Международная космическая станция (МКС)
Международная космическая станция – результат совместной работы специалистов целого ряда областей из шестнадцати стран мира (Россия, США, Канада, Япония, государства, входящие в Европейское содружество). Грандиозный проект, который в 2013 году отметил пятнадцатилетие начала своей реализации, воплощает в себе все достижения технической мысли современности. Внушительной частью материала о ближнем и дальнем космосе и некоторых земных явлениях и процессах ученых обеспечивает именно международная космическая станция. МКС, однако, строилась не за один день, ее созданию предшествовала почти тридцатилетняя история космонавтики.
Как все начиналось
Предшественниками МКС были орбитальные станции. Неоспоримое первенство в деле их создания занимали советские техники и инженеры. Работа над проектом «Алмаз» началась еще в конце 1964 года. Ученые трудились над пилотируемой орбитальной станцией, на которой могли бы находиться 2-3 космонавта. Предполагалось, что «Алмаз» прослужит в течение двух лет и все это время будет использоваться для исследований. По проекту, основной частью комплекса была ОПС – орбитальная пилотируемая станция. В ней размещались рабочие зоны членов экипажа, а также бытовой отсек. ОПС была оснащена двумя люками для выхода в открытый космос и сброса на Землю специальных капсул с информацией, а также пассивным узлом стыковки.
Эффективность работы станции во многом определяется ее энергетическими запасами. Разработчики «Алмаза» нашли способ многократно увеличить их. Доставкой космонавтов и различного груза на станцию занимались транспортные корабли снабжения (ТКС). Они, кроме всего прочего, были оснащены активной системой стыковки, мощным энергетическим ресурсом, великолепной системой регулирования движения. ТКС был способен на протяжении длительного времени снабжать станцию энергией, а также управлять всем комплексом. Все последующие аналогичные проекты, в том числе и международная космическая станция, создавались с применением такого же способа экономии ресурсов ОПС.
Первая
Соперничество с США заставляло советских ученых и инженеров работать как можно быстрее, поэтому в кратчайшие сроки была создана другая орбитальная станция – «Салют». Ее доставили в космос в апреле 1971 года. Основу станции составляет так называемый рабочий отсек, включающий два цилиндра, малый и большой. Внутри меньшего по диаметру располагался пункт управления, спальные места и зоны отдыха, хранения и принятия пищи. Больший цилиндр – вместилище научного оборудования, тренажеров, без которых не обходится ни один подобный полет, а также там располагалась душевая кабина и изолированный от остального помещения туалет.
Каждый следующий «Салют» чем-то отличался от предыдущего: оснащался новейшим оборудованием, имел конструктивные особенности, соответствовавшие развитию техники и знаний того времени. Эти орбитальные станции положили начало новой эры исследования космических и земных процессов. «Салюты» были базой, на которой проводились в большом количестве исследования в области медицины, физики, промышленности и сельского хозяйства. Трудно переоценить и опыт использования орбитальной станции, который был с успехом применен в процессе эксплуатации следующего пилотируемого комплекса.
«Мир»
Длительным был процесс накапливания опыта и знаний, результатом которого стала международная космическая станция. «Мир» – модульный пилотируемый комплекс – следующий его этап. На нем был опробован так называемый блочный принцип создания станции, когда в течение некоторого времени основная часть ее наращивает свою техническую и исследовательскую мощь за счет присоединяемых новых модулей. Его впоследствии «позаимствует» международная космическая станция. «Мир» стал образцом технического и инженерного мастерства нашей страны и фактически обеспечил ей одну из ведущих ролей в создании МКС.
Работы над сооружением станции начались в 1979 году, а на орбиту она была доставлена 20 февраля 1986-го. В течение всего времени существования «Мира» на нем проводились различные исследования. Необходимое оборудование доставлялось в составе дополнительных модулей. Станция «Мир» позволила ученым, инженерам и исследователям приобрести неоценимый опыт по использованию космического аппарата подобного масштаба. Кроме того, она стала местом мирного международного взаимодействия: в 1992 году между Россией и США было подписано Соглашение о сотрудничестве в космосе. Реализовываться оно фактически начало в 1995 году, когда к станции «Мир» отправился американский «Шаттл».
Завершение полета
Станция «Мир» стала местом самых разных исследований. Здесь подвергались анализу, уточнялись и открывались данные в области биологии и астрофизики, космической техники и медицины, геофизики и биотехнологии.
Свое существование станция закончила в 2001 году. Причиной решения затопить ее стала выработка энергетического ресурса, а также некоторые аварии. Выдвигались различные версии спасения объекта, однако они не были приняты, и в марте 2001 года станция «Мир» была погружена в воды Тихого океана.
Создание международной космической станции: подготовительный этап
Идея создания МКС возникла еще в то время, когда мысли затопить «Мир» еще никому в голову не приходили. Косвенной причиной возникновения станции стал политический и финансовый кризис в нашей стране и экономические проблемы в США. Обе державы осознали свою неспособность в одиночку справится с задачей создания орбитальной станции. В начале девяностых было подписано соглашение о сотрудничестве, одним из пунктов которого являлась международная космическая станция. МКС как проект объединила не только Россию и США, но и, как уже отмечалось, еще четырнадцать стран. Одновременно с определением участников состоялось утверждение проекта МКС: станция будет состоять из двух интегрированных блоков, американского и российского, и укомплектовываться на орбите модульным способом аналогично «Миру».
«Заря»
Первая международная космическая станция начала свое существование на орбите в 1998 году. 20 ноября при помощи ракеты «Протон» был запущен функционально-грузовой блок российского производства «Заря». Он стал первым сегментом МКС. Конструктивно он был похож на некоторые из модулей станции «Мир». Интересно, что американская сторона предлагала строить МКС непосредственно на орбите, и только опыт российских коллег и пример «Мира» склонил их в сторону модульного метода.
Внутри «Заря» оснащена различными приборами и аппаратурой, системами жизнеобеспечения, стыковки, энергоснабжения, управления. Внушительная часть оборудования, в том числе топливные баки, радиаторы, камеры и панели солнечных батарей, размещаются на внешней части модуля. Все наружные элементы защищены от метеоритов специальными экранами.
Модуль за модулем
5 декабря 1998 года к «Заре» направился шаттл «Индевор» с американским стыковочным модулем «Юнити». Спустя два дня «Юнити» был пристыкован к «Заре». Далее международная космическая станция «обзавелась» служебным модулем «Звезда», изготовлением которого занимались также в России. «Звезда» представляла собой модернизированный базовый блок станции «Мир».
Переход на пилотируемый режим
Первый экипаж международной космической станции был доставлен кораблем «Союз ТМ-31» 2 ноября 2000 года. В его состав вошли В. Шеперд – командир экспедиции, Ю. Гидзенко – пилот, С. Крикалев – бортинженер. С этого момента начался новый этап эксплуатации станции: она перешла в пилотируемый режим.
Состав второй экспедиции: Юрий Усачёв, Джеймс Восс и Сьюзан Хэлмс. Она сменила первый экипаж в начале марта 2001 года.
Изучение космоса и земных явлений
Международная космическая станция – место проведения разнообразных научных исследований. Задача каждого экипажа заключается в том числе и в сборе данных о некоторых космических процессах, изучении свойств определенных веществ в условиях невесомости и так далее. Научные исследования, которые проводятся на МКС, можно представить в виде обобщенного списка:
- наблюдение за различными удаленными объектами космоса;
- исследование темной материи, космических лучей;
- наблюдение за Землей, в том числе изучение атмосферных явлений;
- исследование особенностей физических и биопроцессов в условиях невесомости;
- испытания новых материалов и технологий в условиях открытого космоса;
- медицинские исследования, в том числе создание новых лекарств, опробование диагностических методов в условиях невесомости;
- производство полупроводниковых материалов.
Будущее
Как и любой другой объект, подвергающийся столь большой нагрузке и столь интенсивно эксплуатируемый, МКС рано или поздно перестанет функционировать на необходимом уровне. Первоначально предполагалось, что ее «срок годности» закончится в 2016 году, то есть станции отводилось всего 15 лет. Однако уже с первых месяцев ее эксплуатации стали звучать предположения, что срок этот несколько преуменьшен. Сегодня высказываются надежды, что международная космическая станция будет работать до 2020 года. Затем, вероятно, ее ждет та же участь, что и станцию «Мир»: МКС затопят в водах Тихого океана.
Сегодня же международная космическая станция, фото которой представлены в статье, с успехом продолжает кружить по орбите вокруг нашей планеты. Периодически в СМИ можно встретить упоминания о новых исследованиях, проделанных на борту станции. МКС является и единственным объектом космического туризма: только на конец 2012 года ее посетили восемь космонавтов-любителей.