Космос Технологии

МКС «сдувается» как воздушный шарик

0 3897

Некоторое время назад NASA выпустило отчёт «Управление рисками для поддержания работы МКС», в котором говорится, что станция буквально разваливается, в обшивке — трещины, через которые утекает воздух, и что никто не знает причину утечки.

При этом российские и американские эксперты считают, что она кроется в сварных швах, которые «текут». И это неудивительно, поскольку рассчитанная на 15 лет эксплуатации станция отработала уже более четверти века.

Как это было?

Не секрет, что МКС всегда теряла воздух. Идеальной её конструкцию сделать невозможно, поэтому утечки воздуха на станции были и раньше.

В декабре 2018 года в бытовом отсеке корабля «Союз МС-09» обнаружено маленькое отверстие, которое с трудом удалось заклеить. Весьма вероятно, что его могла сделать американская астронавтка Серена Ауньон. В ходе полёта у женщины обнаружились проблемы со здоровьем, после чего ей стало неуютно в космосе. Тогда же сломался «чудо-туалет» Waste and Hygiene Compartments в американском сегменте станции.

После этого Серена закатила американскому экипажу скандал и сообщила, что хочет немедленно убраться домой с опостылевшей станции. Эвакуация Ауньон по состоянию здоровья была отклонена, после чего она решила просверлить космический грузовик «Прогресс МС-09», причём аж девять раз! К счастью, лишь одно отверстие оказалось сквозным. Российские космонавты обнаружили следы, предположительно, от патрона электродрели на корпусе обшивки. Были видны и следы соскальзывания сверла. Космонавты заделали отверстие специальной герметизирующей каптоновой лентой и спасли станцию.

Члены экипажа 56-й экспедиции Серена Ауньон-Чанселор из NASA, Сергей Прокопьев из «Роскосмоса» и Александр Герст. © ru.wikipedia.org

В сентябре 2019 года на МКС обнаружилась утечка воздуха выше нормы. Последовательная герметизация российского и американского отсеков станции позволила установить, что воздух утекает из промежуточного отсека российского модуля «Звезда». Этот важный служебный отсек МКС запущен в 2000 году. Он обеспечивает станцию системами жизнеобеспечения и управления.

Одиннадцатого марта 2021 года российские космонавты заделали в модуле «Звезда» две трещины герметиком, но это не помогло. В изолированном переходном отсеке давление снизилось за 11,5 часов на 52 миллиметра — до 678 миллиметров ртутного столба, тогда как на станции давление составляет 730 миллиметров ртутного столба. Чуть позже дефект был устранён.

Утечки воздуха продолжались. По данным NASA, к апрелю 2024 года потеря воздушной смеси через микротрещины в «Звезде» достигла критической отметки в 1,68 килограмма в сутки. Это почти в четыре раза превышает допустимые нормы. Ситуация оказалась настолько серьёзной, что в отчёте генерального инспектора NASA он назвал утечки «главной проблемой безопасности» для всей станции.

Российские космонавты провели масштабную работу по локализации и устранению повреждений. Обнаружено четыре крупных трещины и ещё 50 потенциально опасных участков. Большинство из них удалось загерметизировать с помощью специального состава и заплат. Однако полностью решить проблему пока не удаётся.

Специалисты NASA и «Роскосмоса» пришли к единственному объяснению: воздух уходит через усталостные микротрещины во внешних и внутренних сварных швах герметичного корпуса переходного отсека. Теоретически утечку можно дополнительно снизить, если обработать герметиком ещё и внешние швы. Однако сделать это не получится, поскольку переходная камера окружена негерметичным агрегатным отсеком, в котором располагаются двигатели модуля.

Поэтому экипаж МКС просто держит закрытым ведущий в этот отсек люк. Если пристыковывается грузовик, они быстро открывают его, переносят прибывший груз и снова закрывают. Когда проблема обострится, придётся перекрыть его навсегда или даже заварить с двух концов. Вместо четырёх стыковочных узлов останется только три. Они нужны станции, например, для спасения американских астронавтов, прилетевших недавно к МКС на корабле Starliner от компании «Боинг» и надолго застрявших там.

Кто виноват и что делать?

На вопрос, кто виноват, ни у кого нет прямого ответа. Скорее всего, он заключается в том, что пилотируемый космос оказался убыточным. МКС — самый дорогой объект, когда-либо построенный человеком. На её строительство затрачено 157 миллиардов долларов, а каждый год её эксплуатации обходится в 1,5 миллиарда долларов. Прибыли от содержания МКС нет.

Как ранее писал «Ридус», среди экспертов космической промышленности России сложилось мнение, что практическая польза от орбитальных станций уже исчерпана. За прошедшие десятилетия в основном сделаны все важные исследования и открытия. Научная и практическая отдача от российского сегмента МКС существенно ниже, чем от орбитальных комплексов «Салют-7» и «Мир».

Модель космической станции «Салют-7». © ru.wikipedia.org

Пилотируемая космонавтика сегодня не оправдывает себя материально. Она приносила лишь косвенную прибыль от использования полученных в результате космической деятельности научно-технических знаний, экспериментов в области медицины, микроэлектроники, новых материалов.

Ведущий научный сотрудник Института ядерных исследований РАН Вячеслав Докучаев отмечал, что с научной точки зрения международная космическая станция — это «пустая трата времени». По его словам, последние важные открытия принадлежат роботам, а люди в космосе просто не нужны, поскольку на МКС космонавты в основном занимаются собственным жизнеобеспечением.

«Они изучают, кто там дырки просверлил. На это тратятся миллиарды, причём не рублей, а долларов. Но научный выход — ноль», — констатирует Докучаев.

Более того, присутствие человека на борту космического корабля во время проведения экспериментов по микрогравитации, созданию особо чистых веществ и препаратов вообще недопустимо, поскольку масса космонавта вносит определённые погрешности в чистоту опытов.

Значительная часть установленного на борту МКС электронного оборудования находится далеко за пределами гарантийных сроков или наработки. Специалисты отмечают, что сертифицированный срок службы функционально-грузового блока «Заря» истёк ещё в ноябре 2013 года, однако затем он продлён до 2024 года.

Двадцать первого апреля 2021 года руководитель полёта российского сегмента станции Владимир Соловьёв сообщил, что до 80% оборудования служебных и бортовых систем российского сегмента полностью выработали ресурс. Он заявил, что после 2025 года возможен лавинообразный выход из строя систем МКС.

Поэтому остаётся только один ответ на вопрос, что делать: утопить МКС в Тихом океане, выбрав для этого несудоходный район. По предварительным оценкам, не сгорит около 120 тонн обломков при общей массе космической станции более 400 тонн.

Однако для США МКС крайне важна. Американцы проводят на ней всевозможные исследования адаптации организма человека к полётам на Марс и Луну. Именно по этой причине США могут быть против заморозки станции и станут делать всё возможное, чтобы как можно дольше пользоваться ею.

Спасение утопающих — дело рук самих утопающих… американцев

По разным заявлениям, Россия может прекратить поддержку МКС уже в 2028 году. Поэтому вопросы эксплуатации станции после этого срока и ответственности за её свод с орбиты и затопление в океане лягут на плечи NASA и ближайших партнёров. Уже заключён контракт на создание космического буксира, который сведёт станцию с орбиты в начале 2030-х годов.

Для операции по сведению МКС с орбиты и затоплению в Тихом океане NASA выбрало компанию SpaceX. Убирать станцию с орбиты будет модернизированный грузовой корабль SpaceX Dragon. Космическое ведомство США решило заплатить SpaceX 843 миллиона долларов за сведение станции средствами компании примерно в 2031 году.

Штаб-квартира SpaceX в Хоторне, Калифорния. © ru.wikipedia.org

Dragon будет нести в шесть раз больше топлива и в три-четыре раза больший запас энергии, чем в обычных кораблях Dragon. В расширенном пространстве будет храниться всё дополнительное топливо, генераторы энергии и новая авионика, необходимые для завершения миссии МКС. Сюда входит 30 дополнительных ракетных двигателей Draco в дополнение к 16 уже установленным на стандартной конфигурации капсулы.

Согласно расчётам, на снижение высоты МКС с нынешних примерно 400 километров до высоты невозврата в виде 220 километров уйдёт от 12 до 18 месяцев. Всё это время на МКС будет оставаться экипаж, обеспечивающий нормальную работу станции. Только затем начнёт работу модернизированный Dragon.

В течение четырёх дней он выполнит серию пусков двигателей, чтобы вывести станцию на точную траекторию схода с орбиты, а затем проведёт финальный спуск. Части станции, которые не сгорят в атмосфере Земли, упадут в пока ещё не определённую необитаемую часть Тихого океана.

С другой стороны, к МКС можно пристыковать четыре грузовых корабля (пару российских «Прогрессов» и два американских немодернизированных Dragon) и свести её с орбиты. Однако этот проект не получил развития.

Да, миссия по сведению МКС с орбиты обычными грузовыми кораблями стоила бы дешевле, чем создание одного специализированного грузовика за 843 миллиона. Однако NASA по политическим причинам не хочет обращаться за помощью к «Роскосмосу».

Несмотря на технические трудности, МКС до сих пор продолжает оставаться важнейшей научной лабораторией и плацдармом для будущих космических миссий. Международное сотрудничество, ярким примером которого стала станция, несомненно, продолжится и в новых проектах освоения космоса.