© NASA / RoscosmosМеждународная космическая станция

© NASA / Roscosmos

Международная космическая станция (МКС, англ. International Space Station, ISS) – пилотируемая орбитальная станция, используемая как многоцелевой космический исследовательский комплекс. Она имеет модульную структуру; сборка происходит путем последовательного присоединения к комплексу очередного модуля или блока, доставленного на орбиту. Модули создаются странами-участницами проекта. В настоящее время в нем участвуют Канада, представленная Канадским космическим агентством (CSA), Россия – Федеральным космическим агентством (Роскосмос), США – Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA), Япония – Японским агентством по аэрокосмическим исследованиям (JAXA) и европейские страны, являющиеся членами Европейского космического агентства (ESA).

МКС обеспечивает проведение фундаментальных и прикладных исследований на околоземной орбите, основной задачей которых является получение новых научных знаний о структуре Вселенной и материи, о глобальных факторах, влияющих на нашу планету и околоземное пространство, о климате и природных ресурсах Земли, об организме человека, его сопротивляемости неблагоприятным факторам внешней среды и адаптационным возможностям, о формах эволюции жизни в целом. Кроме этого, МКС активно используется инженерным сообществом в качестве платформы для реализации прикладных научных исследований в целях отработки новых типов бортовой целевой аппаратуры и методов ее наиболее эффективного применения; уточнения данных о действующих факторах космического пространства и изучения условий эксплуатации космических аппаратов; совершенствования методов и средств обеспечения длительных пилотируемых полетов и технологий сборки больших межорбитальных комплексов в интересах будущих планетных исследований; разработки новых космических технологий и их использования в промышленности и социальной сфере на Земле, включая непосредственное получение образцов продукции на орбите.

Конструктивно МКС состоит из двух сегментов – российского и американского.

В основу создания станции был положен опыт успешного функционирования российских пилотируемых орбитальных станций и американской многоразовой космической системы «Шаттл» (Shuttle). Работы по определению конфигурации МКС с участием России начались в августе 1993 году. В октябре того же года был принят ее окончательный вариант.

Создание Международной космической станции непосредственно на околоземной орбите началось 20 ноября 1998 года запуском с помощью российской ракеты-носителя «Протон-К» ее первого модуля – функционально-грузового блока (ФГБ) «Заря», созданного на Государственном космическом научно-производственном центре им. М.В. Хруничева. «Заря» – это 20-тонный многоцелевой герметичный модуль. Он создан с использованием материалов и комплектующих российского производства на базе тяжелой многоцелевой платформы, применявшейся на космических аппаратах тяжелого класса («Космос») и успешно прошедшей испытания в составе орбитальных станций «Салют-6, -7» в 1977-1987 годах. Позднее она была применена на специализированных модулях «Квант», «Квант-2», «Кристалл», «Спектр», разработанных и изготовленных в ГКНПЦ имени М.В. Хруничева и использовавшихся в составе орбитального комплекса «Мир». На начальном этапе сборки станции модуль «Заря» предназначался для обеспечения подсоединения американских и российских элементов МКС, обеспечения электроснабжения МКС, а также управления движением и поддержанием орбиты станции. В настоящее время в его функции входит осуществление приема, хранения и выдачи топлива в составе объединенной пневмогидравлической системы, включающей служебный модуль «Звезда» и транспортные корабли, а также поддержание частичных функций жизнеобеспечения.

Второй модуль – американский стыковочный модуль NODE-1 (Unity, «Юнити») – был доставлен кораблем «Шаттл» в декабре 1998 года и состыкован с модулем «Заря». Третьим вывели на околоземную орбиту российский служебный модуль «Звезда», который успешно состыковали 26 июля 2000 года с «Юнити» и «Зарей». Этот день считается одним из важнейших в истории создания МКС. До того времени станция представляла собой набор безжизненных строительных блоков. После присоединения «Звезды» на орбите появилась пригодная для жизни и длительной плодотворной работы научная лаборатория. Станция начала работать в пилотируемом режиме. На этапе развертывания МКС модуль «Звезда» служил базовым блоком всей станции, который обеспечил необходимые условия для жизнедеятельности экипажа и управление станцией, стыковку транспортных кораблей «Прогресс-М» и «Союз-ТМ», функционирование научной аппаратуры. Сегодня служебный модуль «Звезда» является основным компонентом российского сегмента МКС.

Четвертым в феврале 2001 года был доставлен и пристыкован к станции американский лабораторный модуль «Дестини» (Destiny, «Судьба»). Затем в течение нескольких лет параллельно доставлялись другие элементы российского и американского сегментов.

В настоящее время МКС имеет длину 109 метров и массу более 419 тонн. Ее период обращения вокруг Земли составляет чуть более 90 минут.

МКС состоит из следующих блоков: функционально-грузового модуля «Заря», соединительного модуля «Юнити», служебного модуля «Звезда», американского лабораторного модуля «Дестини», шлюзовой камеры «Квест», стыковочного отсека «Пирс», соединительного модуля «Гармония», европейского лабораторного модуля «Коламбус», грузового модуля (первый доставленный элемент модуля «Кибо»), японского научно-исследовательского модуля «Кибо», жилого модуля «Транквилити», обзорного модуля «Купола», малых исследовательских модулей «Поиск» и «Рассвет», многофункционального модуля «Леонардо», испытательного модуля.

Модуль «Заря» оборудован реактивными двигателями для коррекции орбиты станции и большими солнечными батареями. «Юнити» служит коридором, соединяющим американский лабораторный модуль, жилые отсеки и воздушный шлюз, а также обеспечивающим прохождение важных систем и коммуникаций, таких как трубопроводы подачи жидкостей, газов, средства регулирования среды, системы жизнеобеспечения, электроснабжения и передачи данных.

В «Звезде» располагаются системы управления полетом, системы жизнеобеспечения, энергетический и информационный центр, а также каюты для космонавтов.

Шлюзовая камера «Квест» предназначена для обеспечения выходов в открытый космос экипажей МКС с использованием как американских скафандров, так и российских скафандров «Орлан».

«Пирс» может использоваться как шлюзовой отсек для выходов в открытый космос двух членов экипажа и служит дополнительным портом для стыковки с МКС пилотируемых и грузовых кораблей. Кроме этого, он обеспечивает возможность дозаправки баков российского сегмента МКС компонентами топлива, доставляемыми на грузовых транспортных кораблях.

Лабораторные модули «Дестини», «Коламбус» и «Кибо» предназначены для проведения исследований и экспериментов. В «Коламбусе» помимо научного оборудования установлены сетевые коммутаторы (хабы), обеспечивающие связь между компьютерным оборудованием станции.

Модуль «Гармония» является соединительным элементом для двух исследовательских лабораторий: европейской «Коламбус» и японской «Кибо». Он обеспечивает электропитание присоединенных к нему модулей и обмен данными.

Модуль «Транквилити» (Tranquility, «Спокойствие») является жилым. Он выполняет функции жизнеобеспечения (содержит системы по переработке воды, регенерации воздуха, утилизации отходов и др.).

Российский модуль «Поиск» предназначен для проведения научно-прикладных исследований и экспериментов внутри и снаружи модуля, использования в качестве шлюзового отсека для выходов в открытый космос и дополнительного порта для стыковок с МКС кораблей типа «Союз» и «Прогресс».

Российский модуль «Рассвет» предназначен для организации рабочих мест и размещения научной аппаратуры для проведения экспериментов, а также организации порта, обеспечивающего стыковку кораблей типа «Союз» и «Прогресс» (с возможностью дозаправки станции топливом) к МКС со стороны функционально-грузового блока «Заря».

Модуль «Купола», находящийся в американском сегменте, предназначен для наблюдения за поверхностью Земли, космическим пространством и работающими в открытом космосе людьми или техникой.

Постоянный многоцелевой модуль PMM (Permanent Multipurpose Module) «Леонардо» является дополнительным помещением американского сегмента.

Испытательный модуль (надувной модуль BEAM) предназначен для проживания и работы будущих экипажей орбитального комплекса.

В настоящее время в состав российского сегмента МКС входят пять модулей – «Звезда», «Заря» (формально является американским, поскольку создавался на средства США), «Пирс», «Поиск» и «Рассвет». В состав американского – 10.

Завершение строительства российского сегмента МКС несколько раз откладывалось.

Изначально его планировалось собрать к 2015 году. В ноябре 2020 года стало известно, что запуск многоцелевого лабораторного модуля «Наука» запланирован на конец апреля 2021 года, а узлового модуля «Причал» – на сентябрь того же года.

Транспортно-техническое обеспечение Международной космической станции осуществляется американскими кораблями «шаттл» (1998-2011), грузовыми кораблями Dragon (с 2012 года) и Cygnus (c 2013 года), американскими пилотируемыми кораблями Crew Dragon (с 2020 года), российскими пилотируемыми кораблями «Союз ТМ» (2000-2002), «Союз ТМА» (2002-2012), «Союз ТМА-М» (2010-2016), «Союз МС» (с 2016 года) и грузовыми кораблями «Прогресс М1» (2000-2004), «Прогресс М» (2001-2009), «Прогресс М-М» (2008-2016) и «Прогресс МС» (с 2015 года), европейскими грузовыми кораблями ATV (2008-2016), японскими грузовыми кораблями HTV (c 2009 года).

Первая длительная экспедиция на МКС началась 31 октября 2000 года, когда был осуществлен запуск транспортного корабля «Союз ТМ-31» с двумя российскими космонавтами – Юрием Гидзенко и Сергеем Крикалевым и американским астронавтом Уильямом Шепердом, который был командиром экипажа. 2 ноября космический корабль успешно состыковался с МКС. С прибытием на МКС экипажа первой основной экспедиции станция стала постоянно обитаемой. До этого МКС была только эпизодически посещаемой. Экипажи кораблей «шаттл», в состав которых, кроме американских астронавтов, включались космонавты России и других стран, доставляли на станцию оборудование для ее дооснащения, проводили необходимые регламентно-профилактические работы.

С 2000 года на борту МКС, сменяя друг друга, по несколько месяцев стали работать экипажи основных экспедиций. Экипаж постоянного пребывания станции в 2009 году увеличился с трех до шести человек. До февраля 2003 года смена этих экипажей производилась с помощью американских кораблей «шаттл». Российские корабли «Союз», имеющие большой ресурс пребывания в космосе, служили в качестве средства спасения экипажа в случае необходимости срочного покидания станции. С 2003 года доставка экипажей на МКС осуществляется с помощью российских пилотируемых кораблей «Союз». С 2011 года американских астронавтов на МКС за плату доставляют российские корабли «Союз».

В конце мая 2020 года состоялся испытательный запуск на МКС корабля Crew Dragon, созданного частной компанией SpaceX по контракту с НАСА, с двумя астронавтами. С введением его в эксплуатацию США возвращают себе возможность самостоятельных пилотируемых полетов в космос, утраченную в 2011 году с завершением программы Space Shuttle.

За годы существования на МКС побывало 240 человек из 19 стран мира.

Управление полетом МКС осуществляется из двух Центров: российского в подмосковном городе Королеве и американского в городе Хьюстоне, штат Техас. В каждом Центре постоянно находятся рабочие группы специалистов другой страны, которые подстраховывают свои ЦУПы на случай каких-либо сбоев в их работе.

Работу входящих в состав МКС лабораторных модулей – европейского «Колумбус» и японского «Кибо» – контролируют соответственно Центры управления Европейского космического агентства (город Оберпфаффенхофен, Германия) и Японского агентства аэрокосмических исследований (город Цукуба, Япония).

Планировалось, что станция прекратит свою работу в 2020 году. В настоящее время ее эксплуатация продлена до 2024 года, обсуждается возможность продления работы еще на четыре года. В декабре 2018 года срок службы первого модуля МКС – функционально-грузового блока «Заря», расчетный срок эксплуатации которого составлял 15 лет, был продлен до 30 лет (до 2028 года).

18 апреля 2021 года вице-премьер Юрий Борисов заявил, что Россия выйдет из проекта МКС в 2025 году. По словам вице-премьера, решение было принято на совещании у президента 12 апреля, в День космонавтики. В «Роскосмосе» отметили, что дальнейшее решение о международном сотрудничестве будет приниматься, исходя из технического состояния модулей станции, которые в основном выработали свой срок службы, а также планов по развертыванию национальной орбитальной служебной станции нового поколения.

Глава РАН Александр Сергеев на заседании президиума академии заявил, что Россия будет работать над своей национальной станцией.

О необходимости создания новой станции из-за технических проблем на российском сегменте МКС заявлял также член-корреспондент РАН, летчик-космонавт, первый заместитель гендиректора РКК «Энергия» Владимир Соловьев.

По данным РКК «Энергия», которая выступает оператором российской части МКС, дальнейшие траты России на станцию «оцениваются в 10-15 миллиардов рублей» (судя по всему, в год) и «слишком велики».

В ходе совещания, проведенного во главе с президентом РАН Александром Сергеевым, он представил облик новой российской орбитальной станции с открытой архитектурой и неограниченным сроком существования за счет заменяемости модулей.