасности вокруг российских космонавтов. Гарантия от любых случайностей.
Как попасть на орбиту
Сейчас "Роскосмос" приступил к формированию научной программы для РОС. Как сообщил исполнительный директор госкорпорации по перспективным программам и науке Александр Блошенко, ее хотели бы утвердить в 2025 году. Это позволит начать наземную подготовку по части экспериментов, чтобы успеть к началу развертывания станции.
Как попасть на борт со своим опытом? Важное условие - прохождение экспертизы. На конференции прозвучали цифры: на "Мире" было проведено 55 экспериментов по российским и зарубежным программам. Всего - 31 тысяча сеансов. На нашем сегменте МКС выполнено уже более 38 тысяч сеансов в рамках 69 основных экспедиций. Сейчас идет 70-я. А есть еще и экспедиции посещения, которые также проводят исследования.
В "головном банке" хранятся результаты всех научных экспериментов, которые сбрасываются со станции по радиоканалам, привозятся на физических носителях, снимки и т.д. Любая организация может получить доступ к ним на безвозмездной основе.
По словам Блошенко, уже поступило 57 заявок на целевые работы на Российской орбитальной станции. С одной стороны, вроде бы хорошо. Но с другой, сорок с лишним заявок - это продолжение исследований на МКС.
- Новая станция даст новые возможности для постановки экспериментов. И их надо использовать. Ставить новые амбициозные задачи и не повторять то, что было уже сделано для набора статистики, - подчеркивает Александр Блошенко.
Если мы говорим об освоении дальних планет, полетах на небесные тела , пилотируемом полете на Луну, то существует огромное количество неосвоенных технологий, которые понадобятся. Поэтому планируемые эксперименты должны быть нацелены на закрытие белых пятен, которые уже видны.
Родиться в космосе?
Львиную долю экспериментов в космосе ведет Институт медико-биологических проблем РАН.
- Благодаря этим работам человек может долго находиться в невесомости и возвращаться на Землю здоровым, - констатировал научный руководитель ИКИ РАН академик РАН Лев Зеленый.
Смешной момент. В качестве иллюстрации Лев Матвеевич привел пример из жизни. С оговоркой: "Я расскажу "неприличную" историю". Зал, естественно, напрягся. А сюжет оказался простой, но с научным подтекстом: к американскому астронавту, который долго работал на орбите и вернулся на Землю на российском корабле "Союз", прямо в Москву прилетела девушка. Так не терпелось им встретиться. "То, что человек, вернувшись из космоса, хочет очень многого, - заслуга наших медиков", - подчеркнул с улыбкой академик Зеленый.
- Подобная история для медиков - вполне нормальная ситуация, - парировал директор ИМБП РАН академик Олег Орлов. - Мы работаем над тем, чтобы космонавты, попав на другую планету, например на Луну, чувствовали себя хорошо не только с точки зрения функциональных возможностей и резервов, но и с точки зрения продления рода. Перспектива дальних космических полетов - тема, которой мы занимаемся.
Технологии адаптации человека и сопровождение межпланетных полетов ставят целый ряд важных задач. Например, в области пилотируемых полетов на Луну необходимо решить проблемы лунной пыли, частичной гравитации, микробиологической безопасности...
Что, скажем, необходимо для медико-биологического обеспечения межпланетной экспедиции? Интеллектуальный телемедицинский комплекс, средства съема медико-биологической информации, системы дистанционного управления средствами профилактики и коррекции. Такие технологии могут быть разработаны и испытаны на борту РОС. Понятно, что продление человеческого рода в космосе - это очень далекая перспектива. "Но если не начинать заниматься этими задачами сегодня, мы не будем готовы к тому моменту, когда потребуются ответы на вопросы технологического и методического плана", - подчеркнул Олег Игоревич.
Ученые как всегда смотрят вперед. Они убеждены: РОС должна стать платформой не только для отработки каких-то технологий, но и для моделироания отдельных элементов межпланетных миссий.
За четверть века на той же МКС проведено свыше ста медико-биологических исследований. Как фундаментальных, так и прикладных. И что крайне важно: многие работы уже прочно вошли в клиническую практику на Земле. Так, телемедицина изначально разрабатывалась для обеспечения космических полетов. А теперь без нее не представить работу врачей. Аэромобильные госпитали, которые сегодня верой и правдой служат спасателям, тоже создавались когда-то для нештатных ситуаций при посадке космонавтов…
РОС будет иметь орбиту, по которой человек еще не летал. Но что еще серьезнее - на высокоширотных орбитах повышается и радиационная опасность. И это все надо исследовать. В 2024 году туда планируют отправить биоспутник "Бион-М" № 2. Ученые хотят получить ответы на вопросы, связанные с безопасностью экспедиций, и сделать задел для последующей научной программы.
Будут изучены радиационные и гипомагнитные риски, разработаны биологические системы жизнеобеспечения космонавтов. И даже исследована возможность использования гибернации (введение в искусственный сон) в межпланетных пилотируемых космических полетах. В научной программе "Биона" более двадцати экспериментов. Целая научная лаборатория, куда попадут 75 мышей, мухи, растения, микроорганизмы.
Из досье "РГ"
На конференции была представлена диаграмма "Исследования на МКС" (по направлениям и космическим агентствам): Канадское космическое агентство - 49, "Роскосмос" - 204, ЕКА - 465, ДЖАКСА - 911, NASA - 1612. Мы отстаем. "С этим надо решительно бороться, - комментирует академик Соловьев. - Надо прекратить практику, когда у нас научные исследования финансируются по остаточному принципу".