Космический развод: зачем России национальная орбитальная станция?

«Сколько световых зим! Сколько световых лет!». С вами Саша Баулин из МТС Диджитал. Недавно я писал о том, как SpaceX нарушила Договор о космосе ^[1], а сегодня расскажу, зачем России собственная станция, что нового она даст по сравнению с МКС и как поможет в высадке человека на Марс.

Международная космическая станция (МКС) — самое грандиозное сооружение в космосе. Но с 2018 года то США, то Россия поднимают вопрос ее закрытия. Похоже, жребий брошен: 2 июля 2024 года гендиректор госкорпорации «Роскосмос» Юрий Борисов утвердил график реализации проекта. Согласно ему, выведение первого модуля на орбиту планируется уже в 2027 году, а с 2028 года станция сможет принимать космонавтов.

История РОС

Проиграв Лунную гонку, советские конструкторы не опустили руки, наоборот, они умели «в пиар» и заявили, что спутник Земли нужно осваивать автоматами, а к полетам в дальний космос необходимо готовиться на орбите. Научные, психологические и биологические эксперименты, исследование материалов, создание новых космических систем и даже испытание оружия — вот только часть исследований, которые провели на орбитальных станциях СССР и Россия. Прогресс нашей страны показывает распределение ролей в МКС: материальный вклад России составил около 10%, а доля станции — примерно треть. Остальное добавили знаниями.

МКС стареет, а уникальная ситуация 90-х не повторится. Трудно представить, чтобы США и Россия снова сделали совместный космический проект, поэтому каждый пойдет своим путем. Страны это прекрасно понимали: обсуждения РОС начались в 2010-х годах. К слову, собственные программы орбитальных станций развивают Китай (уже действует), Индия и США (готовят) — Россия здесь не одинока.

После 2014 года усилились ограничения доступа России к космическим технологиям и проектам. Тогда вице-премьер Дмитрий Рогозин заявил ^[2], что Россия не будет продлевать эксплуатацию МКС после 2024 года. А в 2018 году уже президент США Дональд Трамп заявил, что США планирует сократить ^[3] финансирование МКС или вовсе выйти ^[4] из участия в этом проекте. МКС переживет 2024 год, но проект подтвержден только до 2028, а максимальный срок использования — 2030 год. Что дальше?

В 2020 году глава госкорпорации «Роскосмос» Дмитрий Рогозин сообщил ^[5], что начинаются работы по созданию новой орбитальной космической станции. На фоне постепенного завершения эксплуатации МКС разработку РОС решили начать ^[6] в ближайшее время.

Ниже — схема станции РОС после полной сборки. Хороша подробными характеристиками, но не поручусь, что в реальности «осетра» не урежут.

В 2022 году «Роскосмос» представил макет РОС на выставке «Армия», еще около года ведомство потратило на утверждение стоимости станции. 20 марта 2024 года правительство РФ утвердило ^[7] паспорт федерального проекта «Создание космического комплекса Российской орбитальной станции». Бюджет программы составляет 608,9 млрд рублей. Ну а 2 июля, как и говорилось выше, утвержден график создания РОС. По нему первый объект, научно-энергетический модуль (НЭМ-РОС), будет выведен на орбиту в 2027 году. Дальше по плану к 2028 году к нему пристыкуют универсально-узловой (УУМ) и шлюзовой модули (ШМ). С этого момента на станцию начнут летать космонавты, которые будут проводить монтажные и подготовительные работы. Первая очередь создания станции закончится в 2030 году добавлением базового модуля (БМ), необходимого для полноценной работы.

Полноценный запуск к 2030 году важен: скорее всего, именно к этому моменту МКС начнут сводить с орбиты. Перерыв в работе на орбитальных станциях чреват потерей знаний и квалификации. После этого планируется присоединить к станции еще два целевых модуля — ЦМ1 и ЦМ2 в 2031-33 гг. Если денег и умений на все хватит, новая станция вдвое превзойдет по объему российский сегмент МКС.

Станет все по-новому: характеристики РОС

Орбита:

• Орбитальный наклон ^[8] — 96,8 градуса. Для сравнения: МКС летает с углом орбиты 51,6 градуса, она как будто колеблется вокруг экватора, не поднимаясь выше южных границ России. РОС будет находиться на полярной орбите: практически пролетать через оба полюса. То есть с нее можно будет наблюдать всю территорию России и вообще любую точку Земли. Но на полюсах радиация значительно выше, значит общая доза, получаемая космонавтами и всем оборудованием станции, выше, чем на МКС. Это придется учесть при создании оборудования и планировании экспедиций на станции.

• Высота орбиты — около 372 км (предварительно). Значительно ниже, чем 420 км у МКС. Сделано это, чтобы уменьшить воздействие космической радиации. Но это значит, что атмосфера будет плотнее и на поддержание высоты станции придется тратить больше топлива. Благо Россия умеет это делать.

• Период обращения станции вокруг Земли — около 90 минут. Примерно как и сейчас на МКС.

Экипаж:

• Первый экипаж Российской орбитальной станции будет состоять из двух космонавтов ^[9].

• Ожидается, что на борту станции смогут находиться до 4 человек одновременно ^[10].

Основные модули:

• Первый модуль уже собирает РРК «Энергия» — НЭМ (научно-энергетический модуль). У него две основные функции: проведение научных экспериментов, генерация энергии и кислорода.

• Вторым станет Универсальный узловой модуль, которому сулят роль «ядра» станции. Он — почти полная копия модуля «Причал», который находится сейчас в российской части МКС. Предназначен для стыковки с другими сегментами станции. Срок эксплуатации — около 30 лет.

• Шлюзовый модуль, который нужен для того, чтобы персонал станции выходил в космос.

• Базовый модуль с каютами для космонавтов. Здесь же будут располагаться оборудование для приема пищи, тренажеры, спальные места, туалет и так далее.

• Производственный и целевые модули, скорее всего, предназначены для научных и даже производственных работ, но давайте дождемся их создания и пристыковки.

Обсуждается возможность подключения туристического и медицинского модулей, но пока это только повод для дискуссий. Разработка таких объектов не входит в планы «Роскосмоса», а российским частникам они, скорее всего, не по силам. Еще ученые предлагают создать отдельный модуль с центрифугой короткого действия, который позволит проводить на орбите испытания по созданию гравитации.

В любом случае новая станция позволит проводить эксперименты, используя невесомость и более высокий уровень радиации, чем на Земле. В планах более высокие энергетические мощности, чем у российского сегмента МКС, а это позволит установить радиолокаторы для обзора Земли. Полезно, например, для наблюдения за ледовой обстановкой на Северном морском пути — облака и ночь не будут помехой.

Заместитель генерального конструктора РКК «Энергия» Владимира Кожевникова считает, что срок эксплуатации РОС может быть практически вечным ^[11] за счет постепенной смены модулей. Вот только я не уверен, что мы хотим навсегда остаться на орбите Земли.

Планы на будущее

Полярная орбита РОС — принципиально новая не только для российского, но и для мирового опыта. Невесомость и повышенная радиация позволят проверить новые материалы, протестировать новые способы производства, проанализировать поведение бактерий, растений, животных и космонавтов в условиях, приближенных к полету в дальний космос. А значит, станция может стать местом испытаний оборудования и технологий для будущих экспедиций на Луну и Марс.

Научная программа станции будет включать изучение космического излучения, разработку новых материалов и технологий, медико-биологические эксперименты. А еще — создание платформ для тестирования перспективных космических аппаратов.

Наблюдение со станции России позволит улучшить прогноз погоды и климатические модели, протестировать новое оборудование для отслеживания лесных пожаров, мониторинга состояния почв и других нужд лесного и сельского хозяйства. С одной стороны, возможность что-то «подкрутить» ускорит тестирование приборов. Вспомните, что для получения красивых фото к телескопу «Хаббл» пришлось посылать специальную ремонтную миссию. Но доставка грузов на полярную орбиту более затратна, плюс придется защищать РОС от повышенной радиации. Так что станция потребует модернизации космического парка: планируется, что будет создан новый пилотируемый транспортный корабль (ПТК), а грузы будут доставляться исключительно на самой мощной модификации ракеты «Союз» — 2.1б.

Вместо ложки дегтя

У нашей страны самый большой опыт по разработке орбитальных станций: восемь собственных и российский сегмент на МКС. США создали одну национальную станцию, Китай — три. Так что у России есть научно-технический задел для разработки, запуска РОС, ее эксплуатации и подготовки экипажа. Но сумма в 600+ млрд рублей для российской космонавтики кажется очень серьезной. Это примерно как три бюджета гражданского космоса времен 2021 года (а более поздних данных я не видел). Есть сомнения, что такую сумму можно потянуть без переносов вправо и откладываний.

Облегчило бы финансовую ситуацию участие в проекте Китая, Индии или даже Ирана и других стран Азии и Африки. Но у Китая уже есть своя станция. Индия — более вероятный партнер: она как раз создает свою станцию и может сэкономить. Иран вряд ли потянет серьезную космическую программу по финансовым соображениям. Остальной мир, вероятно, будет искать возможности сотрудничества с США.

Но есть нюанс. Лунная программа «Артемида» сдвигается вправо, Forbes пишет о бедственном положении компании Axiom: она должна была сделать смену МКС для США. Возможно, как и в 90-х, Россия окажется безальтернативным партнером. Главное, справиться с постройкой хотя бы первой очереди РОС.

Орбитальная станция с уникальным расположением на орбите может стать важным этапом для подготовки пилотируемых экспедиций в дальний космос. Туда, куда устремлены мысли и чаяния многих ученых, писателей и обычных мечтателей вроде нас с вами.

А вот что еще можно почитать о космосе:

• «Венера-7»: первый аппарат, который нырнул в инопланетный ад и подал оттуда весточку ^[12]

• Первый долгожитель Красной планеты: 48 лет назад на Марс опустился аппарат «Викинг-1» ^[13]

• Серфинг на Титане: волны, грязевые отмели и метановые моря ^[14]