Международная космическая станция изображена с корабля SpaceX Crew Dragon Endeavour во время облета орбитальной лаборатории, который произошел после ее расстыковки 8 ноября 2021 года.
За 10 дней после того, как Россия вторглась в Украину, отношения между первой страной, достигшей космоса, и западным миром обострились до крайности.
А именно: ESA отменило несколько запусков российских ракет, контракт между частной компанией OneWeb и Роскосмосом на шесть запусков «Союзов» был аннулирован, Европа приостановила работу над своей исследовательской миссией «ЭкзоМарс», которая должна была использовать российскую ракету и посадочный модуль, и Россия пообещала прекратить продажу ракетных двигателей американским пусковым компаниям.
Практически все дипломатические и экономические связи между российской космической отраслью и Европой и Соединенными Штатами были разорваны, кроме одной — Международной космической станции.
Вдобавок к этим действиям глава российского космического ведомства Дмитрий Рогозин с самого начала войны вел себя напыщенно, колеблясь между ура-патриотическими и националистическими заявлениями в Твиттере и угрозами о том, чем может закончиться партнерство с МКС. Более того, прокремлевское издание РИА Новости даже создало жуткое видео , на котором россияне бросают своих американских коллег в космосе.
Но никаких красных линий Рогозин своими действиями не перешел. Хотя несдержанный космический руководитель предпринял все как карательные, так и демонстративные шаги, которые Роскосмос мог сделать в ответ на западные санкции, он воздержался от масштабных действий, нарушающих партнерские отношения. Например, Роскосмос до сих пор не запрещал астронавтам NASA летать на кораблях «Союз» и не отзывал российских космонавтов, продолжающих обучение в США, а также не ограничивал сотрудничество российских инженеров и инженеров NASA, управляющих космической станцией из центров управления полетами в Хьюстоне и Москве.
Со своей стороны, NASA мало что сказало, кроме выражения сильного желания продолжить партнерство. Глава космического агентства США по пилотируемым космическим полетам Кэти Лидерс заявила на прошлой неделе , что это будет «печальный день», если NASA и Россия прекратят совместную работу над космической станцией. Диспетчеры на местах говорят, что продолжают работать в обычном режиме.
Так что огромная космическая станция, построенная в течение двух десятилетий и еще дольше служащая маяком международного партнерства, продолжает летать. Но в беседах с высокопоставленными чиновниками в американской и европейской промышленности четко прослеживается одна картина. Партнерство становится все более хрупким, и никто не знает, что будет дальше.
«МКС вела волшебное существование», — сказал Джефф Манбер, основатель Nanoracks и давний участник российско-американского сотрудничества в космосе. «Но это никогда не было так опасно. Я не уверен, что произойдет, когда я проснусь завтра».
Это опасное существование вызывает серьезные вопросы о присутствии NASA и ESA на низкой околоземной орбите. Если русские — или NASA по указанию Госдепартамента США — решат прекратить сотрудничество в ближайшие недели, что произойдет? Можно ли спасти американскую сторону космической станции, в которую входят модули, построенные в Европе и Японии? И могут ли Соединенные Штаты ускорить планы по замене космической станции, учитывая текущую напряженность?
Потеря станции
Независимо от риторики, ни США, ни Россия не хотят потерять МКС. Ее первый компонент, построенный в России модуль «Заря», был запущен на ракете «Протон» в 1998 году. Теперь станция размером с футбольное поле США имеет жилой объем, эквивалентный дому с шестью спальнями. Для его сборки потребовалось более 40 космических полетов, в основном на космических челноках NASA. Спустя два десятилетия станция остается основой как американских, так и российских программ пилотируемых космических полетов.
Для NASA и Соединенных Штатов потеря космической станции будет означать потерю более 100 миллиардов долларов, вложенных в разработку объекта, и еще миллиардов в обеспечение и заселение станции. NASA использовало космическую станцию для множества целей: от платформы для проведения более 2500 научных экспериментов до проверки здоровья человека во время длительного космического полета человека. Станция также служила инкубатором для коммерческих площадей. В Соединенных Штатах, безусловно, самая крупная и мощная коммерческая космическая отрасль в мире, возглавляемая SpaceX, и большая часть этой деятельности сегодня не существовала бы без станции.
Должностные лица NASA считают, что у космической станции осталось не менее десяти лет жизни, и космическое агентство ведет переговоры с Россией и другими международными партнерами о продлении рабочего соглашения до 2030 года. В то время как NASA предпринимает предварительные шаги по подготовке к жизни. на низкой околоземной орбите после вывода станции из эксплуатации такие планы остаются далекими от реализации.
Возможно, на карту для российской стороны партнерства поставлено больше. Реальность для России и ее разросшейся корпорации «Роскосмос» такова: без Международной космической станции у страны нет реального пути вперед для гражданской космической программы. Россия десятилетиями не совершала успешных межпланетных научных полетов, и теперь чисто научная работа с западными странами прекращена. И хотя Россия обсуждала планы создания преемника МКС под названием « Российская орбитальная станция обслуживания» , это остается лишь предложением без финансирования или вероятности развития.
Итак, без МКС куда Россия могла бы отправить свой пилотируемый космический корабль «Союз» и грузовой корабль «Прогресс»? Одна, казалось бы, вероятная альтернатива — китайская космическая станция «Тяньгун», первый модуль которой был запущен в 2021 году. Это имеет смысл, учитывая, что Россия и Китай обсудили сотрудничество в космосе, в том числе совместную работу над станцией на поверхности Луны через десять лет.
Однако, когда Китай разрабатывал планы относительно Тяньгуна, он решил разместить станцию с наклонением орбиты, которое составляет всего 41,5 градуса к северу и югу от экватора. Такая орбита оптимальна для запусков с китайских космодромов, но слишком южна для современных российских аппаратов. Когда Россия обратилась к Китаю с просьбой изменить орбиту Тяньгуна, чтобы позволить кораблям «Союз», запускаемым с Байконура, добраться до станции, китайские официальные лица отказались. Так что в ближайшем будущем все русские, отправляющиеся в Тяньгун, будут делать это на китайских ракетах.
В то время как Китай и Россия имеют стратегическое партнерство, направленное на то, чтобы противостоять Соединенным Штатам и Западу, Китай посылает России неоднозначные сообщения о своем будущем участии в космосе. Однако, если бы китайское правительство дало России твердые гарантии участия в работе на низкой околоземной орбите и за ее пределами, это могло бы дать Рогозину возможность отказаться от партнерства с МКС на фоне разрыва отношений с Западом.
Сохранение станции
Кажется, все в космическом сообществе говорят о том, что будет с космической станцией и сможет ли NASA сохранить свой сегмент станции.
Уэйн Хейл, ранее руководивший программой космических челноков, озвучил некоторые из этих опасений на заседании консультативного совета NASA на прошлой неделе. «Текущая ситуация указывает на то, что NASA должно рассмотреть вопрос о создании tiger team для составления планов на случай непредвиденных обстоятельств, если ситуация изменится», — сказал Хейл. «Это только кажется благоразумным».
«Tiger team» — это специализированная группа ученых, инженеров и других экспертов, созываемая для решения определенной задачи. И хотя NASA не дает публичных комментариев, источники указали, что планирование потенциального разделения определенно продолжается в NASA, главном подрядчике по обслуживанию космической станции компании Boeing и других коммерческих партнерах космического агентства.
На самом базовом уровне, чтобы поддерживать станцию в полете, Россия предоставляет топливо и двигатель для периодического повторного запуска космической станции на большую высоту. У NASA есть гироскопы для обеспечения стабильности, а его солнечные батареи вырабатывают практически всю электроэнергию станции. Кроме того, между американским и российским сегментами проложены многочисленные кабели для авионики, теплового контроля, питания, связи и многого другого.
Не желая публично сигнализировать о том, что рассматривает альтернативы партнерству с Россией, NASA не сообщило никаких подробностей. Например, запланированные медиа-мероприятия с американскими и европейскими астронавтами были отменены с начала войны. Однако несколько экспертов, которые общались с Ars, в целом высказали одно и то же мнение: отделить американский сегмент от российского было бы сложно, со множеством различных проблем, но это, вероятно, было бы выполнимо.
Если бы российский и американский сегменты разблокировались, а соединяющие их силовые и коммуникационные кабели были бы разорваны, самой насущной необходимостью для космической станции было бы поддержание её надлежащей высоты .
Это, вероятно, может быть достигнуто с помощью корабля Cygnus, построенного Northrop Grumman, один из которых в настоящее время прикреплен к станции и вот-вот продемонстрирует такую возможность . Раньше Northrop могла строить около трех кораблей Cygnus в год, и ей, вероятно, потребуется построить больше, чтобы Cygnus, заправленный топливом, постоянно пристыковывался к станции для маневрирования.
Возможно более серьезной проблемой является ракета Antares, которая использовалась для запуска Cygnus. Он оснащен двигателями РД-191 российского производства, а первая ступень Antares собирается в Украине. Рогозин заявил, что больше не будет продавать двигатели РД-191 компании Northrop, поэтому компании необходимо будет найти альтернативную ракету-носитель или собрать замену двигателями американского производства после того, как она использует оставшиеся две ракеты Antares, имеющиеся у нее.
Ранее Cygnus запускали на ракете Atlas V американского производства. Но этот ускоритель также использует двигатели российского производства. Из-за этого Atlas V уже будет должен снят с производства в конце этого десятилетия после выполнения еще двух десятков запусков. Компания United Launch Alliance, разработчик ракеты Atlas V, получила все российские двигатели, необходимые для этих полетов. Хотя все эти миссии забронированы, одним из решений может быть то, что Amazon может вернуть некоторые из девяти запусков Atlas V , зарезервированных для своей спутниковой группировки Project Kuiper. Другой сценарий предполагает запуск Cygnus на ракете Falcon 9, на что Northrop и SpaceX, вероятно, согласятся в чрезвычайной ситуации.
Другое потенциальное решение для повторного разгона может исходить от космического корабля Boeing Starliner, но этот корабль еще не продемонстрировал способность безопасно состыковываться с Международной космической станцией. И это тоже зависит от запуска ракеты Atlas V.
Космический корабль «Cygnys» (слева) и «Союз» (в центре) пристыковались к МКС в феврале 2022 года
И Cygnus, и Starliner могут выполнять «форсирование высоты», потому что в их «служебных модулях» есть надежные, ориентированные на корму подруливающие устройства. SpaceX в своих кораблях Cargo и Crew Dragon, напротив, отказались от традиционного «служебного модуля» в пользу практически пустого «багажника», чтобы максимально увеличить количество космического корабля Dragon, которое можно было бы использовать повторно (обычно «служебный модуль» сбрасывается до того, как капсула снова войдет в атмосферу Земли). Однако NASA заявило, что SpaceX работает над потенциальными модификациями Dragon, которые также смогут проводить операции по корректировке высоты орбиты станции.
Crew Dragon, конечно же, позволяет NASA иметь независимый доступ к станции для своих астронавтов. Если бы этого транспортного средства не существовало, NASA было бы в слабом положении с Россией.
Все это пока остается в теории. Возможно, война закончится мирным договором, а может быть к власти в России прийдет новое правительство, более дружественное США. Наиболее вероятным сценарием, пока Россия и Соединенные Штаты не начнут перестрелку, остается то, что партнерство по МКС будет хромать. Единство в космосе остается в интересах международных партнеров, несмотря на вполне реальную напряженность на Земле.
После МКС
NASA наряду с рассмотрением ближайших перспектив партнерства на Международной космической станции, также должно учитывать и более долгосрочные перспективы . Основная цель NASA — обеспечить непрерывность присутствия своих астронавтов на низкой околоземной орбите, не допуская «пробелов».
Во-первых, это вопрос 2024 года. В январе Белый дом поддержал стремление NASA продлить срок службы станции до 2030 года. Текущее соглашение действует только до 2024 года, а российская агрессия против Украины усложняет ситуацию. Никто не может сказать, согласится ли теперь Россия на продление срока эксплуатации МКС, и каковы могут быть условия такого продления, если они будут готовы обсуждать этот вопрос.
Хорошая новость заключается в том, что если у NASA есть определенная уверенность, что Россия не будет вмешиваться и после 2024 года, то есть время спланировать плавное разделение. Один из вариантов будет предоставлен частной компанией Axiom Space из Хьюстона. «Аксиом» планирует запустить частный модуль на МКС в сентябре 2024 года.
Модуль «Аксиом» может выполнять как функции «повторного разгона», так и функции управления ориентацией, которые в настоящее время выполняет российский сегмент МКС, сказала Мэри Линн Дитмар, исполнительный вице-президент по связям с государственными органами компании Axiom Space.
До российского вторжения в Украину номинальный план NASA на жизнь после Международной космической станции заключался в том, чтобы стимулировать Axiom и других поставщиков строить «коммерческие» космические станции. С этой целью космическое агентство предоставило вознаграждение в размере от 125 до 160 миллионов долларов четырем компаниям за эту работу: Axiom, Blue Origin, Nanoracks и Northrop Grumman.
Основная идея заключается в том, что NASA хочет быть «одним из многих» заказчиков этих космических станций. NASA предложило бы гарантированный источник дохода, оплачивая «время» своих астронавтов, проведенное ими на «коммерческих» станциях. Но, чтобы быть прибыльными, эти компании также должны привлекать частных клиентов. Стоит отметить, что общему плану не хватало определенности. Частные компании настаивают на том, что им нужна определенность от NASA в отношении предлагаемой суммы и требований NASA к визитам астронавтов. Более того, они хотят быть уверены, что космическое агентство не против коммерческого маркетинга на этих аванпостах: например, если одна из компаний захочет иметь на орбите «модуль Макдональдса», Конгресс не накажет компанию, наложив запрет на работу с NASA.
На данный момент, когда речь идет о частных станциях, вопросов гораздо больше, чем ответов. Несмотря на награды NASA, выданные в декабре прошлого года, до сих пор не ясно, будет ли Конгресс в дальнейшем выделять финансирование на программу создания коммерческих станций.
Война России против Украины, вероятно, заставит NASA и политиков в Белом доме и Конгрессе сделать шаг назад и оценить будущее коммерческих космических станций. До сих пор за пределами нескольких полевых центров NASA эта проблема всегда казалась несколько отдаленной. Ключевые лидеры Конгресса хотели, чтобы станция летала как можно дольше, поэтому было некоторое нежелание выделять финансирование на последующие станции.
Теперь существует реальная угроза. «Хотя мы надеемся, что это не так, разрыв может наступить раньше, чем мы думали», — сказал Диттмар.
К счастью, в Соединенных Штатах есть сильное космическое агентство и самая мощная в мире коммерческая космическая отрасль. Вместе они могут творить чудеса. Но им нужны твердые указания, финансирование и регуляторная поддержка со стороны Конгресса, чтобы решить проблему и сохранить присутствие астронавтов на орбите.
Это перевод статьи на Ars.
https://arstechnica.com/science/2022/03/how-to-save-the-inte...
