что такое модуль наука в космосе
«Наука» в космосе: на что способен новый российский модуль МКС
Сегодня, 21 июля, в космос запущен многоцелевой лабораторный модуль (МЛМ) «Наука», который войдет в состав российского сегмента Международной космической станции. Запуск произведен с Байконура с помощью ракеты-носителя «Протон-М». Аппарат будет добираться к МКС на собственных двигателях и 29 июля пристыкуется к станции. У российских ученых обширные планы на эту орбитальную лабораторию.
Жилье с удобствами
Новый модуль имеет впечатляющие размеры: 13,12 м в длину и 4,25 м в максимальном диаметре. Его масса составляет более 20 т. Внутри предусмотрено 14 рабочих мест, то есть участков, специально оборудованных для работы космонавтов. Шесть кубических метров внутреннего пространства отдано под научное оборудование и почти пять — под хранение грузов.
На «Науке» размещена каюта для космонавта. Это позволит вновь увеличить экипаж российского сегмента МКС до трех человек (несколько лет назад он был сокращен до двух космонавтов). Также модуль оснащен солнечными батареями (сейчас МКС обеспечивают энергией только батареи американского сегмента). Кроме того, «Наука» имеет собственную систему производства кислорода, которая может обеспечить воздухом до шести человек (сегодня численность экипажа МКС — семь космонавтов и астронавтов). А еще на борту есть мастерская и туалет с системой восстановления воды из мочи космонавтов.
Модуль имеет шлюзовую камеру для выхода в открытый космос и стыковочный узел, способный принимать пилотируемые корабли «Союз МС» и грузовики «Прогресс МС».
«Наука» будет пристыкована на место действующего стыковочного отсека-модуля «Пирс», который планируется свести с орбиты 23 июля. Таким образом, в составе российского сегмента МКС будет пять модулей: «Заря», «Звезда», «Поиск», «Рассвет» и «Наука». В дальнейшем к стыковочному узлу «Науки» планируется пристыковать новый (еще не запущенный) узловой модуль с говорящим названием «Причал». Он возьмет на себя прием космических кораблей.
Рука Европы
Еще одна важная система на борту «Науки» — манипулятор «Европейская роботизированная рука» (European Robotic Arm, ERA). Он создан Европейским космическим агентством, но станет обслуживать российский сегмент МКС. Манипулятор поможет в установке научного и технического оборудования на внешней поверхности станции, перемещая в открытом космосе грузы и даже самих космонавтов. Его длина — более 11 м, грузоподъемность — 8 т, точность доставки груза к цели — 5 мм. Новый робот может работать по заранее загруженной программе, а также управляться в реальном времени космонавтами, находящимися внутри или вне станции. В некоторых случаях он позволит вообще обойтись без выхода человека в открытый космос, а в других — сильно облегчит работу космонавтов. Кроме того, «рука» оснащена четырьмя инфракрасными камерами, то есть система может использоваться и для осмотра МКС снаружи.
Отметим, что сегодня на борту станции уже есть два робота-манипулятора, но ни один из них попросту не достает до российского сегмента. Тем временем инженеры ЦНИИ робототехники и технической кибернетики работают над созданием собственной космической «руки». Прототип системы будет испытан в рамках эксперимента «Захват-Э», который проведут на борту «Науки».
Миражи и вампиры
Модуль «Наука» недаром получил свое имя. Перечень планируемых на нем исследований отнюдь не ограничивается «Захватом-Э». Он включает еще 12 экспериментов по изучению Земли, космоса, живых организмов, получению новых материалов и отработке перспективных технологий.
Не секрет, что невесомость можно использовать для получения материалов с уникальными свойствами. Космическому материаловедению посвящены эксперименты «Мираж», «Вампир» и «Фуллерен». Первые два проекта посвящены орбитальному производству полупроводников (а это основа современной электроники), третий — фуллерена (особой и весьма технически перспективной модификации углерода). Эти исследования могут приблизить эру автоматических орбитальных заводов, проекты которых уже анонсируются некоторыми компаниями.
Еще одно традиционное направление исследований — изучение живых организмов в условиях космического полета (невесомость, повышенная радиация и т. д.). В эксперименте «Мутация» будет изучаться эволюция микробов в этих условиях. Проект «Витацикл-Т» посвящен выращиванию салата в так называемой конвейерной оранжерее (возможно, когда-нибудь такие системы смогут накормить экипажи кораблей в межпланетных перелетах). В эксперименте «Асептик» будут испытываться специальные укладки, обеспечивающие стерильность при проведении биотехнологических экспериментов в космосе. Ну а самый амбициозный проект носит название «Перепел». Ученые планируют инкубировать на борту МКС яйца японского перепела, а в идеале создать целую популяцию птиц, с рождения находящихся в космосе. Смогут ли птенцы приспособиться к невесомости? Достигнут ли особи половой зрелости и смогут ли размножаться в столь необычных условиях? Это и планируют выяснить биологи. Ранее птенцы японского перепела «высиживались» на станции «Мир». Они имели врожденные пороки, но что именно пошло не так в развитии эмбрионов, так и осталось невыясненным.
Конечно, не обойдется без исследований космоса. Прибор «БТН-Нейтрон-2» будет анализировать нейтроны в пространстве, окружающем МКС. Ученые хотят знать, сколько их и каково их происхождение. А еще в рамках этого эксперимента различные материалы будут испытываться на предмет защиты от космической радиации. Облучение — главная опасность, подстерегающая человека в космическом полете, особенно при путешествии за пределы магнитного поля Земли (например, к Луне или Марсу). Пока не будет создано эффективных и при этом достаточно легких противорадиационных щитов, экспедиции к другим планетам, скорее всего, останутся научной фантастикой.
Большое видится на расстоянии, и именно с орбиты порой удобнее всего изучать матушку-Землю. Эксперимент «Ракурс» посвящен наблюдению волн воздуха в атмосфере нашей планеты. А еще на модуле «Наука» разместится оборудование для второго этапа эксперимента «Импульс». В этом исследовании ученые будут «тыкать палкой» в ионосферу — внешнюю и самую разреженную часть атмосферы Земли, состоящую из ионов. Роль палки выполнят опять же пучки ионов, только достаточно плотные и энергичные. Напомним, что ионы — это атомы, у которых не хватает электронов или, наоборот, есть лишние электроны. За счет этого ионы имеют электрический заряд, а потому в ионосфере возникают токи, электромагнитные поля и прочие необычные геофизические явления. Их изучение интересно с точки зрения как фундаментальной науки, так и практики (например, радиосвязи и создания новых космических двигателей).
Кстати, о двигателях. На борту «Науки» будет проведен эксперимент «Капля-2», цель которого — разработка охлаждающего устройства для ядерного двигателя. Современные электрические (плазменные) реактивные двигатели недостаточно мощны, а химические — чрезвычайно прожорливы. То и другое мешает запускать тяжелые космические аппараты на большие расстояния. Именно ядерные двигатели, развивающие большую тягу при небольшой массе топлива, позволят человечеству по-настоящему освоить Солнечную систему. Их разработка ведется и в России, и в США. Но на этом пути придется решить множество технических проблем, и одна из них — отвод от энергетической установки лишнего тепла. Этой задаче и посвящен проект «Капля-2».
Впрочем, на борту нового модуля будут решаться технологические задачи не только послезавтрашнего, но и вполне сегодняшнего дня. Так, в эксперименте «Напор-миниРСА» будет испытываться миниатюрный радиолокатор, зондирующий Землю. Он пригодится во множестве областей, от экологического контроля до мониторинга чрезвычайных ситуаций.
Новая «Заря»
У модуля «Наука» непростая история. Его строительство началось еще в 1995 году. Изначально он создавался как дублер первого модуля МКС — функционально-грузового блока «Заря», запущенного в 1998 году. «Заря» успешно вышла на орбиту, и достраивать запасной модуль не пришлось.
Полноценный космический корабль и часть МКС: все о российском модуле «Наука»
«Наука» — многоцелевой лабораторный модуль российского сегмента Международной космической станции. Он создавался кооперацией предприятий в целях реализации программы научных экспериментов и расширения функциональных возможностей российского сегмента МКС. Рассказываем, чем он интересен и как будет работать.
Читайте «Хайтек» в
Из чего состоит модуль «Наука»
Для лабораторных исследований в модуле «Наука» предусмотрено более 30 универсальных рабочих мест (УРМ). Высокая степень автоматизации МЛМ позволит сократить количество дорогостоящих выходов в открытый космос — многие операции за бортом можно будет выполнять не выходя из станции.
Снаружи модуля будет установлено 13 универсальных рабочих мест и европейский манипулятор ERA для их автоматизированного обслуживания. В гермоотсеке модуля организуется 20 универсальных рабочих мест внутренних. Также там будут:
Внешнее оборудование модуля «Наука»
На модуле «Наука» будет установлен европейский робот-манипулятор ERA (European Robotic Arm) длиной 11,3 м, массой 600 кг, с максимальной грузоподъемностью 8 тонн, созданный для обслуживания российского сегмента МКС без выхода в открытый космос. Робот может перемещать отдельные крупные модули МКС, также способен захватывать и перемещать объекты с точностью до 5 мм.
До запуска МЛМ манипулятор ERA хранится в РКК «Энергия» в заполненном азотом контейнере.
22 октября 2020 года специалисты ЕКА и Airbus Defence and Space прибыли на Байконур и 23 октября приступили к работе с манипулятором ERA. Это первая из нескольких запланированных поездок специалистов ЕКА на Байконур в рамках подготовки манипулятора к запуску.
В мае 2021 года манипулятор European Robotic Arm (ERA) был установлен на многофункциональный лабораторный модуль «Наука».
С помощью системы СККО, размещенной на внешней поверхности МЛМ-У, появится 5 универсальных рабочих мест УРМ-Н, каждое из которых оснащается тремя адаптерами полезной нагрузки, благодаря чему общее количество мест для размещения научной аппаратуры составит 16 штук.
К стыковочному устройству (СУ) модуля «Наука» пристыкован своим устройством съемный гермоадаптер в форме шара с еще двумя и единственным на всю «Науку» иллюминатором.
Если закрыть крышку люка между основным помещением модуля и гермоадаптером, последний может стать и сам шлюзовой камерой, откуда космонавты выходят в открытый космос.
Автоматизированная шлюзовая камера имеет габариты 1200×500×500 мм, вес 1 050 кг и потребляет в пике 1,5 кВт энергии. Она предназначена:
Научная программа модуля «Наука»
Научно-исследовательская программа МЛМ включает эксперименты по трем направлениям «Долгосрочной программы целевых работ, планируемых на МКС до 2024 года»:
Планируемые эксперименты
Планируется использование инкубатора с перепелиными яйцами для исследования развития эмбрионов. Оборудование для исследования включает центрифугу, то есть яйца будут экспонироваться как в искусственной силе тяжести, так и в невесомости.
Эксперимент «Вампир» («вращающееся магнитное поле») позволит создать неохлаждаемые матрицы с уникальными техническими характеристиками для инфракрасных датчиков. Созданные в результате новые ИК-приборы крайне востребованы в малых аппаратах дистанционного зондирования Земли, группировка которых будет формироваться в рамках программы «Сфера».
В ходе эксперимента предполагается выращивание кристаллов для ИК-датчиков в условиях невесомости во вращающемся магнитном поле. В результате можно получить кристаллы с высокой степенью однородности свойств, чего нельзя сделать в условиях Земли.
Как модуль «Наука» вводили в эксплуатацию
Часть оборудования для «Науки» была доставлена на МКС еще в мае 2010 года вместе с модулем «Рассвет» — в частности шлюзовая камера и радиатор системы охлаждения, запасной локоть манипулятора ERA и переносное рабочее место для работы снаружи станции.
На летные испытания и полный ввод в эксплуатацию модуля отведено 12 месяцев с момента пуска.
22 января 2021 года руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев сообщил СМИ, что для интеграции модуля со станцией потребуется 7-8 выходов в открытый космос.
Будет нам «Наукой»: 9 вопросов к модулю «Наука», отправленному к МКС
Как появился модуль «Наука»?
Мы привыкли, что каждые полтора часа над Землей делает виток самый большой рукотворный объект в космосе — Международная космическая станция (МКС). Ее размеры 109 x 73 x 27 метров, а масса — более 400 тонн. Вывести в космос такой объект за один раз не под силу никому. Поэтому придумали модульную систему для орбитальной станции. В космос запускаются отдельные блоки, такие как первый модуль «Заря», МЛМ или поменьше, а уже на орбите стыкуются в единую конструкцию, внутри которой космонавты могут жить как дома: воздух есть, они имеют некоторую защиту от радиации
Как все началось?
В 1993 году Россия и США заключили соглашение о создании общей станции, а в 1995 году наш Центр им. М. В. Хруничева начал делать первый модуль МКС — «Заря» — по заказу американцев. Чтобы подстраховаться, параллельно создавался дублер модуля «Заря» — ФГБ-2 (функционально-грузовой модуль), который был на 80% готов к 1998 году. Это был будущий модуль «Наука».
В 1998 году году «Заря» успешно была запущена и стала первым кирпичиком МКС. Россия переключила все внимание с ФГБ-2 на собственный модуль «Звезда». А будущая «Наука» осталась ждать своего часа в цеху — ее услуги пока были не нужны. Так началась более чем 20-летняя эпопея МЛМ «Наука» на Земле. В результате последующих приключений и получился МЛМ (многоцелевой лабораторный модуль) «Наука». Точнее МЛМ-У (многоцелевой лабораторный модуль усовершенствованный — это название он получил после долгих переделок, но давайте не будем его использовать, чтобы не множить сущности).
По размерам этот модуль сравним с первыми блоками МКС, самыми большими: 13 метров в длину и 4 метра в диаметре, объем герметичных отсеков — 70 кубических метров. Это почти 40% объема текущего российского модуля, который включает жилой блок «Звезда», функционально-грузовой блок «Заря», стыковочный и стыковочно-грузовые модули «Пирс» и «Рассвет», а также малый исследовательский модуль «Поиск». Объем последнего всего 12,5 кубического метра — в таких условиях приходится вести исследовательскую работу.
Но главное — не размеры «Науки», а функционал. Подробно о ее структуре мы расскажем ниже, но в целом этот модуль заточен под то, чтобы вести научную работу в промышленных масштабах. Ведь только на орбите есть условия для экспериментов, проверяющих решения для дальних межпланетных перелетов, только там есть невесомость и практически неотфильтрованная космическая радиация.
Почему он прождал на Земле более 20 лет?
В начале 2000-х решили, что ФГБ-2 можно превратить в склад и даже сдавать место в нем в аренду американцам. В процессе переделки демонтировалась часть аппаратуры, спиливались трубопроводы. Видимо, в тот момент в топливную систему попала металлическая стружка, из-за которой модуль мог вовсе остаться на Земле.
К 2004 году необходимость в складе отпала. Модуль решили переделать в лабораторию для научных экспериментов. Официально появилось название «МЛМ «Наука». Но объем переделок был таков, что их закончили только к 2012 году.
Что сделали со стружкой?
После очередной переделки модуля его проверили и обнаружили металлическую стружку в топливной системе. Видимо, при спиливании лишних баков мелкие частицы попали внутрь патрубков. Посторонние частицы могли нарушить работу двигателей, которые должны работать слаженно и бесперебойно. Мелкие металлические частицы могут нарушить подачу топлива и работу двигателей в целом. Поэтому трубопроводы по возможности заменили, топливную систему промыли.
Если топливную систему промыли, то из баков удалить металлическую стружку оказалось сложно. Внутри баков расположена «гармошка», которая растягивается при заполнении топливом, а потом сжимается, чтобы отдать его в двигатель. Были опасения, что стружка может проколоть «гармошку». Решили двигатели использовать только один раз, при этом подходе стружка не должна вызвать проблем.
Что изменилось в «Науке»?
Проще сказать, что осталось в «Науке» от ФГБ-2. Почти ничего, кроме корпуса и двигательной системы. Была обновлена электроника, в частности система управления, усовершенствована система жизнеобеспечения, а главное, появились места для проведения экспериментов — универсальные рабочие места (УРМ) и современное оборудование.
А операции снаружи можно проводить роборукой ERA размером 11,3 метра. Она может позиционироваться с точностью до 5 миллиметров, работает с грузами до 8 тонн, имеет 7 степеней свободы и 4 камеры. С ее помощью космонавтам будет легче работать в открытом космосе. А для некоторых операций и выход не понадобится: роборука поможет и нужные образцы на внешней оболочке станции перевернуть, и осмотреть снаружи корпус. Отметим, что ERA создана в Европейском космическом агентстве.
Что такое универсальные рабочие места?
Стандартные рабочие места с подведенным электричеством и прочими необходимыми коммуникациями. Все необходимые составляющие для экспериментов доставляются на орбиту в посылке — космонавтам остается собрать экспериментальную установку, как лего.
Всего на «Науке» 14 УРМ внутри модуля и 16 на его поверхности. То есть ученые могут планировать эксперименты не только на станции, но и снаружи, в условиях, максимально приближенных к открытому космосу.
Какой наукой можно заниматься на МЛМ?
Из передового научного оборудования отметим многозонную печь для выращивания кристаллов из расплавов металлов, термостаты для работы с биообъектами и перчаточный ящик.
Отдельное направление — это проверка влияния радиации. В эксперименте «Перепел» планируется вывести птенцов японского перепела в условиях МКС, несмотря на невесомость, температурный режим и радиацию. Аналогичный эксперимент на «Мире» завершился неудачей, пора исправляться. Замкнутый цикл воспроизводства фауны будет необходим в дальних пилотируемых экспедициях.
А внешние УРМ позволят проверить новые вещества в качестве смазки — как они реагируют на вакуум, космический холод и радиацию.
Условия для космонавтов
«Наука» — один из самых больших модулей МКС. Кроме научной составляющей она предлагает больше места для жизни и работы космонавтов. На ней размещены третье спальное место, туалет с системой восстановления воды из урины и система регенерации кислорода на 6 человек.
Новое пространство позволит добавить третьего российского космонавта в состав экспедиций или привезти космического туриста. По идее, идеальным было бы привезти ученого, который смог бы сам следить за экспериментом и оперативно вносить изменения, чтобы получить наилучший результат.
Теперь мы круче американцев?
Вопрос поставлен некорректно. Конечно, хочется выиграть в соревновании, но мы пока бежим в разные стороны. Или даже они бегут, мы плывем. Когда СССР и США устроили «лунную гонку», цель была одинаковая. На МКС нет единой задачи, которую стараются решить 15 государств (не только нам с американцами принадлежит станция). Каждая страна вносит посильный вклад и решает задачи, которые важны именно для нее. Поэтому соревнования пока не получится. Но можно сравнить возможности российских космонавтов без модуля и с ним.
Если модуль «Наука» удачно стыкуется с МКС, то научные возможности российского сегмента возрастут в разы. Конечно, МЛМ — это только инфраструктура, еще надо найти финансирование и эксперименты, которые, если помечать, дадут надежду на Нобелевскую премию. Не думаем, что шансы получить столь известную награду велики, но теперь хотя бы появится на это шанс!
Пока же будем напряженно следить за полетом 20-тонной «Науки» в надежде, что все пройдет успешно.
Большой фоторепортаж о модуле «Наука» для МКС
Корреспонденты «Комсомольской правды» Александр Милкус и Владимир Веленгурин первыми (из СМИ) побывали внутри долгожданного жилого отсека, который скоро отправится на Международную космическую станцию. Вашему вниманию предлагается сделанный ими большой фоторепортаж.
Прим. Все фотографии кликабельны и могут при желании увеличиваться еще больше.
Переодевались мы дважды
На проходной Космического центра имени Хруничева (входит в Госкорпорацию «Роскосмос») нам выдали белоснежные халаты с рисунком орбитальной станции «Салют», очень похожей на тот модуль, в гости к которому мы с фотографом Владимиром Веленгуриным и приехали.
А уже возле самого модуля мы сменили халаты на одежку со специальными антистатическими свойствами — кремовые рубашку, широкие штаны, шапочку и бахилы.
Так мы стали первыми «гражданскими», которым разрешили заглянуть внутрь уже готового к отправке на Байконур нового отсека российского сегмента Международной космической станции — многофункционального лабораторного модуля «Наука» (он же сокращенно МЛМ).
Поздний ребенок
«Наука» — модуль долгожданный, как поздний ребенок. И потому, как мне показалось, особенно тут, на Хруничева, трепетно любимый. По крайней мере о «машине» (так здесь называют изделия для космоса) рассказывали мне трогательно, даже, я бы сказал, с нежностью. Впрочем, это понятно: сколько сил и времени потрачено, чтобы МЛМ довести до ума и подготовить к самостоятельной, «взрослой» жизни.
Пока я натягиваю бахилы, зам. гендиректора Центра Хруничева Роман Хохлов отговаривает Веленгурина тащить с собой в модуль висящую на поясе тяжеленную «разгрузку» со сменными объективами и аккумуляторами. Места мало, вдруг он ненароком снесет какую-то стойку. Володя держится за экипировку, как солдат перед боем за последний рожок с патронами.
У МЛМ витиеватая судьба. Начали его создавать еще 25 лет назад — в 1995 году — как дублер функционально-грузового блока «Заря» — модуля, с которого строилась Международная космическая станция. В 2004-м решили, что его дооснастят приборами и он «не позднее 2007 года» полетит на орбиту как многофункциональная лаборатория.
Проблемы с финансированием… Следующая дата пуска — 2012 год. Но МЛМ из цеха «Хруничева» добрался до контрольно-испытательного центра РКК «Энергия» (эта «королевская фирма», как ее по старой памяти именуют и теперь, отвечает за российский сегмент МКС, входит в Госкорпорацию «Роскосмос») только в конце 2012. И тут начались чудеса…
Была ли грязь?
В середине 2013-го окольными путями (официального заявления, по-моему, так и не было) становится известно: в РКК «Энергия» в системах МЛМ обнаружили грязь в трубопроводах системы подачи топлива. Нужно переделывать. «Науку» возвращают на «Хруничева».
Я разговаривал со многими специалистами из РКК «Энергия», и из «Хруничева». Однозначного ответа на вопрос: «А был ли брак?» так и не получил.
В «Энергии» ссылаются на заключение специалистов, разобравших один из блоков топливной системы и обнаруживших там загрязнения. Но как посторонние частицы выглядели? Пожимают плечами. Как они могли попасть в замкнутую систему? «Ну с 1995-го года мало ли что могло произойти…»
Генеральный директор Центра имени Хруничева Алексей Варочко, пока Веленгурин фотографирует модуль, рассказывает:
— Решили не рисковать. С участием головных институтов отрасли приняли решение: вернули машину. Снимать, чистить и собирать всю систему заново было не эффективно. Мы все клапаны и трубопроводы срезали. А назад их уже не поставишь.
Для того, чтобы «Наука» смогла летать на «Хруничева» освоили новое производство, чтобы изготовить агрегаты и трубопроводы.
— 19 лет назад был выпущен крайний клапан, который использовался тогда на МЛМ, — объясняет Алексей Григорьевич. — Завода, который лил металл, из которого сделаны были топливные баки, тоже уже давно нет… Нами заново создано 576 трубопроводов.
Много слухов ходило про топливные баки. Мол, старые не реанимировать, в них грязь и микротрещины, на модуль поставят баки от разгонного блока «Фрегат». На самом деле на «Хруничева» проблему решили сами — топливные емкости разобрали, придирчиво проверили, испытали — никаких микротрещин и грязи не обнаружили. А потом поставили на место.
Но, как говорится, нет худа без добра. Теперь на МЛМ все, кроме маршевых двигателей и баков, новое.
— Нынешняя «Наука» — совсем другая машина! — аргументирует Варочко.
— В 2005-2006 годах на МКС был недостаток места для хранения научной аппаратуры, — поясняет генеральный конструктор КБ «Салют» (входит в Центр Хруничева) Сергей Кузнецов. — Поэтому предусматривалось много места в МЛМ отдать под склад. Наши американские коллеги готовы были доплачивать за то, чтобы лишний ящик поставить в модуль на хранение. Была идея разобрать стойки под аппаратуру и поставить стеллажи. Но к началу 2010-х дефицита мест под хранение уже не было. NASA пристыковало дополнительные модули. И запускать наш модуль под склад не было никакой необходимости. Поэтому его доработали с тем, чтобы мы могли в нем проводить максимальное количество научных экспериментов. Каюту для космонавта поставили. Снаружи будет манипулятор. Теперь это большая летающая лаборатория.
А я добавлю еще, забегая немного вперед. Гарантийный срок «Науки» — семь лет (потом его можно продлевать и, судя по модулям МКС, для таких «машин» и двадцать лет не предел). Если в 2024-м будет решено прекратить полет МКС (а пока такой срок объявлен) — свежую «Науку» с узловым модулем и научно-энергетическим модулем, который сейчас доделывают в РКК «Энергия», можно будет отстыковать и у России будет своя орбитальная станция. Прерывать пилотируемые полеты нельзя — если мы даже несколько лет «просидим» на земле, восстанавливать и темп производства пилотируемой техники, и ритм подготовки космонавтов будет труднее и дороже.
— Перспективный полет на Луну и Марс тоже сейчас изучается, — заглядывает еще дальше в будущее (надеюсь, не очень далекое) Сергей Кузнецов. — Речь может идти и о том, что российский сегмент на околоземной орбите станет перевалочной базой. Здесь будут заправляться лунные модули, экипаж отдыхать. Такую возможность мы прорабатываем.
Больше места
Осторожно по проложенному через люк трапу мы вползаем в модуль. Внутри полутьма. Лишь дает луч лампа дневного света. Испытания в Центре закончены. Модуль начинают разбирать, чтобы перевезти на Байконур.
Сейчас вся орбитальная квартира российских космонавтов — служебный модуль «Звезда», малый исследовательский модуль «Поиск», модуль «Рассвет». Функционально-грузовой модуль «Заря» даже в расчет брать не стоит — он и есть склад. Да и статус у него странный — считается частью российского сегмента, но построен на американские деньги. В общем, всего жилого объема около 70 кубометров. Не густо. У американцев с партнерами в 10 раз больше.
Если пересчитать в земных метрах, получается, у наших космонавтов на орбите весь доступный объем — это двушка в панельке с 6-метровой кухней. С той лишь разницей, что на земле нельзя полежать на стене или поработать на потолке. Было время, когда на станции летал наш экипаж из трех человек. Двое засыпали в каютах в нашей «Звезде», а третий на постой плыл к американцам.
Когда астронавты начнут регулярно летать на МКС на своих кораблях, российский экипаж увеличится до трех человек (сейчас двое, третье кресло в «Союзе» занимает представитель NASA). И третьего космонавта можно будет загрузить научными исследованиями — тут как раз «Наука» и подлетит.
Важно, что программа научных исследований будет гибкой. Прежде эксперименты, которые проводили в космосе, согласовывали по несколько лет. Пока все бумаги подпишут, прибор разработают — глядишь, и актуальность пропадет. Теперь Роскосмос создал «службу одного окна» — научный институт может обратиться с предложением провести эксперимент и, если его важность будет подтверждена, довольно быстро получить ответ.
Примеры быстрого включения в научную повестку уже есть. В 2018 году частная компания «Инвитро» отправила на МКС 3D биопринтер и наши космонавты напечатали образцы живой ткани. Смысл такой: со временем в невесомости печатать органы человека с тем, чтобы затем трансплантировать их на земле.
Внутри
…В модуле я встаю в полный рост. Проход похож на коридор в пассажирском вагоне. С той лишь разницей, что окон нет — с двух сторон бордовые панели с замками.
Роман Хохлов поддевает за кольцо, и панель легко снимается. Это сделано для того, чтобы космонавты могли добраться до любого прибора и любой системы.
К панелям крепятся съемные поручни. Мешает — отстегнул или перенес на другое место, где будешь работать. Я нажимаю на кнопку, и поручень у меня в руке. Еще одно движение — щелк — и он снова на своем месте.
Рабочих мест для занятия наукой в МЛМ будет около тридцати.
— Посадочные места под научную аппаратуру универсальные, можно будет один блок снять, когда эксперимент закончат, и поставить другой, — показывает Роман Хохлов.
Справа от меня ящик для инструментов. Здесь будет все, что нужно космонавтам для ремонта аппаратуры и ее установки.
Чуть ниже под ним кронштейны — здесь будет крепиться откидной стол. Слева закуток с туалетом. Почему-то этим устройством интересуются чаще всего. Туалет тут «классический», такой стоит и в служебном модуле «Звезда». По этой же схеме РКК «Энергия» разработала туалет и для американского сегмента. Когда МЛМ долетит — у нашего экипажа будет два туалета, как в квартире ВИП-класса.
Справа — два компьютера, вмонтированные в стойку. Клавиатура и жидкокристаллические экраны. Не сенсорные. Протестированы для работы в невесомости. На экранах будет отображаться информация со всех систем модуля.
Возле одного из компьютеров — гнездо под рукоятку манипулятора европейского робота ERA. Слева и справа от компьютеров будут петельки, чтобы космонавты могли зафиксироваться у пульта управления.
Прежде на подобные модули устанавливали систему управления харьковского КБ «Хартрон». Теперь, понятно, на спецов с Украины рассчитывать сложно. Систему управления разработали в РКК «Энергия».
Слева под условным потолком — печь, в которой можно выращивать кристаллы.
Манипулятор ERA
Еще один уникальный элемент МЛМ разработан Европейским космическим агентством. 1800-килограммовый робот-манипулятор, который прикрепят на внешней поверхности модуля, может как таскать до 8 тонн грузов по поверхности станции, так и доставлять что-то из модуля наружу или наоборот. Например, устанавливать новое оборудование. А может и «катать» космонавтов к нужному месту.
Робот, длина которого 11 метров, умеет сам «шагать» по модулю. На его поверхности есть четыре точки, куда он может перешагивать и там сам себя закреплять. Точность перемещения грузов — до 5 мм.
Кстати, часть научного оборудования для МЛМ закидывали грузовыми кораблями еще с 2016 года. Оно до поры до времени закреплено на внешней поверхности других модулей (ну не загромождать же внутри станции). Вот ERA и будет переносить их в «Науку», а космонавты — устанавливать.
Каюта
…Дальше можно передвигаться на корточках. Проход широкий, но над нами нависает шкаф с желтой дверцей и окошком в ней. Свечу фонариком, чтобы разглядеть, что внутри. Веленгурин кряхтя пытается снять скудно подсвеченную каюту.
На орбите нет пола и потолка. Космонавты смогут подлетать, открывать дверцу и залетать в каюту. Внутри просторно — больше места, чем на верхней полке в плацкарте. Есть вентиляция и средства связи с другими членами экипажа. А вот нам развернуться трудно.
— Правильно устроить систему климат-контроля — это серьезная научная работа, — говорит Хохлов. — В нее входят и вентиляторы, и специальные теплообменники. На станции не должно быть застойных зон, где может собираться пыль, поэтому движение воздуха должно быть по всему объему, в том числе и за панелями. Воздух гонится к специальным пылефильтрам.
Система, вырабатывающая кислород, тоже расположена в «Науке». Причем он будет вырабатываться в избытке, чтобы можно было поделиться с другими российскими модулями.
Отдельная история с вентиляторами. Космонавты жаловались, что в служебном модуле они слишком шумные. Для МЛМ их доработали с тем, чтобы шумели не так сильно. Специально проводили акустические испытания. Хотя…
— Шумят не только вентиляторы, — продолжает экскурсию Хохлов. — Треть приборов модуля требуют охлаждения. Система терморегулирования отводит или приводит тепло к приборам. Работают насосы. По всему модулю протянуты трубы с охлаждающей жидкостью вроде антифриза, только состав посложнее. Лишнее тепло отводится наружу на специальные панели. В каждом отсеке — извещатели дыма. Есть СРВУ — система регенерации воды из урины. Только почему-то космонавты не очень охотно ею пользуются. Есть и система регенерация кислорода — иначе воздуха не навозишься. Возят с земли топливо, питьевую воду и еду.
Один иллюминатор
Заканчивается модуль гермоадаптером. Это отдельный шар, внутри которого два стыковочных узла и единственный на всю «Науку» иллюминатор. Сюда будет стыковаться узловой модуль, а уже к нему научно-энергетическая платформа. Если закрыть крышку люка между основным помещением модуля и гермоадаптером, последний может быть и шлюзовой камерой, откуда космонавты выходят в открытый космос.
— А наступать куда можно? — осторожно спрашивает Веленгурин, который уже выбрался в гермоадаптер и ищет точку для съемки.
Стыковочное устройство у «Науки» универсальное — усовершенствованная система, которую разрабатывали еще для полета «Союз»-«Аполлон». Теперь АПАС — андрогинно-периферийное стыковочное устройство — международный стандарт. И, если будет необходимо, к нашей «Науке» сможет пристыковаться даже Crew Dragon Илона Маска.
Поедет «скелет»
— Вы чего там застряли? — в люке с другой стороны появляется встревоженная голова Варочко.
А мы все еще изучаем закоулки «Науки».
— Здесь внутри в проходе будет специальная рама, на которую тоже установим оборудование. Пустым МЛМ не полетит. Он будет набит под завязку … —объясняет Хохлов.
Вылезаю из модуля и сталкиваюсь взглядом с Феликсом Дзержинским. Портрет главного чекиста повешен прямо перед лестницей, ведущей вниз.
— Контролирует качество, — полушутя комментируют мне.
Вокруг «Науки» снуют люди в белых халатах. Максимальный диаметр, который можно провезти по нашим железным дорогам, — 4 метра. «Наука» в собранном состоянии будет существенно толще. Поэтому солнечные батареи, панели и другое оборудование повезут отдельно в десяти железнодорожных вагонах. И все уже окончательно, включая манипулятор, соберут на Байконуре. Там же пройдут заключительные испытания.
— Поедет «скелет», накрытый технологическим обтекателем, — объясняет генеральный конструктор.
Время на сборку
На Байконуре на МЛМ поставят микрометеоритную защиту, укутают экранно-вакуумной изоляцией.
Пока в графике пусков отправка ракетой «Протон» «Науки» к МКС запланирована на апрель 2021 года.
— Писали в СМИ, что понадобится десять выходов космонавтов в открытый космос, чтобы собрать МЛМ… — говорю я Варочко. Тот удивленно разворачивается ко мне:
— Зачем?! Модуль состыкуется, а когда откроются люки, его сразу можно будет использовать. И причаливать он будет сам. Вон видите движки по периметру — двигатели ориентации. Их много. Тяжелая машина массой больше 20 тонн способна к микроперемещениям. В отличие от американских модулей, которые подводили к станции специальной рукой-манипулятором.
Выходы в открытый космос понадобятся, чтобы забрать с поверхности станции приборы, которые на ней хранятся, и занести в «Науку».
— Если бы тогда команда РКК «Энергия» и Центра Хруничева работала также слаженно, как сейчас… — Варочко не отпускают события начала нынешнего десятилетия. — Теперь у нас нет такого — чтобы позвонил в «Энергию» с вопросом — а они «хорошо, завтра ответим». Бывает, в 12 часов ночи в субботу возник вопрос. А в 2 часа утра они уже здесь, в цеху, разбираемся.
— Правда ли, что Россия потеряла опыт создания таких сложных корпусов, вроде корпуса МЛМ? — спрашиваю я, вспомнив еще одну статью «эксперта».
И снова Варочко смотрит на меня удивленно:
— Сейчас по соседству — еще шесть таких «корпусов»! Это же части первой ступени ракеты «Протон»! Никаких навыков мы не растеряли, и изготавливать можем, и разводку техники проводить. Но нам важно такие станции и дальше создавать. Если следующую начнем строить через 20 лет — понятно, все придется начинать с нуля. А сейчас в цеху есть профессионалы, которые работали еще при создании первого варианта МЛМ. И они передают опыт молодым инженерам. В этом смысле, может, тоже хорошо, что с пуском «Науки» задержались. На ней училось новое поколение хруничевцев.
И это абсолютная правда — в бригаде, которая занимается МЛМ — в основном молодые ребята, лет около тридцати, а то и меньше. Сосредоточенные, внимательные.
Если все пойдет по плану, «Науку» будут принимать космонавты Сергей Рыжиков и Сергей Кудь-Сверчков, которые полетят на МКС в октябре. Либо Олег Новицкий и Петр Дубров, которые должны стартовать в апреле 2021 года. Пока на третье кресло в этом экипаже претендует американец Марк Ванде Хай. Но контракт на этот полет еще не заключен. И если NASA начнет летать на МКС на своих кораблях, есть шанс, что в экипаж включат еще одного российского космонавта.
— С 2012 года двенадцать экипажей учились работать с «Наукой», — говорит Варочко. — В гидролаборатории в Центре подготовки космонавтов есть стенд для входа и выхода в модуль. А в другом корпусе ЦПК — тренажер.
…На прощание мы с Веленгуриным обходим МЛМ по периметру. Володя доснимает последние кадры. Весь корпус «Науки» увит трубопроводами, проводами, закрыт панелями и баками. На нем, как говорится, живого места нет. И тут понимаешь, насколько «космическая цистерна» сложное сооружение. В окончательном виде она будет напоминать многослойный гамбургер. А над всеми панелями еще установят поручни для передвижения космонавтов в открытом космосе.
4 августа «Наука» и все ее части, погруженные в специальные железнодорожные вагоны, поедут, наконец, на Байконур. Очень надеюсь, что приключения «Науки» на земле на этом закончатся, она все экзамены сдаст на отлично и отправится в следующем году на орбиту.