Международная космическая станция: что такое МКС, кому она принадлежит и где она находится?

Международная космическая станция (МКС) по праву считается самым дорогим и масштабным научным проектом в истории человечества.

Что такое МКС

ИСС — многонациональный проект, объединивший усилия 14 государств. Орбитальная лаборатория предназначена для комплексного изучения космоса и его воздействия на биологические организмы, в том числе на человека. Станция проводит фундаментальные эксперименты в области астрофизики, биологии и физики. Кроме того, МКС служит полигоном для испытаний передовых космических технологий и пересадочным пунктом для экспедиций. История станции началась в 1998 году с запуска первого модуля; С тех пор на борту находились более 270 астронавтов и космонавтов из 21 страны.

Кому принадлежит станция

Работа МКС регулируется межправительственным соглашением, сторонами которого являются Россия, США, Канада, Япония, а также десять государств-членов Европейского космического агентства (Бельгия, Дания, Франция, Германия, Италия, Нидерланды, Норвегия, Испания, Швеция, Швейцария). Позже, в 2012 году, к ним присоединилась Великобритания, а в 2019 году — Венгрия и Люксембург.

Работу станции обеспечивают пять крупных космических ведомств:

Роскосмос (Россия);

НАСА (США);

CSA (Канада);

ЕКА (Европа);

ДЖАКСА (Япония).

Такое партнерство позволяет консолидировать научный потенциал и финансовые ресурсы разных стран. Управление станцией децентрализовано: российский сегмент управляется из Центра управления полетами в Королеве, американский сегмент — из Хьюстона, модуль «Колумбус» (Европа) — из Оберпфаффенхофена, Германия, а японский лабораторный отсек «Кибо» — из Цукубы. Координация между этими центрами происходит постоянно.

Будущее проекта

В 2021 году стало известно о планах России прекратить участие в проекте МКС после 2024 года. Тогдашнее руководство Роскосмоса объяснило это решение износом оборудования: по оценкам экспертов, около 80% систем российского сегмента выработали свой ресурс. Дальнейшая эксплуатация потребует затрат, сопоставимых со строительством новой станции. В связи с этим РКК «Энергия» начала работы по созданию национальной орбитальной станции.

История создания Международной космической станции — это путь от геополитического противостояния к масштабному технологическому сотрудничеству.

Рождение идеи

Корни проекта уходят в 1980-е годы, период холодной войны. Первоначально США разработали концепцию собственной орбитальной станции, привлекая партнеров из Европы, Канады и Японии. Однако высокая стоимость потребовала поиска дополнительных ресурсов. Тем временем Россия, столкнувшись с экономическими трудностями, заморозила разработку преемницы станции «Мир» — Мир-2. Отправной точкой нынешнего этапа сотрудничества стал 1993 год, когда вице-президент США Альберт Гор и премьер-министр России Виктор Черномырдин подписали соглашение, зафиксировавшее объединение усилий. Так появилось название «Международная космическая станция» (МКС), а к 1996 году была утверждена ее архитектура, состоящая из российского и американского сегментов.

Первые шаги на орбите

Официальное начало строительства было дано 29 января 1998 года в Вашингтоне путем подписания межправительственного документа. Уже в ноябре того же года на орбиту был выведен первый аппарат — функциональный грузовой модуль «Заря». В декабре к нему присоединился американский модуль Unity, заложивший основу будущей конструкции. Важным событием стал краткосрочный полет шаттла «Индевор» в декабре 1998 года. десятого числа люк станции открылся — и первыми туда вошли космонавт Сергей Крикалев и астронавт Роберт Кабана, что ознаменовало переход МКС в разряд обитаемых объектов.

Начало постоянного присутствия

Эра постоянного пребывания человека на орбите началась 2 ноября 2000 года, когда на станцию ​​прибыл экипаж первой основной экспедиции (МКС-1). В течение 136 дней американец Уильям Шепард и россияне Сергей Крикалев и Юрий Гидзенко занимались пуско-наладочными работами: активировали системы жизнеобеспечения, настраивали связь с Землей и готовили станцию ​​к приему новых модулей, в том числе лабораторного блока «Дестини». Второй экипаж (МКС-2), действовавший в 2001 году, продолжил начатое, а также принял первого в истории космического туриста, предпринимателя Денниса Тито.

Вызовы и развитие

История станции не обошлась без трагедий. В 2003 году гибель шаттла «Колумбия» при входе в атмосферу привела к приостановке полетов американских многоразовых космических кораблей. В этот период всю логистическую нагрузку по доставке грузов и экипажей взяли на себя российские корабли «Прогресс» и «Союз». По мере развития станции менялось и количество экипажей:

первые пять экспедиций состояли из трёх человек,

начиная с 20-й экспедиции состав расширился до шести, а график ротации стал цикличным,

С 2020 года к российскому кораблю «Союз» добавился американский Crew Dragon от SpaceX, что расширило возможности транспортной системы.

Сегодня МКС представляет собой полноценный исследовательский центр, рассчитанный на размещение 13 человек, хотя штатная численность обычно не превышает семи космонавтов. За более чем четверть века проект прошел путь от чертежей до сложного инженерного сооружения, на борту которого в более чем 70 экспедициях было проведено множество фундаментальных исследований, изменивших представления о физике, биологии и возможностях человеческого тела в невесомости.

Создание МКС

Конструкция Международной космической станции построена по модульному принципу: отдельные блоки доставлялись и стыковались с уже находящимися на орбите секциями. Сейчас станция объединяет 43 элемента, в том числе 16 основных модулей.

Российские модули включают: «Заря» (1998 г.), «Звезда» (2000 г.), «Поиск» (2009 г.), «Рассвет» (2010 г.), «Наука» (2021 г.) и «Причал» (2021 г.). На американской стороне установлены: Unity (1998), Destiny (2001), Quest (2001), Harmony (2007), Tranquility (2010), Domes (2010), Leonardo (2011). Европейский вклад – модуль «Колумбус» (2008 г.); Япония представила Кибо (2008) в двух частях; Также на станции имеется экспериментальный надувной модуль ЛУЧ (2016 г.). Кроме того, МКС оснащена тремя адаптерами IDA для стыковки кораблей, роботами-манипуляторами и несколькими парами солнечных батарей. Сборка основной конфигурации завершилась к 2011 году: для ее строительства потребовалось более 200 пусков ракет. Со временем отдельные узлы и системы устаревают, поэтому время работы станции несколько раз пересматривалось. Однако срок жизни МКС ограничен: затопление в районе «кладбища космических кораблей» в Тихом океане запланировано на 2031 год.

Основные параметры и поведение на орбите

МКС движется со скоростью около 7,66 км/с (около 27 600 км/ч). Станция совершает около 16 оборотов вокруг Земли в сутки: один оборот занимает около 90 минут, поэтому экипаж видит восход и закат каждые 45 минут. Средняя высота орбиты составляет около 408 км над уровнем моря, при этом высота станции колеблется от 370 до 460 км и постепенно теряет высоту из-за атмосферного трения. Двигатели грузовых кораблей периодически используются для коррекции орбиты.

Размеры и вес

Внешние размеры МКС составляют примерно 108,4×74 м, вес — около 420 тонн, что сопоставимо с 30-этажным зданием.

Где и как можно увидеть МКС

Траектория станции такова, что ее могут наблюдать около 90% населения Земли. С поверхности МКС видна невооруженным глазом как яркая «звезда», отражающая солнечный свет, и выглядит как быстро движущаяся точка, которую иногда называют третьим по яркости объектом на ночном небе после Луны и Венеры. Частота видимости зависит от местоположения наблюдателя – от одного раза в месяц до нескольких полетов в неделю; каждый видимый полет длится до нескольких минут. Отследить положение МКС в реальном времени и узнать время пролета над конкретной точкой можно с помощью карт и виджетов Европейского космического агентства или через сервис Spot The Station от NASA.

Время полета на Международную космическую станцию

Традиционный путь к орбитальному комплексу на протяжении десятилетий занимал около двух суток. Эта техника, унаследованная от советских станций 1980-х годов, совершила 34 витка вокруг планеты. Экипажу понадобился длительный график адаптации к невесомости: пик «космической болезни» обычно приходится на конец первых суток, поэтому стыковку планировали на вторые, когда самочувствие стабилизируется. В 2013 году была успешно опробована «быстрая» схема, позволившая сократить время полета до 6 часов (4 витка). Дальнейшее внедрение технологий, в частности ракет-носителей «Союз-2.1» с цифровой системой управления, позволило дополнительно оптимизировать траекторию полета. С 2018 года стали возможны полеты по двухвитковой схеме, занимающие около 3 часов. Рекорд был установлен в 2020 году космическим кораблем «Союз МС-17», который пристыковался к станции через 3 часа 3 минуты после старта. Роскосмос планирует запустить по одноорбитальной схеме, что должно сократить время прибытия на МКС до полутора-двух часов.

Любопытные факты об МКС

Стоимость проекта. МКС считается самым дорогим искусственным объектом в истории. Общие проектные и эксплуатационные затраты оцениваются более чем в 300 миллиардов долларов.

Логистика и цены:доставка 450 граммов груза на орбиту стоит примерно 5-10 тысяч долларов. В 2001 году на станцию ​​даже доставили пиццу, которая обошлась пиццерии примерно в 1 миллион долларов.

Здоровье и фитнес: В невесомости человек быстро теряет костную массу. Чтобы минимизировать этот эффект, члены экипажа ежедневно тратят на тренировки до 2 часов.

Жизнь и комфорт:Жилая зона МКС включает в себя шесть отдельных кают для сна, два санузла, тренажерный зал и панорамный купол, обеспечивающий обзор на 360 градусов. При этом космонавты и космонавты разных стран имеют свои специализированные туалеты и оборудование.

Технологии: Для обеспечения работы станции используется более 50 бортовых компьютеров. Одновременно к МКС можно пристыковать до восьми космических кораблей.

Архив памяти на борту находится уникальный «диск бессмертия», на котором оцифрована ДНК выдающихся личностей.

Наблюдения: За время работы станции ее экипажи сделали более 3,5 миллионов изображений Земли.