Международная космическая станция (МКС)

Больше 15 лет на орбите Земли

Фотография МКС с борта отстыковавшегося шаттла Атлантис

2 ноября 2000 года начался отсчет обитаемой жизни Международной космической станции. В этот день на российском корабле “Союз” на станцию прибыл ее первый долговременный экипаж.

Международная космическая станция (МКС) — пилотируемая орбитальная станция, используемая как многоцелевой космический исследовательский комплекс, регулярно посещаемый космонавтами и астронавтами.

Основные направления использования МКС включают в себя фундаментальные медико-биологические исследования, производство высокотехнологических материалов и биопрепаратов, изучение поведения организма человека в условиях длительного космического полета, фундаментальные исследования микрогравитации, астрофизические исследования, изучение атмосферы и поверхности Земли в интересах фундаментальных наук и для прикладных целей, строительство в космосе крупных сооружений для различных исследований и межпланетных перелетов.

В создании МКС участвуют 14 стран: США, Россия, Япония, Канада, Италия, Бельгия, Нидерланды, Дания, Норвегия, Франция, Испания, Германия, Швеция и Швейцария. Первоначально среди участников были еще Великобритания и Бразилия, но затем они вышли из проекта.

В основу создания МКС был положен опыт успешного функционирования российских пилотируемых орбитальных станций и американской многоразовой космической системы “Шаттл” (Shuttle).

Создание Международной космической станции непосредственно на околоземной орбите началось 20 ноября 1998 года запуском с помощью российской ракеты-носителя “Протон-К” ее первого модуля — функционально-грузового блока (ФГБ) “Заря”, созданного на Государственном космическом научно-производственном центре им. М.В. Хруничева.

Второй модуль — американский стыковочный модуль NODE-1 (Unity, “Юнити”) — был доставлен кораблем “Шаттл” в декабре 1998 года. Он был состыкован с функциональным грузовым блоком. Третьим выведен служебный модуль “Звезда”, являющейся основой российского сегмента МКС.

26 июля 2000 года российский космический модуль “Звезда”, выведенный на орбиту двумя неделями ранее, был успешно состыкован с двумя другими модулями: американским Unity и российской “Зарей”.

Этот день считается одним из важнейших в истории создания МКС. До того времени МКС представляла собой набор безжизненных строительных блоков. После присоединения “Звезды” на орбите появилась пригодная для жизни и длительной плодотворной работы научная лаборатория. На этапе развертывания МКС модуль “Звезда” служил базовым блоком всей станции, основным местом для жизни и работы экипажа.

Четвертым в феврале 2001 года был доставлен американский лабораторный модуль “Дестини” (Destiny, “Судьба”).

Затем параллельно доставлялись элементы российского и американского сегментов.
 

В настоящее время МКС состоит из следующих блоков:
 

• функционально-грузового модуля “Заря”, оборудованного реактивными двигателями для коррекции орбиты станции и большими солнечными батареями;
• служебного модуля “Звезда”, в котором располагаются системы управления полетом, системы жизнеобеспечения, энергетический и информационный центр, а также каюты для космонавтов;
• двух российских грузовых модулей “Поиск” и “Рассвет”, предназначенных для хранения оборудования, необходимого для проведения научных экспериментов;
• гермоадаптера — герметичного стыковочного переходника, предназначенного для соединения между собой модулей МКС, и для обеспечения стыковок “Шаттлов”;
• модуля “Транквилити” (Tranquility, “Спокойствие”), выполняющего функции жизнеобеспечения (содержит системы по переработке воды, регенерации воздуха, утилизации отходов и др.);
• соединительного модуля “Юнити”, выполняющего роль стыковочного узла и коммутатора электроэнергии для модулей “Квест” (Квест), “Нод-3” (Node-3), фермы Z1 и стыкующихся к нему через Гермоадаптер — трех транспортных кораблей;
• порта причаливания “Пирс”, предназначенного для осуществления стыковок российских “Прогрессов” и “Союзов”; трех внешних негерметичных складских платформ, предназначенных для хранения грузов и оборудования; объединенной ферменной структуры, на элементах которой установлены солнечные батареи, панели радиаторов и дистанционные манипуляторы;
• канадской системы дистанционных манипуляторов “Канадарм2” (Canadarm2), служащих в качестве основного инструмента для разгрузки транспортных кораблей и перемещения внешнего оборудования; канадской системы из двух дистанционных манипуляторов, служащих для перемещения оборудования, расположенного вне станции; специализированного шлюзового модуля “Квест”, предназначенного для осуществления выходов космонавтов и астронавтов в открытый космос с возможностью предварительного проведения десатурации (вымывания азота из крови человека);
• соединительного модуля “Гармония”, выполняющего роль стыковочного узла и коммутатора электроэнергии для трех научных лабораторий и стыкующихся к нему транспортных кораблей;
• европейского лабораторного модуля “Коламбус” (Columbus), в котором помимо научного оборудования установлены сетевые коммутаторы (хабы), обеспечивающие связь между компьютерным оборудованием станции; американского лабораторного модуля “Дестини”;
• японского лабораторного модуля “Кибо”, предназначенного для проведения физических, биологических, биотехнологических и других научных экспериментов в герметичных и негерметичных условиях (самый большой модуль станции — состоит из трех отсеков и одного основного дистанционного манипулятора); прозрачного обзорного купола, который является местом для отдыха, где члены экипажа могут наблюдать за космосом и Землей,
• а также пультом управления дистанционным манипулятором; четырех негерметичных платформ, предназначенных для размещения оборудования, необходимого для проведения научных экспериментов в вакууме и обеспечивающих обработку и передачу результатов экспериментов по высокоскоростным каналам на станцию.

Основные технические характеристики станции:

• Масса — 419 455 килограммов.
• Длина — 109 метров.
• Период обращения станции вокруг Земли — чуть более 90 минут.

Транспортно-техническое обеспечение Международной космической станции осуществляется американскими кораблями “шаттл” (1998-2011), грузовыми кораблями Dragon (с 2012 года) и Cygnus (c 2013 года), российскими пилотируемыми кораблями “Союз ТМ” (2000-2002), “Союз ТМА” (2002-2011), “Союз ТМА-М” (с 2010 года) и грузовыми кораблями “Прогресс М1” (2000-2004), “Прогресс М” (2001-2009) и “Прогресс М-М” (с 2008 года), европейскими грузовыми кораблями ATV (c 2008 года), японскими грузовыми кораблями HTV (c 2009 года).

Начало первой длительной экспедиции на МКС было положено 31 октября 2000 года, когда был осуществлен запуск транспортного корабля “Союз ТМ-31” с двумя российскими космонавтами — Юрием Гидзенко и Сергеем Крикалевым и американским астронавтом Уильямом Шепердом (William Sheperd), который был командиром экипажа. 2 ноября космический корабль успешно состыковался с МКС. С прибытием на МКС экипажа первой основной экспедиции станция стала постоянно обитаемой. До этого МКС была только эпизодически посещаемой. Экипажи кораблей “шаттл”, в состав которых, кроме американских астронавтов, включались космонавты России и других стран, доставляли на станцию оборудование для ее дооснащения, проводили необходимые регламентно-профилактические работы.

С 2000 года на борту МКС, сменяя друг друга, по несколько месяцев стали работать экипажи основных экспедиций. До 2009 года действовала прямая схема смены экипажей — когда на станцию прибывал новый экипаж, старый, сдав ему вахту, возвращался на Землю.

В мае 2009 года постоянный экипаж МКС увеличили с трех до шести человек. С декабря 2009 года на МКС при смене экипажей была принята так называемая непрямая пересменка. Смена экипажей производится следующим образом: экипаж одного из “Союзов”, заканчивая свою вахту на борту МКС, передает дела экипажу другого “Союза”, а сам возвращается на Землю. Через две-три недели прилетает следующий “Союз”, и прибывшие на нем члены экипажа включаются в работу на станции. Номер экспедиции меняется со сменой командира МКС.

За годы существования на МКС побывало свыше 200 человек из 15 стран мира.

Управление полетом МКС осуществляется из двух Центров: российского в подмосковном городе Королеве и американского в городе Хьюстоне, штат Техас. В каждом Центре постоянно находятся рабочие группы специалистов другой страны. Эти группы подстраховывают свои ЦУПы на случай каких-либо сбоев в их работе.

Работу входящих в состав МКС лабораторных модулей — европейского “Колумбус” и японского “Кибо” — контролируют соответственно Центры управления Европейского космического агентства (г. Оберпфаффенхофен, Германия) и Японского агентства аэрокосмических исследований (г. Цукуба, Япония).