Материал Hromadske
Если вам повезет, то ночью можно увидеть яркую белую точку, которая летит, не меняя курса, на высоте около четырех сотен километров над Землей. Возможно, оттуда кто-то в это же время наблюдает и за вами, глядя на часы, которые показывают время нулевого меридиана, и балансируя в невесомости. Это Международная космическая станция — самый масштабный и самый амбициозный инфраструктурный объект в истории человечества.
В ноябре 2020 года МКС отпраздновала 20-летний юбилей. За это время она объединила традиционных соперников (прежде всего США и Россию) для совместного исследования космоса и проведения уникальных экспериментов. Впрочем, уже через несколько лет МКС могут вывести из эксплуатации — возможно, ее захоронят на дне Тихого океана, как это в свое время произошло с российской станцией «Мир». Означает ли это конец проекта МКС? И как в таком случае человечество будет сотрудничать для исследования космоса дальше?
МКС — самый масштабный совместный проект человечества по освоению космоса. К нему шли более века
Прообраз космического аппарата, который вращался бы на околоземной орбите и использовался для исследования космоса, можно найти еще в работе «Свободное пространство» (1883) советского ученого Константина Циолковского. Его идеи развивал украинский ученый, основатель прикладной космонавтики Сергей Королев. Свой концепт орбитальной станции в 1950-х предложил также немецкий и американский ученый Вернер фон Браун: это должен быть огромный корабль в форме колеса, где жили бы несколько тысяч астронавтов.
В 1960-х, после успехов программы по исследованию Луны «Аполлон», президент США Ричард Никсон поручил ученым разработать проект орбитальной станции. В 1973 году американцы вывели на орбиту станцию «Скайлэб» (Skylab). До февраля 1974-го туда трижды летали астронавты, которые провели сотни экспериментов. Но из-за экономического кризиса проект вскоре перестали финансировать, и в 1979-м «Скайлэб» прекратила существование.
К идее вернулся Рональд Рейган. В 1984 году он поручил NASA разработать «постоянную пилотируемую космическую станцию и сделать это в течение десятилетия». Так появился проект космической станции «Свобода» (Freedom), совместный с Японией, Канадой и девятью членами Европейского космического агентства.
В то же время СССР еще в 1971 году вывел на орбиту Земли первую станцию «Салют» (всего их было семь), а с 1986-го — запустил станцию «Мир». После распада СССР и начала экономического кризиса в России космические амбиции — в том числе запуск станции «Мир-2» — оказались под вопросом.
В 1993 году президент США Билл Клинтон пригласил Россию к участию в проекте «Свобода». Закрепили это обновленным соглашением 1998 года, которое подписали уже 15 стран — так фактически и родилась МКС.
Первый ее компонент, российскую «Зарю», вывели на орбиту в ноябре 1998 года, американский модуль «Юнити» — в декабре того же года. В июле 2000-го МКС пополняется «Звездой» — первым модулем, пригодным для проживания астронавтов. А через полгода, 2 ноября 2000 года, туда прибыли первые астронавты — американец Уильям Шепард, россиянин Сергей Крикалев и уроженец Украины Юрий Гидзенко. Именно поэтому 2 ноября считается датой начала существования Международной космической станции.
В МКС вложили рекордные 150 миллиардов долларов. Это позволило, в частности, проводили там уникальные эксперименты
Более чем за 20 лет существования МКС разрослась до размеров поля для американского футбола (почти 4500 квадратных метров) и весит 391 тонну. Станция сейчас состоит из 15 основных модулей — восемь американских, пять российских, один европейский и один японский.
У каждого из них своя функция. К примеру, в «Коламбусе» проводят научные эксперименты в условиях нулевой гравитации, а в «Транквилити» находятся туалет и система очистки воздуха. Модуль «Купол» имеет семь иллюминаторов для наблюдения за космосом и Землей — и именно оттуда астронавты делают те удивительные фото восходов и закатов Солнца, которые на МКС можно наблюдать 16 раз в сутки.
Международная космическая станция — самый масштабный проект человечества по освоению пространства за пределами Земли. Общая ее стоимость оценивается в 150 миллиардов долларов — МКС называют самым дорогим созданным людьми объектом в истории. Только США потратили на нее более 100 миллиардов, и еще 3-4 миллиарда ежегодно — на ее содержание.
Так огромные средства государства готовы вкладывать ради исследований, которые в основном касаются существования живых организмов в условиях невесомости и низкой гравитации. Они позволяют понять, как человечество может обеспечить комфортные условия проживания за пределами Земли.
Американский астронавт Скотт Келли (справа), член экипажа Международной космической станции, вместе со своим братом, Марком Келли, также астронавтом, после пресс-конференции на космодроме Байконур, Казахстан, 26 апреля 2015 года
Фото: AP/Dmitry LovetskyАстронавт Скотт Келли делает селфи внутри «Купола», специального модуля МКС, который обеспечивает 360-градусный обзор Земли и станции, 12 июля 2015 года
Фото: Scott Kelly/NASAАстронавты Терри Виртсу (внизу) и Скотт Келли проверяют зрение в лаборатории Destiny на МКС в рамках постоянных исследований состояния здоровья в условиях микрогравитации
Фото: NASAАстронавт NASA Скотт Келли (слева) и его однояйцевый брат-близнец Марк перед пресс-конференцией в Хьюстоне после возвращения Скотта на Землю, 4 марта 2016 года
Фото: AP/Pat Sullivan
Одно из самых амбициозных исследований касалось изменений, которые испытывает человеческое тело под влиянием микрогравитации. В нем принимали участие американский астронавт Скотт Келли, который находился на МКС, и его брат-близнец Марк, он был на Земле.
Их тела сравнили после года пребывания Скотта на станции. Астронавт похудел, его гены частично мутировали — и часть этих изменений не исчезла и после возвращения на Землю. Иными словами, люди могут приспосабливаться к жизни в космосе. И провести эксперимент, который это подтвердил, можно было только на МКС — так как сейчас нет ни одного другого места, где человек может провести год в космосе.
Многие достижений на МКС уже имеют и непосредственное практическое значение. Так, костюмы для стимуляции мышц, которые астронавты носят в условиях низкой гравитации, теперь применяют для реабилитации людей с ДЦП и тех, кто реабилитируется после травм. А наблюдения за Землей с МКС позволили улучшить прогнозы погоды и стихийных бедствий.
Фото: NASA
За все время на МКС никто не погиб, но с каждым годом там становится все опаснее работать
Более чем за 20 лет существования Международной космической станции там побывали 242 астронавта из 19 стран, большинство — из США (152) и России (49). Одновременно на станции находятся от трех до шести человек: это число увеличивалось с ростом количества пригодных к жизни модулей. В моменты смены команд могло бывать и до 13 астронавтов — правда, такое пока случалось лишь дважды.
Конечно, работа на МКС связана с рядом рисков: это и космическая радиация, и атрофия мышц из-за долгого пребывания в невесомости, и изоляция, которая приводит к психологическим проблемам. Наиболее опасна работа в открытом космосе. Время от времени астронавты выходят наружу, например, для проверки исправности второстепенных модулей, выполнения подготовительных работ, чтобы впоследствии можно было установить новые шлюзы для пристыковки кораблей, или чтобы заменить литий-ионные батареи.
Несмотря на то, что действия астронавтов отработаны и согласованы, случаются и внештатные ситуации.
Так, в июне 2013 года выход итальянца Луки Пармитано в космос едва не привел к трагедии: из-за засорения скафандра в его шлем начала поступать вода — почти 1,5 литра. Если бы выход вовремя не прекратили, Пармитано мог бы захлебнуться.
А однажды чуть не сорвала миссию такая мелочь, как аллергическая реакция на глазу, из-за которой канадский астронавт Крис Хэдфилд, находясь в открытом космосе, на некоторое время полностью ослеп. Поэтому выходы в космос все больше доверяют роботам — так надежнее.
Астронавтка Пеги Уитсон, первая женщина-командир Международной космической станции, участвует в выходе в открытый космос, 30 января 2008 года. Пегги Уитсон — абсолютная рекордсменка среди астронавтов по общей продолжительности пребывания на МКС. Она трижды летала на станцию и прожила там всего 665 суток, 22 часов и 22 минуты
Фото: NASAАстронавтки Кристина Кох (слева) и Джессика Мейр обнимаются после прибытии Мейр на Международную космическую станцию, 29 сентября 2019 года
Фото: NASAАстронавтка Пегги Уитсон (в центре) внутри шлюза Quest на МКС вместе с Томасом Песке (слева) и Шейном Кимбро перед их выходом в открытый космос, 13 января 2017 года
Фото: NASAСпасательная команда российского космического агентства помогает американской астронавтке Кристине Кох выбраться из спускаемой капсулы корабля «Союз МС-13» вскоре после посадки примерно в 150 км к юго-востоку от города Жезказган в Казахстане, 6 февраля 2020 года
Фото: AP/Sergei Ilnitsky
Но и само пребывание на МКС становится все менее безопасным. Все чаще на станции фиксируют технические неисправности, преимущественно в российском сегменте от мелких поломок, например неисправного туалета, до более серьезных — время от времени происходят утечки воздуха. В январе удалось обнаружить трещину в корпусе российского модуля «Звезда», и есть подозрение, что она не единственная. Кроме того, система жизнеобеспечения, то есть выработки кислорода (она у россиян отдельная от американской), тоже не раз подводила.
Пока это некритично и речь не идет об аварийной разгерметизации — но перспектива не очень радует. По прогнозам руководителя полета российского сегмента МКС Владимира Соловьева, многочисленные элементы станции начнут выходить из строя уже после 2025 года. А некоторые из тех, что уже отказываются работать, заменить невозможно. Поэтому «Роскосмос» говорит о будущем МКС как об экономически невыгодной идее.
В США состояние МКС оценивают более оптимистично. Джоэл Монтальбано, руководитель программы NASA, считает, что станция может спокойно проработать до 2028 года. В компании Boeing, которая является основным подрядчиком проекта МКС и поддерживает его работу, считают, что даже дольше — до 2030-х. Оборудование, системы жизнеобеспечения и связи на станции периодически обновляются. Например, недавно появились новые литий-ионные батареи — значительно более эффективные, чем предыдущие. Словом, пока полноценно работать вроде бы ничего не мешает.
Фото: Scott Kelly/NASA
МКС становится все менее интересной странам-участницам. Значит, скоро она вообще прекратит существование?
Но это лишь слова: юридически существование МКС обеспечено лишь до 2024 года — согласно международному соглашению. И до сих пор ее точно будет финансировать правительство США. После этого, вероятно, соглашение продлят до 2028-го, если проект все еще будет актуальным для стран-участниц.
Для Джима Брайденстайна, главы NASA при Трампе, вопрос о необходимости МКС был принципиально важным.
«Я думаю, было бы трагедией, если после всех приложенных усилий мы должны были бы отказаться от проекта», — отмечал он.
Скорее всего, администрация Байдена тоже заинтересована в том, чтобы МКС продолжала существовать, — но, похоже, логика ее финансирования изменится.
Коммерциализация космоса, включая проект МКС — путь, который вполне импонирует NASA. Первый важный шаг в этом направлении — запуск частного космического корабля Crew Dragon компании SpaceX к МКС в прошлом году. Это прорыв для американской космонавтики как в экономическом, так и в имиджевом плане: для доставки астронавтов на станцию Америке вскоре станут ненужными услуги «Роскосмоса».
«Настало время для NASA направить усилия на освоение дальнего космоса и позволить предпринимателям двигаться вместе с нами», — отмечал недавно директор по развитию коммерческих космических полетов NASA Фил Макалистер.
И это касается не только амбициозных программ по высадке на Луну и Марс, но и МКС, хотя реальных бизнес-проектов, связанных со станцией, пока немного.
Наиболее инициативная компания в этом направлении — Axiom Space: вместе со SpaceX она планирует доставлять на МКС туристов. На днях стали известны имена первых счастливчиков, которые отправятся в десятидневный «круиз» на станцию.
Инфракрасное фото взлета ракеты SpaceX Falcon 9 с космическим кораблем Crew Dragon, на котором астронавты NASA Роберт Бенкен и Дугласом Херли отправилис к МКС, 30 мая 2020 года
Фото: NASA/Bill IngallsАстронавты NASA Дуглас Херли (слева) и Боб Бенкен вместе с сотрудниками NASA и SpaceX отрабатывают действия по эвакуации из капсулы Dragon, на которой они через несколько месяцев отправятся на МКС, 13 августа 2019 года
Фото: NASA/Bill IngallsКосмический корабль Crew Dragon поднимают на транспортное судно SpaceX GO Navigator после посадки капсулы с астронавтами Робертом Бенкеном и Дугласом Херли в Мексиканском заливе у побережья Пенсаколы, штат Флорида, 2 августа 2020 года
Фото: NASA/Bill Ingalls
У Axiom есть еще один амбициозный проект: компания уже подписала соглашение с NASA о присоединении в 2024-м к МКС одного из своих модулей. Его компания рассматривает как стартовую площадку для строительства собственной, полностью коммерческой космической станции в будущем.
Для других стран, участвующих в МКС, частный космос — слишком отдаленная перспектива. Но это не мешает им развивать идеи собственных национальных космических станций с государственным финансированием.
Например, Китай намерен начать строительство своей станции уже в ближайшие два года. В космической гонке, в частности с пилотируемыми полетами, вот-вот ворвется Индия: в 2022-м она планирует отправить в космос своих астронавтов, а в 2030-х — построить для них собственную космическую станцию.
Подобные планы есть и в России. Летом 2021-го к МКС должен пристыковаться новый модуль «Наука», который вместе с модулем НЭМ после окончательного завершения функционирования МКС станет основой для новой исключительно российской станции. Планируется, что она будет состоять из трех-семи модулей и будет рассчитана на двух-четырех человек. Также станция сможет работать в беспилотном режиме, обещают ее разработчики из ракетно-космической корпорации «Энергия».
Поисково-спасательная группа подходит к российской капсуле «Союз», на которой российский космонавт Сергей Прокопьев, американка Серина Аунон-Ченселора и немецкий астронавт Александр Херст вернулись с МКС на землю, Казахстан, 20 декабря 2018 года Астронавт NASA Крис Кассиди в спускаемом аппарате вскоре после посадки у города Жезказган, Казахстан, 22 октября 2020 года
Фото: Roscosmos
Все это наводит на мысли, что если главные участники проекта МКС — США и Россия — больше не заинтересованы в дальнейшем его существовании, то новой международной станции после завершения работы нынешней уже не будет. И другие международные проекты по освоению космоса будут уже совершенно иными, где США и Россия не обязательно будут сотрудничать.
Яркий пример — идея запуска окололунной станции Gateway, стратегически важной для дальнейшей колонизации спутника. NASA в нем будут помогать Европейское и Японское космические агентства, а также Канада.
Россия изначально была партнером в проекте, но потом заявила, что не удалось достичь сотрудничества «на равноправной основе» и недавно его покинула. С Китаем шансов на сотрудничество у NASA тоже нет — учитывая длительное политическое и экономическое противостояние. «Союзников» США по соглашению «Артемида» о колонизации Луны вряд ли заинтересует идея новой МКС — учитывая неравенство космических потенциалов.