«Наука» МКС питает

«Наука» доберется до станции с помощью ракеты-носителя тяжелого класса «Протон-М». Сегодня эта ракета активно используется для выведения на низкую околоземную орбиту космических аппаратов весом до 22,4 тонн. Сам модуль весит немногим меньше этого максимума — 20,3 тонн.

Что привезет «Наука» на МКС?

На «Науку» установлен европейский робот-манипулятор ERA, который управляется дистанционно. Он предназначен для обследования внешней поверхности станции и работы с оборудованием на ней, перемещения грузов до 8 тонн и поддержки космонавтов во время выхода в открытый космос. Это высокотехнологичное устройство способно обслуживать почти всю внешнюю поверхность модуля благодаря установленным креплениям, между которыми он может перемещаться.

Модуль «Наука» оборудован антеннами Курс-А и Курс-П, баками с топливом, солнечными батареями, специальной платформой для установки научного оборудования, блоком двигателей, дополнительным радиационным теплообменником, средством крепления крупногабаритных объектов, переносным рабочим местом, активным и пассивным стыковочными агрегатами. Также модуль имеет шлюзовую камеру для того, чтобы выравнивать давление между средой внутри модуля и открытым космосом. Это необходимо для снижения запотевания и конденсации в скафандрах.

Через тернии к звездам

Модуль «Наука», третий большой российский модуль, станет предпоследним дополнением к российскому сегменту МКС. Первыми двумя большими модулями были «Заря» и «Звезда», которые отправились на Международную космическую станцию еще в 1998 и 2000 году. Как и «Науку». Их доставляли с помощью ракет-носителей «Протон». Стоит также отметить, что кроме крупных модулей, Россия отправляла и небольшие. Например, в 2001 году на МКС был отправлен стыковочный модуль «Пирс», а в 2009 — малый исследовательский модуль «Поиск». Кроме того, у России есть модуль «Рассвет», который добрался до МКС в 2010. Он предназначен для стыковки космических кораблей с МКС, а также для проведения биотехнологических и материаловедческих экспериментов.

Перед принятием решения о запуске был проделан огромный путь. В августе прошлого года «Науку» отправили на космодром «Байконур», где проводились тестирования оборудования. В мае 2021 «Роскосмос» объявил о начале подготовительных работ к запуску модуля. Однако вскоре выяснилось, что на часть внешнего оборудования забыли установить экранно-вакуумную теплоизоляцию. Это необходимо для того, чтобы ограничить притоки тепла от излучения. Из-за этого пришлось перенести запуск на неделю, на 21 июля 2021 года.

Изначально планы МКС не предусматривали третьего большого модуля от России. На российском сегменте станции планировалось установить два больших модуля для проведения исследований и научно-энергетическую платформу с большими солнечными батареями. И уже позже вместо двух исследовательских модулей решено было разработать один — «Науку». Научно-энергетические платформы заменили на научно-энергетические модули. Однако, скорее всего, эти элементы уже не попадут на МКС: их планируют использовать для национальной российской станции.

Стоит отметить, что частично российский модуль «Наука» уже давно доставили на Международную космическую станцию: несколько его элементов находятся там уже 11 лет, например, шлюзовая камера и радиатор системы охлаждения. Шаттл «Атлантис» привез их в мае 2010 года.

Как пройдет полет

Полет к МКС займет восемь суток. 21 июля с площадки №200 космодрома «Байконур» стартовала ракета-носитель «Протон-М». Первая ступень отсоединится через две минуты после старта. К этому моменту скорость ракеты достигнет 1,5 километра в секунду, а высота — около 44 километров.

Отделение второй ступени наступит через пять с половиной минут, а после этого, на 347-ой секунде, произойдет сброс головного обтекателя. Он предотвращает повреждения из-за тепловых и аэродинамических нагрузок.

Двигатели третьей ступени отключились через девять с половиной минут после старта. После этого модуль «Наука» отсоединился, запустились двигатели и система управления и ориентации, раскрылись солнечные батареи. Это произойдет на высоте примерно 190 километров.

До орбиты МКС на высоте примерно 420 километров модуль «Наука» доберется самостоятельно, с помощью двух двигателей. Длительность полета такая большая в первую очередь из-за того, что довольно сложно свести в одной точке два объекта: МКС и «Науку». Состыковка может произойти только тогда, когда у космических аппаратов три параметра становятся одинаковыми: плоскость орбиты (то есть угол относительно экватора), высота и угол географической долготы.

Через два дня после старта, 23 июля, от МКС отстыкуют грузовой корабль «Прогресс МС-16» с «Пирсом». Освободившееся место займет «Наука», а «Прогресс» и модуль «Пирс», уже получившие неформальные прозвища «Герасим» и «Муму», упадут в Тихий океан.

Замена модуля «Пирс» на «Науку» подразумевает огромное количество работ как на МКС, так и в открытом космосе.

Автоматическую стыковку, которая пройдет 29 июля 2021 года в 16:26 будут страховать российские космонавты Олег Новицкий и Петр Дубров. Если что-то пойдет не так, космонавты возьмут управление на себя.

Однако на этом работа не закончится. Космонавтам предстоит подключить модуль к МКС, разобрать грузы, установить оборудование. Снаружи вручную они подключат кабели, подготовят к работе европейский робот-манипулятор ERA, установят камеры и поручни, для удобства работы с внешней частью модуля.

После этого ERA перенесет шлюзовую камеру с «Рассвета» на «Науку». Оттуда же робот перенесет панели системы охлаждения и установит на внешний корпус нового модуля.

Будущее

После стыковки с МКС, модуль «Наука» в течение 12 месяцев будет проходить летные испытания. В список тестирования работы модуля входит и состыковка, и установка шлюзовой камерой роботом-манипулятором. Кроме того, космонавты проведут проверку систем связи с российским сегментом МКС, обеспечат установку радиационного теплообменника, средств крепления крупногабаритных объектов, дооснащение модуля оборудованием и научной аппаратурой, которое будет доставлено другими кораблями. Также будет проведена отработка режимов модуля, полетных операций и мер по выходу из нештатных ситуаций.

После того, как модуль «Наука» состыкуется с МКС, в октябре к станции на российском сегменте присоединится грузовой корабль «Прогресс МС-17». У «Науки» есть гибридный стыковочный узел, на котором установлен временный адаптер. Благодаря ему, такие космические корабли как «Союз» и «Прогресс» могут присоединяться с ним. Перед прилетом узлового модуля «Причал», который отправится на МКС в ноябре 2021 года, «Прогресс МС-17» отстыкуется вместе с адаптером.

Эти элементы могли бы стать последними для МКС, если бы не планы компании Axiom Space, которая намерена установить на станции четыре частных модуля, два из которых уже разрабатываются в Европе. Компания планирует запустить первый модуль в 2024 году. Предполагается, что он будет предназначен для проживания там восьми человек. Если испытания этого модуля завершатся успешно, то Axiom Space намерена присоединить еще два обитаемых модуля, а также — панорамный купол. Он предназначен для наблюдения за поверхностью Земли и космическим пространством.

Анастасия Черкесова, Алексей Паевский