Международная космическая станция остается самым дорогим и долгим совместным проектом человечества в космосе. На ее создание, запуск модулей и эксплуатацию с 1998 года потратили порядка 150 миллиардов долларов.
Для понимания: этой суммы хватило бы, чтобы покрывать федеральный бюджет РФ на здравоохранение в течение 7 лет, исходя из трат в 1,86 трлн рублей в 2025 году.
Основную нагрузку по проектированию и доставке модулей несли США и Россия, но в целом в проекте участвовали 15 государств. В результате на высоте около 400 километров над Землей появился не просто дом для космонавтов, а орбитальная лаборатория, которая принесла науке много интересных открытий.
В статье расскажем, как и для чего построили МКС, как она устроена и почему в ближайшие годы ее намерены списать со счетов.
КРАТКО◦ Как возник проект МКС
◦ Как строили МКС
◦ Как устроена МКС
◦ Почему МКС собираются утилизировать
◦ Что будет после МКС
◦ Что МКС дала миру
Что такое МКС и зачем она понадобилась человечеству
МКС в марте 2022 года / Фото: Роскосмос
МКС представляет собой орбитальную научную станцию и автономную систему жизнеобеспечения, где живут и работают космонавты.
Объект летает вокруг Земли на высоте около 400–430 км, движется со скоростью почти 28 тысяч км/ч и совершает за сутки 16 оборотов вокруг планеты.
Главная идея МКС: понять, как человек и техника ведут себя за пределами Земли в условиях микрогравитации.
Здесь проверяют, сможет ли экипаж месяцами жить и работать в замкнутом пространстве: чинить оборудование, готовить еду, решать бытовые задачи.
МКС на фоне Земли в марте 2022 года / Фото: Роскосмос
В невесомости проводят и другие эксперименты: выращивают клетки, тестируют лекарства, изучают поведение жидкостей и материалов, следят за климатом Земли и т.д. Часть мощностей МКС арендуют и корпорации для собственных исследований.
Многие результаты потом применяют в медицине, экологии, технологиях очистки и прочих науках и производствах. Но главное то, что МКС стала, по сути, испытательным полигоном для всей космонавтики перед будущими полетами на Луну, Марс и куда-нибудь дальше.
Кроме того, станция выступает и как образовательный проект: на ней проводят трансляции и эксперименты для студентов со всего мира. Например, учащиеся разрабатывают и запускают наноспутники или прототипы оборудования для МКС.
Как возник проект МКС
Станция «Мир» в полной конфигурации / Фото: Роскосмос
Идея МКС зародилась в 1984 году, когда президент США Рональд Рейган объявил о планах создать международную орбитальную станцию в течение 10 лет. У СССР уже был подобный опыт со станцией «Салют» (1971–1986), а затем и со станцией «Мир» (1986–2001), где космонавт Валерий Поляков установил рекорд, проведя на ней 437 суток.
Для СССР орбитальные станции как раз были способом научиться жить в космосе в долгую, а заодно демонстрировать миру технологическое превосходство.
США же с начала 80-х имели многоразовые «Шаттлы», способные доставлять в космос грузы и элементы, но не располагали собственной долговременной орбитальной базой. Изначально будущая МКС задумывалась как станция Freedom, чтобы, как выразился Рейган, «жить и работать в космосе ради мирной экономической и научной выгоды».
Запуск Space Shuttle в 1982 году / Фото: NASA, Unsplash
Четкие предпосылки у проекта появились только после окончания Холодной войны в 1991 году. Тогда страны поняли, что строить отдельные национальные станции слишком дорого, а объединение усилий снизит расходы, риски и сделает задачу более выполнимой.
2 сентября 1993 года США и Россия договорились свести проекты станций Freedom и «Мир‑2» в единую общую станцию, которой впоследствии и стала МКС.
🛰️ С самого начала станция задумывалась не как дуэт США и России
Еще в проекте Freedom были партнеры в виде Канады, Японии и Европы, а после решения 1993 года к переговорам подключили их официально.
Итогом стало межправительственное соглашение 1998-го (IGA), которое превратило двустороннюю договоренность в полноценный международный проект с общими правилами, обязанностями и доступом к станции для более чем 15 государств.
Как строили МКС
Модуль «Заря» — с него началась МКС / Фото: NASA
К сборке проект МКС перешел 20 ноября 1998 года. В тот день на орбиту вывели российский модуль «Заря», ставший первым ее элементом. Причем собирали станцию сразу на орбите, как гигантский конструктор. Почему?
Дело в том, что если бы МКС целиком построили на Земле, то ее попросту не смогли бы поднять в космос, так как она слишком большая и тяжелая (сейчас она весит 440 тонн). Поэтому каждый компонент перед отправкой проходил на Земле тщательную проверку на надежность, безопасность, совместимость и прочее, а затем улетал на орбиту.
Строительством, модернизацией и ремонтом занимаются космонавты / Фото: Роскосмос
В условиях невесомости трудились, разумеется, космонавты: они соединяли элементы, проверяли системы, запускали питание. И так множество раз.
Уже к началу нулевых МКС стала полноценной базой с постоянным экипажем из разных стран. Но крупные модули пристыковывали и в дальнейшем. Последние из них — российские «Наука» и «Причал», которые стали частью станции в 2021 году.
Изначально МКС проектировали на 15 лет службы, с 1998 года до 2013-го. Но благодаря модульному строительству станцию до сих пор удается модернизировать и ремонтировать без остановки всей конструкции, а также адаптировать под разные задачи. За счет этого станция проработает до 2030-го, то есть на 17 лет больше планируемого.
Как устроена МКС
Конфигурация МКС по состоянию на конец 2022 года / Фото: Wikipedia
Как мы уже выяснили, Международная космическая станция представляет собой набор герметичных модулей. Всего МКС включает 17 основных отсеков, соединенных шлюзами и коридорами.
Каждый модуль выступает как отдельная комната, каждая из которых отвечает конкретной задаче: хранение запасов, работа оборудования, эксперименты, стыковка с кораблями для регулярных поставок и жизнь экипажа: места для сна, тренировок, питания, гигиены, хранения скафандров и т.д.
Космонавты на МКС / Фото: Роскосмос
Ключевые компоненты включают: основной модуль «Звезда» (РФ) для управления и жизнеобеспечения, модуль «Заря» для хранения грузов, центр научной работы Destiny (США), лаборатории Kibo (Япония) и Columbus (Европа), а также «Купол» с панорамным окном для наблюдений за космосом и Землей.
Все модули МКС оборудованы датчиками, которые контролируют давление, температуру и уровень углекислого газа. Конструкция станции также рассчитана на защиту от микрометеоритов, космического мусора и частично от радиации.
Вид на Землю из космоса / Фото: NASA, Unsplash
Главные системы на станции следующие:
• солнечные батареи, которые обеспечивают МКС энергией
• радиаторы для защиты электроники от перегрева
• регенерация воздуха и воды
• контроль влажности и температуры
• навигация, управление и стабилизация
• антенны для обмена данными с Землей.
Чинят станцию вручную: астронавты выходят в открытый космос, чтобы латать панели, менять кабели и проводить прочий мелкий ремонт.
🧑🚀 Состав экипажа меняется каждые несколько месяцев. Обычно на станции работает от 6 до 7 человек.
В какую сумму обошлась МКС
Вид на МКС с корабля «Союз» после отстыковки / Фото: NASA, Роскосмос
Общая стоимость проекта по разным оценкам составляет 150–160 млрд долларов, что делает МКС самым дорогим объектом, созданным человеком. МКС в связи этим даже включена в Книгу рекордов Гиннеса.
🇪🇺 По оценке Европейского космического агентства, общая стоимость разработки, сборки и первых лет работы станции составила около 100 млрд евро.
🇺🇸 США, по данным на 2019 год, вложили в МКС около 100 млрд долларов. Обслуживание обходится NASA еще в 3–4 млрд ежегодно.
🇷🇺 Вклад России оценивают в 14,2 млрд долларов в период с 1994 по 2024 год.
В любом случае это была не разовая трата, а растянутый на десятилетия проект между Россией, США, Японией, Канадой и Европейским космическим агентством.
Почему МКС собираются утилизировать
МКС в марте 2022 года / Фото: Роскосмос
Как и любой механизм, МКС имеет срок службы, который подходит к концу.
Собранные более 20 лет назад модули уже изрядно потрепались от перепадов температур, вакуума, космического мусора и нагрузок: металл трескается, уплотнители изнашиваются, а ремонт становится всё рискованнее и дороже.
Обслуживание МКС и так обходится в миллиарды, а с годами требуются дополнительные проверки, запчасти и полеты. Именно поэтому партнеры решили завершить проект к 2030 году. Причем эксплуатировать станцию Роскосмос и NASA будут до 2028-го.
🛰️ Как пройдет утилизация МКС
SpaceX Илона Маска по контракту NASA отбуксирует станцию с орбиты. Обломки упадут в южную часть Тихого океана в район Point Nemo, самую удаленную от суши область Земли.
Что будет после МКС
Макет Российской орбитальной станции / Фото: Роскосмос
На место Международной космической станции придут частные компании и нацпроекты. При этом работу они начнут до ликвидации МКС, а некоторые функционируют уже сейчас:
► Российская орбитальная станция: первый модуль намерены запустить в декабре 2027-го. РОС расположится на орбите с наклонением в 51,6°, как и МКС.
► Vast: первую коммерческую станцию Haven-1 запустят не ранее мая 2026 года. Помимо места для исследований, она послужит прототипом для туризма.
► Axiom Space: модули коммерческого сегмента «Аксиом» постепенно присоединят к МКС, а примерно в 2028-м по плану он станет самостоятельной станцией.
► Тяньгун: основную сборку китайской станции завершили в 2022 году. Она летает на низкой околоземной орбите и постепенно расширяет возможности.
► Blue Origin и Starlab: разрабатывают коммерческие станции с лабораториями и местами для туристов.
Кроме того, Европа, Канада и Япония уже выбирают, где продолжать полеты и эксперименты после ликвидации МКС. В частности, страны планируют пользоваться коммерческими станциями: покупать места для астронавтов и время в орбитальных лабораториях.
Что МКС дала миру
Космонавт Сергей Рыжиков проводит эксперимент «Лор» / Фото: Роскосмос
Мировая космическая станция стала научной лабораторией, где невесомость помогает проводить эксперименты, которые на Земле сложно повторить из‑за гравитации.
И хоть МКС еще некоторое время будет работать и наверняка подарит миру новые открытия, назовем ключевые достижения, которые уже достигли на этой станции:
► Отработали регулярные научные эксперименты в микрогравитации.
► Накопили уникальные медицинские данные о влиянии долгого пребывания человека в космосе и способах снизить ущерб здоровью.
► Получили более чистые белковые кристаллы для исследований, полезных в разработке лекарств, включая от рака.
► Собирали множество данных с телескопов и сенсоров для наблюдения за космосом и Землей.
Пожары в Иркутской области. Снимок сделан на МКС рамках эксперимента «Экон-М» по экологическому обследованию районов деятельности человека / Фото: Роскосмос
► Довели системы повторного использования воды до очень высоких значений (примерно 93–98%), уменьшив зависимость от поставок с Земли.
► Проверили производственные технологии на орбите, включая эксперименты с 3D‑печатью металлических деталей (2024).
► Провели тысячи прочих экспериментов.
В конце концов, МКС стала не только научным проектом и испытательным полигоном для всей будущей космонавтики, но и символом международного сотрудничества: здесь смогли выстроить взаимодействие в долгую, несмотря на внешнеполитические конфликты и разногласия.
Несмотря на утилизацию МКС в будущем, людей и космических станций на орбите в ближайшем будущем станет лишь больше. А опыт МКС ляжет в основу всего этого.
5 комментариев