Міжнародна космічна станція
Міжнаро́дна космі́чна ста́нція (МКС; англ. International Space Station, ISS) — пілотована космічна станція на орбіті Землі, створена для наукових досліджень у космосі.
Міжнародна космічна станція | |
---|---|
екіпаж | 6 (на квітень 2018 на станції перебувала 55 експедиція) |
дата запуску | 20 листопада 1998 |
космодром |
|
статус | діюча |
маса | ≈ 419,455 тонн |
довжина | 72,8 м |
ширина | 108,5 м |
висота | 20 м |
об’єм | герметичний 931,57 м³ (28 травня 2016) |
тиск | 101,3 кПа |
апогей | 408 км |
перигей | 401 км |
нахил орбіти | 51,4° |
швидкість | 7,67 км/с (27'600 км/год) |
орбітальний період | 92,65' |
діб на орбіті | 19 р. 4 міс. 15 дн. (4 квітня 2018) |
діб з екіпажем | 17 р. 5 міс. 2 дн. (4 квітня 2018) |
обертів | 15,54 за добу |
станом на | квітень 2018 |
Будівництво розпочалось 1998 року і тривало у співробітництві аерокосмічних агентств Росії, США, Японії, Канади, Бразилії та Євросоюзу. Маса станції становить приблизно 450 тонн[1]. МКС обертається навколо Землі на висоті близько 415 кілометрів[2], здійснюючи 15,77 обертів за добу, рухається з середньою швидкістю 27 700 км/год, її можна легко побачити неозброєним оком.
Спочатку планувалося, що станція пропрацює на орбіті до 2010 року, та вже 2008 називалася інша дата — 2016 або 2020 рік. На початку 2015 року було повідомлено про плани роботи станції до 2024 року[3].
За угодою, кожному учаснику проєкту належать його сегменти на МКС. Російська Федерація володіє модулями «Звєзда» і «Пірс» (див. Російський сегмент МКС), Японія — модулем «Кібо», Європейське космічне агентство — модулем Columbus. Сонячні панелі, а також інші модулі належать NASA (див. Американський сегмент МКС).
В понеділок, 16 травня 2016 року, станція здійснила 100 000-й оберт на орбіті навколо Землі[4].
Мета
Відповідно до початкового Меморандуму про взаєморозуміння між НАСА і Роcкосмосом, Міжнародна космічна станція мала бути лабораторією, обсерваторією і заводом у космосі. Було також заплановано забезпечити транспортування, технічне обслуговування і використання як проміжної бази для можливих майбутніх польотів на Місяць, Марс і астероїди. 2010, згідно з національною космічною політикою США, МКС було надано додаткову роль — виконання комерційних, дипломатичних та освітніх завдань[5].
Наукові дослідження
МКС є платформою для проведення наукових досліджень, які не можуть бути виконані в будь-якій іншій формі. Невеликий безпілотний космічний корабель може бути платформою для роботи в невагомості, космічні станції пропонують довгострокове середовище, в якому дослідження можуть бути виконані потенційно протягом багатьох десятиліть, в поєднанні з оперативним доступом дослідників впродовж періодів, які перевищують можливості пілотованих космічних кораблів.
Станція спрощує окремі експерименти, усуваючи необхідність в окремих ракетних запусках і наукових співробітниках. Досліджуються космічна біологія, астрономія, невагомість, космічна медицина та науки про життя, фізичні науки, матеріалознавство, вивчення космічної погоди, і погоди на Землі (метеорологія). Вчені на Землі мають доступ до даних екіпажу і можуть змінювати експерименти або запускати нові, що зазвичай неможливо у випадку використання безпілотних космічних апаратів. Екіпажі здійснюють експедиції тривалістю кілька місяців, забезпечуючи приблизно 160 людино-годин впродовж робочого тижня в екіпажі з 6 осіб[6][7].
Модуль «Кібо» призначений для прискорення поступу Японії в галузі науки і техніки, отримання нових знань і застосування їх у промисловості та медицині[8].
Для виявлення темної матерії і відповіді на інші фундаментальні питання щодо нашого Всесвіту, інженери й вчені з усього світу побудували «Магнітний Альфа-Спектрометр» (англ. Alpha Magnetic Spectrometer AMS), який НАСА порівнює з телескопом Габбла, і який неможливо розмістити на супутниковій платформі для вільного польоту почасти через вимоги до потужності і пропускної здатності даних[9][10]. 3 квітня 2013 вчені НАСА повідомили, що сліди темної матерії, можливо, були виявлені Альфа-магнітним спектрометром[11][12][13][14][15][16]. На думку вчених, «Перші результати від космічного Альфа-магнітного спектрометра підтвердили незрозумілий надлишок високоенергетичних позитронів у навколоземних космічних променях».
Космічне середовище непридатне для життя. Незахищене перебування у космосі характеризується інтенсивним випромінюванням (що складається переважно з протонів й інших субатомних заряджених частинок з сонячного вітру, на додаток до космічних променів), високим вакуумом, екстремальними температурами, і мікрогравітацією[17]. Деякі прості форми життя, екстремофіли, зокрема дрібні безхребетні тихоходи, можуть вижити в цьому середовищі у надзвичайно сухому стані.
Медичні дослідження покращують знання про наслідки тривалого космічного впливу на організм людини, зокрема м'язової атрофії, остеопорозу і зсуву рідини. Ці дані будуть використовуватися для визначення можливості здійснення тривалого космічного польоту людини і колонізації космосу. У 2006 році дані про втрату кісткової маси і м'язової атрофії вказували на значний ризик переломів і проблем із пересуванням, якби космонавти висадилися на планеті після тривалого міжпланетного рейсу, наприклад, шестимісячного польоту, необхідного для подорожі на Марс[18][19].
Мікрогравітація
Гравітація Землі на висоті польоту МКС лише трохи слабша, ніж на поверхні. Однак об'єкти на орбіті перебувають у стані безперервного вільного падіння, внаслідок чого вони опиняються у невагомості. Сприйняття невагомості порушується п'ятьма окремими ефектами:
- Гальмуванням залишкової атмосфери; коли МКС входить у тінь Землі, основні сонячні панелі повертаються, щоб мінімізувати аеродинамічний опір для запобігання зниження орбіти.
- Вібрація від роботи механічних систем та екіпажу.
- Робота бортових гіроскопів системи управління стабілізацією.
- Вмикання ракетних двигунів для зміни стабілізації або висоти орбіти.
- Ефекти зміни гравітації, також відомі як сила припливних ефектів. Не прикріплене до станції обладнання здійснює політ за дещо іншими орбітами. Перебуваючи механічно з'єднаними, ці елементи зазнають впливу малих сил, що утримують станцію під час руху як тверде тіло.
Дослідники вивчають вплив майже невагомості на станції на еволюцію, розвиток, ріст і внутрішні процеси рослин і тварин. НАСА хоче з'ясувати вплив мікрогравітації на зростання тривимірних, людиноподібних тканин, і незвичайних білкових кристалів, які можуть сформуватись у космосі.
Дослідження фізики рідин в умовах мікрогравітації дозволить дослідникам краще моделювати поведінку рідин. Оскільки рідини можуть бути майже повністю з'єднані в умовах мікрогравітації, фізики досліджують рідини, які не змішуються добре на Землі. Крім того, вивчення реакцій, які уповільнюються низькою гравітацією і температурами дозволить вченим краще зрозуміти надпровідність.
Матеріалознавство є важливою дослідницькою діяльністю на МКС, метою якої є отримання економічної вигоди за рахунок поліпшення методів, використовуваних на Землі[20]. Ефект низької гравітації середовища при згорянні має цінність через вивчення ефективності горіння і контролю викидів та забруднювальних речовин. Ці дані можуть поліпшити поточні знання про виробництво енергії і привести до економічних та екологічних вигод. Планами на майбутнє для дослідників на борту МКС є вивчення аерозолів, озону, водяної пари, оксидів у атмосфері Землі, а також космічних променів, космічного пилу, антиречовини і темної матерії у Всесвіті.
База для майбутніх польотів на Марс
МКС перебуває у відносній безпеці на низькій навколоземній орбіті, придатній для перевірки систем космічних апаратів, що будуть необхідні для тривалих польотів на Місяць і Марс. Під час польоту станції можна отримати досвід з управління, технічного обслуговування, а також ремонту на орбіті, що забезпечить суттєві навички в обслуговуванні космічних апаратів далеко від Землі, знизить ризики при польотах і збільшить можливості міжпланетних кораблів[21]. Базуючись на даних експерименту «Марс-500», ЄКА вважає, що «У той час як МКС має важливе значення для відповіді на питання можливого впливу невагомості, радіації та інших космічних факторів, такі аспекти, як вплив тривалої ізоляції та позбавлення волі доцільніше досліджувати завдяки моделюванню на Землі». 2011 Сергій Краснов, керівник програм польоту людини в космос російського космічного агентства, Роскосмосу, запропонував здійснити на МКС «коротшу версію» «Марса-500»[22].
2009, зазначивши значення партнерства, Сергій Краснов написав: «Порівняно з партнерами, що діють окремо, партнери що використовують спільно можливості і ресурсів могли б мати набагато більше впевненості в успіху і безпеці освоєння космосу. МКС допомагає просувати навколоземні дослідження та реалізовувати перспективні програми вивчення і дослідження Сонячної системи, включаючи Місяць і Марс». Пілотований політ на Марс, однак, може бути багатонаціональним зусиллям за участю космічних агентств і країн за межами поточного партнерства МКС. 2010 Генеральний директор ЄКА Жан-Жак Дорден заявив, що його відомство готове запропонувати іншим 4 партнерам запросити Китай, Індію і Південну Корею приєднатися до партнерства щодо МКС. Глава НАСА Чарлі Болден заявив у лютому 2011 «Будь-який політ на Марс, ймовірно, буде глобальним». Станом на 2011 американське законодавство не дозволяло НАСА співпрацювати з Китаєм у космічних проєктах[23].
Виходи у відкритий космос
Для виконання різноманітних робіт астронавти періодично здійснюють виходи у відкритий космос. Станом на грудень 2019 року члени МКС здійснили 224 виходи в космос загальною тривалістю 58 днів 15 годин та 43 хвилини[24].
Можливості освіти
Екіпаж МКС надає можливості здійснювати експерименти, розроблені студентами на Землі, роблячи освітні демонстрації, що дозволяє участь студентів у кабінетній версії експериментів на МКС, і безпосередньо залучення студентів із використанням радіо-, відеозв'язку та електронної пошти[25]. ЄКА пропонує широкий спектр безкоштовних навчальних матеріалів, які можна завантажити для використання в школах. Під час уроку студенти можуть переміщатися 3-D моделлю інтер'єру та екстер'єру МКС, і вирішувати спонтанні проблеми в реальному часі.
JAXA прагне «стимулювати зацікавленість дітей підбадьоренням їхнього настрою, а також заохоченням їхньої пристрасті наслідувати майстерність», а також «підвищити обізнаність дитини про важливість життя і своїх обов'язків у суспільстві». Через серію освітніх посібників вивчається глибше розуміння минулого і найближче майбутнє пілотованої космонавтики, так само, як на Землі і в житті. У космічних експериментах JAXA «Насіння» досліджується вплив мутагенних ефектів космічного польоту на насіння рослин на борту МКС. Студенти пророщували насіння, які літали на МКС близько дев'яти місяців, як початковий «дотик до Всесвіту». На першому етапі використання модуля Кібо, з 2008 по середину 2010, дослідники з понад десяти японських університетів провели експерименти в різних галузях.
Атмосфера
На станції підтримується атмосфера, близька до земної. Нормальний атмосферний тиск на МКС - 101,3 кілопаскалі , такий же, як на рівні моря на Землі. Атмосфера на МКС не співпадала з атмосферою, що підтримується в шатлах, тому після стикування космічного човна відбувалося вирівнювання тисків і складу газової суміші по обидва боки шлюзу . Приблизно з 1999 до 2004 року в NASA існував і розроблявся проект IHM ( Inflatable Habitation Module), в якому планувалося використання тиску атмосфери на станції для розгортання та створення робочого об'єму додаткового модуля. Корпус цього модуля передбачалося виготовити з кевларової тканини з внутрішньою герметичною оболонкою з газонепроникного синтетичного каучуку . Однак у 2005 році через невирішеність більшості проблем, поставлених у проекті (зокрема, проблеми захисту від частинок космічного сміття ), програму IHM було закрито.
Засоби зв'язку
Передача телеметрії та обмін науковими даними між станцією та центрами управління польотом здійснюється за допомогою радіозв'язку. Крім того, засоби радіозв'язку використовуються під час операцій зі зближення та стикування, їх застосовують для аудіо- та відеозв'язку між членами екіпажу та з фахівцями з управління польотом, що знаходяться на Землі, а також рідними та близькими космонавтів. Таким чином, МКС обладнана внутрішніми та зовнішніми багатоцільовими комунікаційними системами .
Російський сегмент МКС підтримує зв'язок із Землею безпосередньо за допомогою радіоантени « Ліра », встановленої на модулі «Зірка» . "Ліра" дає можливість використовувати супутникову систему ретрансляції даних "Промінь" . Цю систему використовували для зв'язку зі станцією «Мир» , але в 1990-х роках вона занепала і в даний час не застосовується . Для відновлення працездатності системи у 2012 році було запущено « Промінь-5А ». У травні 2014 року на орбіті діють 3 супутники багатофункціональної космічної системи ретрансляції «Промінь» - « Промінь-5А », « Промінь-5Б» та « Промінь-5В ». У 2014 році заплановано встановлення на російський сегмент станції спеціалізованої абонентської апаратури .
Інша російська система зв'язку, " Схід-М ", забезпечує телефонний зв'язок між модулями "Зірка", "Зоря", "Пірс", "Пошук" та американським сегментом , а також УКХ -радіозв'язок з наземними центрами управління, використовуючи для цього зовнішні антени модуля «Зірка» .
В американському сегменті зв'язку в S-діапазоні (передача звуку) і Ku-діапазоні (передача звуку, відео, даних) застосовуються дві окремі системи, розташовані на ферменній конструкції Z1 . Радіосигнали від цих систем передаються на американські геостаціонарні супутники TDRSS , що дозволяє підтримувати практично безперервний контакт із центром управління польотами в Х'юстоні . Дані з « Канадарм2 », європейського модуля « Коламбус » та японського « Кібо» перенаправляються через ці дві системи зв'язку, проте американську систему передачі даних TDRSS згодом доповнять європейська супутникова система ( EDRS ) та аналогічна японська . Зв'язок між модулями здійснюється за внутрішньою цифровою бездротовою мережею .
Під час виходів у відкритий космос космонавти використовують УКХ -передавач дециметрового діапазону. УКВ-радіозв'язком також користуються під час стикування або розстиковування космічні апарати «Союз», « Прогрес », HTV , ATV та « Спейс шатл » (шатли застосовували також передавачі S- та Ku-діапазонів за допомогою TDRSS). З її допомогою ці космічні кораблі отримують команди від центрів управління польотом або членів екіпажу МКС . Автоматичні космічні апарати обладнані засобами зв'язку. Так, кораблі ATV використовують під час зближення та стикування спеціалізовану систему Proximity Communication Equipment (PCE), обладнання якої розташовується на ATV та на модулі «Зірка». Зв'язок здійснюється через два повністю незалежні радіоканали S-діапазону . PCE починає функціонувати, починаючи з відносних дальностей близько 30 кілометрів, та відключається після стикування ATV до МКС та переходу на взаємодію по бортовій шині MIL-STD-1553 . Для точного визначення відносного положення ATV і МКС використовується система встановлених на ATV лазерних далекомірів , що уможливлює точну стиковку зі станцією .
Станція обладнана приблизно сотнею портативних комп'ютерів ThinkPad від IBM і Lenovo , моделей A31 і T61P, що працюють під керуванням операційної системи Debian GNU/Linux . Це звичайні серійні комп'ютери, які були допрацьовані для застосування в умовах МКС; зокрема, в них перероблені роз'єми, система охолодження, враховано бортову напругу 28 вольт , що використовується на станції, а також виконані вимоги безпеки для роботи в невагомості . З січня 2010 року на станції для американського сегменту організовано прямий доступ до Інтернету . Комп'ютери на борту МКС з'єднані за допомогою Wi-Fi в бездротову мережу і пов'язані з Землею на швидкості 3 Мбіт/c (МКС-Земля) і 10 Мбіт/с (Земля-МКС), що можна порівняти з домашнім ADSL - підключенням .
Санвузол для космонавтів
На МКС 3 санвузли: європейського, американського та російського виробництва. Вони знаходяться на модулях «Зірка» та «Транквілліті». Унітаз на ОС призначений як для чоловіків, так і для жінок, виглядає так само, як на Землі, але має низку конструктивних особливостей. Унітаз забезпечений фіксаторами для ніг та тримачами для стегон , в нього вмонтовані потужні повітряні насоси. Космонавт пристібається спеціальним пружинним кріпленням до сидіння унітазу, потім включає потужний вентилятор і відкриває отвір, що всмоктує, куди повітряний потік відносить всі відходи.
Повітря з туалетів перед потраплянням у житлові приміщення обов'язково фільтрується для очищення від бактерій та запаху .
У грудні 2020 року, кораблем Cygnus CRS NG-14 на станцію доставлено та встановлено туалет американського виробництва - UWMS (Universal Waste Management System), який встановлений у модулі "Транквілліти" . З прибуттям у 2021 році на станцію модуля «Наука» кількість туалетів було доведено до чотирьох.
Режим роботи екіпажу
На МКС використовується середній час за Гринвічем (GMT) . Через кожні 16 схід/захід закриваються ілюмінатори станції, щоб створити ілюзію нічного затемнення. Команда зазвичай прокидається о 7 годині ранку (UTC), і зазвичай працює близько 10 годин кожен будній день і близько п'яти годин - щосуботи . Під час візитів шатлів екіпаж МКС слідував Mission Elapsed Time (MET) - загальному польотному часу шатла, яке не було прив'язане до конкретного часового поясу, а вважалося виключно від часу старту космічного човна . Екіпаж МКС заздалегідь зрушував час свого сну перед прибуттям човника та повертався до колишнього режиму після його відбуття.
Теплиця
У меню на МКС з 10 серпня 2015 року була офіційно включена свіжа зелень (салат латук ), вирощена в умовах мікрогравітації на орбітальній плантації Veggie «Світ» .
Історія
У квітні 1971 року була виведена на орбіту перша у світі космічна орбітальна станція «Салют-1». Довготривалі орбітальні станції були необхідні для наукових досліджень. Їхнє створення стало необхідним етапом із підготовки майбутніх польотів людини до інших планет. Впродовж виконання програми «Салют» з 1971 по 1986 рік СРСР мав можливість випробувати основні архітектурні елементи космічних станцій і згодом використовувати їх у проєкті нової довгострокової орбітальної станції — «Мир».
Розпад Радянського Союзу призвів до скорочення фінансування космічної програми, тому Російська Федерація самотужки не могла не лише побудувати нову орбітальну станцію, але й підтримувати працездатність станції «Мир». На той час в американців досвід створення орбітальних станцій практично був відсутній. У 1993 році віце-президент США Альберт Ґор і прем'єр-міністр Росії Віктор Черномирдін підписали угоду про космічне співробітництво «Мир — Шаттл». Американці погодилися фінансувати спорудження останніх двох модулів станції «Мир»: «Спектр» та «Природа». Крім того, США з 1994 по 1998 рік здійснили 11 польотів до «Миру». Також договір передбачав створення спільного проєкту — Міжнародної космічної станції (МКС). Крім Федерального космічного агентства Росії (Роскосмоса) та Національного аерокосмічного агентства США (NASA), в проєкті взяли участь Японське агентство аерокосмічних досліджень (JAXA), Європейське космічне агентство (ESA, об'єднує 17 країн-учасниць), Канадське космічне агентство (CSA), а також космічне агентство Бразилії (AEB). Зацікавленість у проєкті МКС висловлювали Індія і Китай. 28 січня 1998 року у Вашингтоні було підписано остаточну угоду про початок будівництва МКС.
Збірка Міжнародної космічної станції почалася в листопаді 1998 року. Російські модулі було запущено і пристиковано автоматично, окрім модуля Рассвєт (Світанок). Усі інші модулі були доставлені човниками, вимагали установки екіпажами МКС шаттла за допомогою мобільної системи обслуговування і виходів у відкритий космос; станом на 5 червня 2011 року, було додано 159 компонентів протягом понад 1000 годин ПКД. 127 з цих виходів у відкритий космос відбувались зі станції, а решта 32 — зі шлюзів пристикованих космічних човників. Бета-кут станції (відсотковий період впливу сонця на станцію і пристикованих апаратів) протягом усього часу будівництва мав зберігатись незмінним; шаттли не могли оптимально працювати вище межі «бета відсічення».
2021 року в NASA заявили, що продовжують роботу МКС до 2030 року, щоб продовжити дослідження на борту орбітальної лабораторії[26][27].
Корекція висоти орбіти
Висота орбіти МКС постійно змінюється. За рахунок тертя про розріджену атмосферу відбувається поступове гальмування та втрата висоти . Атмосферний опір знижує висоту в середньому приблизно на 2 км. на місяць.
Орбіта станції коригується за допомогою власних двигунів (до літа 2000 року - ФДБ "Зоря" , після - СМ "Зірка" ) і двигунів транспортних кораблів, що приходять, які також проводять дозаправку палива . У свій час обмежувалися компенсацією зниження. Останнім часом висота орбіти невпинно зростає .
Щоб знизити до мінімуму вплив атмосфери, станцію треба було підняти до 390—400 км . Однак для збільшення загального корисного навантаження американських шатлів її доводилося утримувати нижче, коригуючи лише кілька разів на рік .
Якщо раніше в середньому для утримання МКС на орбіті 350 км на рік потрібно 8600 кг палива, то підвищенням її до 400 км потрібно лише 3600 кг . Так, наприклад, лише три вантажні кораблі ATV — « Жюль Верн » (2008), « Йоганн Кеплер » (2011) та « Едоардо Амальді » (2012) — разом виконали 25 маневрів, щоб забезпечити збільшення швидкості 67 м/с при витраті 8400 кг палива. Витрата палива для управління орієнтацією при цьому додатково склала 1926 кг.. Збільшення маси МКС на 40% у період збирання з 2008 по 2011 рік також призвело до збільшення витрат палива для корекції .
У зв'язку із закінченням програми польоту шатлів обмеження висоти було знято . Підвищення орбіти дозволило суттєво заощадити на доставці палива і тим самим збільшити кількість продуктів харчування, води та інших корисних вантажів транспортних кораблів.
Дослідження
Російські дослідження
У 1995 році серед російських наукових та освітніх установ, промислових організацій було оголошено конкурс на проведення наукових досліджень на російському сегменті МКС. За одинадцятьма основними напрямками досліджень було отримано 406 заявок від вісімдесяти організацій. Після оцінки фахівцями РКК «Енергія» технічної реалізованості цих заявок у 1999 році було прийнято «Довгострокову програму науково-прикладних досліджень та експериментів, що плануються на російському сегменті МКС». Програму затвердили президент РАН Ю. С. Осипов та генеральний директор Російського авіаційно-космічного агентства (нині ФКА) Ю. Н. Коптєв. Перші дослідження на російському сегменті МКС було розпочато першою пілотованою експедицією у 2000 році .
Згідно з початковим проектом МКС, передбачалося виведення двох великих російських дослідницьких модулів (ІМ). Електроенергію, необхідну для проведення наукових експериментів, мала надавати Науково-енергетична платформа (НЕП). Однак через недофінансування та затримки при будівництві МКС усі ці плани були скасовані на користь будівництва єдиного наукового модуля, який не вимагав великих витрат та додаткової орбітальної інфраструктури. Значна частина досліджень, які проводяться Росією на МКС, є контрактною або спільною із зарубіжними партнерами.
В даний час на МКС проводяться різні медичні, біологічні, фізичні дослідження .
Американські дослідження
США проводять широку програму досліджень МКС. Багато з цих експериментів є продовженням досліджень, що проводилися ще в польотах шатлів з модулями Спейслаб і в спільній з Росією програмі Світ - Шаттл. Як приклад можна навести вивчення патогенності одного із збудників герпесу , вірусу Епштейна - Барр . За даними статистики, 90% дорослого населення є носіями латентної форми цього вірусу. В умовах космічного польоту відбувається ослаблення роботи імунної системи, вірус може активізуватися та стати причиною захворювання члена екіпажу. Експерименти з вивчення вірусу було розпочато в польоті шатлу STS-108 .
Європейські дослідження
На європейському науковому модулі «Коламбус» передбачено 10 уніфікованих стояків для розміщення корисного навантаження (ISPR). Частина з них, за згодою, використовуватиметься в експериментах НАСА. Для потреб ЕКА у стійках встановлено наступне наукове обладнання: лабораторія Biolab для проведення біологічних експериментів, лабораторія Fluid Science Laboratory для досліджень у галузі фізики рідини, установка для експериментів з фізіології European Physiology Modules , а також універсальна стійка European Drawer Rack , що містить кристалізації білків (PCDF).
Під час STS-122 були встановлені і зовнішні експериментальні установки для модуля " Коламбус ": виносна платформа для технологічних експериментів EuTEF та сонячна обсерваторія SOLAR. Планується додати зовнішню лабораторію з перевірки ОТО та теорії струн Atomic Clock Ensemble in Space .
Японські дослідження
До програми досліджень, що проводяться на модулі «Кібо», входить вивчення процесів глобального потепління на Землі, озонового шару та опустелювання поверхні, проведення астрономічних досліджень у рентгенівському діапазоні.
Заплановані експерименти зі створення великих та ідентичних білкових кристалів, які покликані допомогти зрозуміти механізми хвороб та розробити нові методи лікування. Крім цього, вивчатиметься дія мікрогравітації та радіації на рослини, тварин і людей, а також будуть проводитися досліди з робототехніки , в галузі комунікацій та енергетики .
У квітні 2009 року японський астронавт Коїті Ваката на МКС провів серію експериментів, які були відібрані з-поміж запропонованих простими громадянами.
Конструкція
МКС — станція третього покоління з модульною структурою, модулі можна додавати або вилучати під час польоту, що додає гнучкості структурі. Різні сегменти створені зусиллями країн-учасниць проєкту і мають свою певну функцію: дослідницьку, житлову або складську. Деякі з модулів, наприклад, американські модулі серії Unity, є перемичками або використовуються для стикування з транспортними кораблями. МКС складається з 14 основних модулів загальним обсягом 1000 кубометрів, на борту станції може постійно перебувати екіпаж із 6 або 7 осіб.
Маса МКС після завершення її будівництва, згідно з планами, становитиме понад 400 тонн. За габаритами станція приблизно дорівнює футбольному полю. На зоряному небі її можна спостерігати неозброєним оком — іноді станція є найяскравішим небесним тілом після Сонця і Місяця.
МКС обертається навколо Землі на висоті близько 340 кілометрів, здійснюючи навколо неї 16 обертів на добу. На борту станції здійснюються наукові експерименти за такими напрямками:
- Дослідження нових медичних методів терапії і діагностики та засобів життєзабезпечення в умовах невагомості;
- Дослідження в галузі біології, функціонування живих організмів у космічному просторі під впливом сонячної радіації;
- Вивчення земної атмосфери, космічних променів, космічного пилу і темної матерії;
- Дослідження властивостей матерії, зокрема надпровідності.
Перший модуль станції — російська «Заря» (масою 19323 кілограми) — був виведений на орбіту ракетою-носієм «Протон-К» 20 листопада 1998 року. Модуль використовувався на початковому етапі будівництва станції як джерело електроенергії, а також для керування орієнтацією в просторі і для підтримки температурного режиму. Згодом ці функції були передані іншим модулям, а «Заря» стала використовуватися як склад. З 2012 року на ньому розташований один кран-маніпулятор «стріла».
Модуль «Звєзда» є головним житловим модулем станції, на його борту перебувають системи життєзабезпечення та управління станцією. До нього пристиковуються російські транспортні кораблі «Союз» і вантажні кораблі «Прогрес». Модуль з запізненням на два роки був виведений на орбіту ракетою-носієм «Протон-К» 12 липня 2000 року і зістикований 26 липня з «Зарею» і раніше виведеним на орбіту американським стикувальним модулем Unity-1.
Стикувальний модуль «Пірс» (3480 кг) був запущений на орбіту у вересні 2001 року, призначений для стикування кораблів «Союз» і «Прогрес», а також для виходу у відкритий космос. Модуль «Пірс» було від'єднано від станції та зведено з орбіти 26 липня 2021 року. Він став першим модулем МКС, від'єднаним від станції.
Лабораторні модулі — США — «Дестині», ЄКА «Колумбус» і Японії «Кібо». Вони і основні вузлові сегменти «Гармоні», «Квест» і «Юніті» були виведені на орбіту шаттлами.
У березні 2016 року до МКС було доставлено експериментальний надувний житловий модуль «BEAM». Протягом двох років перебування модуля у складі МКС, всередині BEAM космонавти будуть здійснювати регулярні заміри різноманітних показників і параметрів. Ці дані допоможуть у подальшому при проєктуванні і конструюванні майбутніх надувних модулів[28].
У липні 2021 року до МКС пристикувався російський багатоцільовий лабораторний модуль «Наука». Він став четвертим науковим модулем на станції[29]
26 листопада 2021 року до модуля «Наука» пристикувався універсальний вузловий модуль Причал. Вні має порти для прийому пілотованих кораблів Союз МС і вантажних Прогрес МС. Один із стикувальних вузлів може трансформуватися.[30].
Управління станцією
Керування польотом МКС, здійснюється з двох Центрів: російським сегментом із ЦУПу (місто Корольов, Російська Федерація), американським сегментом із ЦУПу-Х (Х'юстон, США).
У ЦУПі для програми МКС обладнаний один із двох Головних залів керування, який створювався свого часу для забезпечення польоту корабля «Буран». Для керування російськими модулями МКС і кораблями «Союз» та «Прогрес» залучаються так звані малі зали. Персонал робочих груп та груп підтримки, розміщується в спеціально підготовлених робочих приміщеннях, які обладнано потрібними засобами отримання даних польоту, засобами зв'язку та обміну інформацією.
Для підвищення надійності керування та безпеки польоту в ЦУПі розгорнуто сектор керування американськими модулями, що входять до складу МКС. Завданням фахівців НАСА, що працюють у цьому секторі, є проведення операцій з керування польотом американського сегменту у разі виходу з ладу ЦУПу-Х.
Подібний російський сектор керування розгорнуто у Х'юстоні. Обидва Центри — російський та американський — пов'язані усіма потрібними лініями зв'язку, і між ними відбувається цілодобовий обмін даними.
Безпосередньо керувати польотом ЦУП починає відразу після відокремлення космічного апарата від останнього ступеня ракети-носія і несе відповідальність за весь його орбітальний політ.
Хронологія спорудження
За модулями
Модуль | Код польоту | Дата запуску | Носій | Належить | Зображення |
---|---|---|---|---|---|
Заря ('світанок') (ФВБ) |
1A/R | 20 листопада 1998 | Протон-K | Росія (Будівельник) США (Фінансист) |
|
Перший елемент МКС, Заря забезпечує електроенергію, складування, орієнтацію. Був житлом до закінчення первинного монтажу.
Модуль складається з довгого вужчого циліндра, вкладеного у більший короткий. З одного боку модуль має сплюснутий зрізаний конус, з іншого — сферичний стикувальний відсік. З двох боків до модуля прикріплено панелі сонячних батарей. Герметичний модуль нині є відділенням для зберігання всередині і має ззовні паливні баки. | |||||
Юніті ('єдність') (Вузол 1) |
2A | 4 грудня 1998 | Спейс шаттл, STS-88 | США | |
Перший модуль-вузол, який з'єднує американську частину станції з російською (через PMA-1).
Модуль у формі циліндра з дуже стиснутими зрізаними конусами з обох кінців має чотири технологічні отворами для кріплення інших модулів — ферми Z1, шлюзового відсіку Квест, лабораторії Дестіні і вузла Транквіліті і двома герметичними стикувальними перехідниками (на початку) — з обох кінців має дуже стиснуті зрізані конуси, був доставлений шатлом і приєднаний до Зарі за допомогою маніпулятора. | |||||
Звєзда ('зірка') (службовий модуль) |
1R | 12 липня 2000 | Протон-K | Росія | |
Модуль обслуговування станції, забезпечує основні житлові приміщення для тривалих екіпажів, має системи життєзабезпечення та орієнтації і контролю орбіти. Модуль також забезпечує стикування кораблів «Союз», «Прогрес» та Автоматичного транспортного корабля, після його появи МКС стала придатною для постійного життя.
Модуль складається з довгого вужчого циліндра, вкладеного у більший короткий. З одного боку модуль має сферичний стикувальний відсік, з іншого — стикувальний пристрій для стикування з європейським вантажним кораблем. З двох боків до модуля прикріплено панелі сонячних батарей. | |||||
Дестіні 'доля' (американська лабораторія) |
5A | 7 лютого 2001 | Спейс шаттл, STS-98 | США | |
Основний модуль для досліджень американського корисного вантажу на борту МКС, призначений для загальних експериментів. Має 24 міжнародного стандарту вантажопідйомні стійки, деякі з них використовуються для життєзабезпечення та забезпечення щоденного життя екіпажу. Дестіні також є точкою кріплення для більшості комплексних ферм станції.
Модуль у формі циліндра має з обох кінців дуже стиснуті зрізані конуси. | |||||
Квест (шлюзова камера) |
7A | 12 липня 2001 | Спейс шаттл, STS-104 | США | |
Основний шлюз МКС, Квест використовується для виходу у відкритий космос в американських і російських скафандрах.
Квест складається з двох циліндричних частин: більшого відсіку обладнання, в якому зберігаються скафандри і обладнання, й меншого відсіку екіпажу, з якого космонавти виходять у відкритий космос. | |||||
Пірс (стикувальний відсік) |
4R | 14 вересня 2001 | Союз-У, Прогрес M-СО1 | Росія | |
Пірс забезпечує МКС додатковий порт для стикування «Союзів» і «Прогресів», а також використовується для виходу у відкритий космос космонавтів із використанням російських скафандрів Орлан, і є приміщенням для зберігання цих скафандрів.
Модуль має форму невеликого циліндра з пасивним стикувальним пристроєм з вільного боку. | |||||
Гармоні (вузол 2) |
10A | 23 жовтня 2007 | Спейс шаттл, STS-120 | Європа (будівельник) США (керівник) |
|
Другий модуль-вузол МКС, має чотири стійки, які забезпечують електроенергією, електронними даними, і є центральною точкою підключення кількох інших компонентів через свої 6 механізмів загального причалювання. До модуля постійно пристиковані лабораторії Колумбус (європейська) і Kiбо (японська), американські шаттли пристиковувалися до МКС за допомогою PMA-2, який прикріплено до переднього порту Гармоні. Крім того, модуль був портом для стоянки італійського Багатоцільового модуля постачання під час польотів забезпечення Спейс шаттлів.
Модуль у формі циліндра з дуже стиснутими зрізаними конусами з обох кінців має чотири технологічні отворами для кріплення інших модулів. | |||||
Колумбус (європейська лабораторія) |
1E | 7 лютого 2008 | Спейс шаттл, STS-122 | Європа | |
Основний модуль для досліджень європейського корисного вантажу на борту МКС.
Модуль має форму циліндра з дуже стиснутими зрізаними конусами з обох кінців. | |||||
Експериментальний модуль забезпечення Kibō ('надія' і 'бажання' ЯЕМ-ЕМЗ) |
1J/A | 11 березня 2008 | Спейс шаттл, STS-123 | Японія | |
Частина японського модуля-лабораторії Kibō, ЕМЗ забезпечує зберігання і транспортування в лабораторію корисного вантажу для внутрішнього обслуговування.
Модуль має форму короткого циліндра з дуже стиснутим конусом з одного боку. | |||||
Герметичний відсік Kibō (ЯЕМ-МПТ) |
1J | 31 травня 2008 | Спейс шаттл, STS-124 | Японія | |
Частина ЯЕМ Kibō, МПТ — ядро модуля Kibo до якого кріпляться ЕМЗ і експозиційний майданчик (ЕМ). Лабораторія є найбільшим модулем МКС і має загалом 23 стійки, включно з 10 стійками для експериментів. Модуль використовується для досліджень у галузі космічної медицини, біології, спостереження Землі, виробництва матеріалів, біотехнології, а також досліджень у галузі комунікації. До ядра також кріпиться зовнішня платформа (ЕМ), на якій корисний вантаж зазнає безпосереднього впливу суворого навколишнього простору. ЕМ обслуговує власний робот-рука модуля, ЯЕМ-RMS, яка монтується на МПТ.
Модуль у формі довгого циліндра має з одного боку прикріплену руку-маніпулятор і шлюзову камеру. | |||||
Поіск (пошук) (малий дослідницький модуль 2) |
5R | 10 листопада 2009 | Союз-У, Прогрес M-MIM2 | Росія | |
Російський компонент МКС, МДМ2 використовується для стикування кораблів Союз і Прогрес, а також як шлюзова камера для виходів у відкритий космос і для розташування назовні об'єктів наукових досліджень.
Модуль має форму невеликого циліндра з пасивним стикувальним пристроєм з вільного боку. | |||||
Транквіліті (спокій) (вузол 3) |
20A | 8 лютого 2010 | Спейс шаттл, STS-130 | Європа (будівельник) США (керівник) |
|
Третій і останній модуль-вузол МКС, має передові системи життєзабезпечення, які утилізують стічні води для повторного використання екіпажем та отримання кисню для дихання екіпажу. Вузол також забезпечує 4 причальні місця для інших герметизованих модулів екіпажу або транспортних засобів, крім того є постійним місцем для модуля Купола.
Модуль має форму циліндра з дуже стиснутими зрізаними конусами з обох кінців. | |||||
Купол | 20A | 8 лютого 2010 | Спейс шаттл, STS-130 | Європа (будівельник) США(керівник) |
|
Модуль-обсерваторія, з якої прекрасно видно робототехнічні операції і стикування космічних апаратів, а також спостережний пункт для спостереження за Землею. Модуль оснащений пультом керування роботизованою рукою-маніпулятором.
Невеликий модуль з сімома ілюмінаторами має віконниці для захисту вікон від пошкоджень, які можуть спричинити мікрометеорити. | |||||
Рассвєт (світанок) (малий дослідницький модуль 1) |
ULF4 | 14 травня 2010 | Спейс шаттл, STS-132 | Росія | |
МДМ1 використовується для стикування і зберігання вантажів на борту станції.
Модуль має форму невеликого циліндра з пасивним стикувальним пристроєм із вільного боку. | |||||
Наука (багатофункціональний дослідницький модуль) |
21 липня 2021 | Протон-М | Росія | ||
Багатофункціональний дослідницький модуль | |||||
Причал (універсальний вузловий модуль) |
26 листопада 2021 | Союз-2.1б, Прогрес М-УМ | Росія | ||
Універсальний вузловий модуль |
За датами
Перший модуль Міжнародної космічної станції — Функціонально-вантажний блок «Заря» був виведений на орбіту 20 листопада 1998 р.
Перший основний екіпаж (Вільям Шеперд, Сергій Крікальов та Юрій Гідзенко) прибув на станцію 2 листопада 2000 року на кораблі «Союз ТМ-31», і відтоді МКС є постійно заселеною.
У ході польоту в пілотованому режимі продовжувалося будівництво станції.
2001 року на кореневому сегменті Z1 було встановлено енергетичний модуль P6, на орбіту були доставлені лабораторний модуль «Дестіні», шлюзова камера «Квест», стикувальний відсік «Пірс», дві вантажні телескопічні стріли, дистанційний маніпулятор. 2002 року станція поповнилася трьома конструкціями з ферм (S0, S1, P6), дві з яких облаштовані транспортувальними пристроями для переміщення дистанційного маніпулятора і астронавтів під час роботи у відкритому космосі.
У зв'язку з катастрофою американського корабля «Колумбія», що сталася 1 лютого 2003 року, будівництво МКС призупинилось, а постійний екіпаж зменшився з трьох до двох осіб для економії ресурсів, оскільки основними постачальниками стали кораблі Прогрес, що мають невелику вантажність, порівняно з шатлами (2,5 т проти 20).
2006 року після відновлення польотів шатлів будівництво МКС продовжилося, а кількість членів екіпажу збільшилась з двох до трьох. На станцію були доставлені нові секції сонячних батарей, що значно підвищило її енергоозброєність.
У кінці 2007 року МКС поповнилася двома герметичними модулями. У жовтні шаттл «Діскавері» STS-120 привіз на орбіту виготовлений в Італії за замовленням США сполучний модуль Node-2 «Гармонія» (Harmony) (Node-1 під назвою «Юніті» працює в складі станції з грудня 1998 року). У листопаді Node-2 «Гармонія» (Harmony), за допомогою маніпулятора станції був встановлений на своє штатне місце — на осьовий порт модуля «Дестіні». За своїм призначенням Node-2 є з'єднувальним вузлом між трьома лабораторними модулями: американським «Дестіні», європейським «Колумбус» (Columbus) та японським «Кібо». Крім того, осьовий стикувальний вузол Node-2 став основним причалом для шаттлів.
Європейський лабораторний модуль «Колумбус», призначений для постійної роботи в складі МКС, в лютому 2008 року був виведений на орбіту на кораблі «Атлантіс» STS-122, і 11 лютого за допомогою маніпулятора цього корабля встановлений на своє штатне місце. 14 березня і 4 червня було пристиковано два з трьох елементів модуля Кібо — експериментальний модуль забезпечення і герметичний відсік.
9 березня 2008 відбувся перший запуск європейського автоматичного вантажного корабля, корабель доставив 7,7 т вантажу. Планується 5 запусків до 2015 з проміжками між запусками 13—15 місяців.
29 травня 2009 почав працювати перший постійний екіпаж із шести осіб, доставлений двома кораблями Союз ТМА. Збільшення кількості членів екіпажу відбулось внаслідок зростання можливостей забезпечення.
10 вересня 2009 відбувся перший запуск японського автоматичного вантажного корабля, вантажність корабля 6 тонн. Планується здійснити 9 запусків до 2017. Корабель не має власної системи зближення — апарат підлітає якомога ближче до станції, захоплюється маніпулятором і приєднується до модуля Гармоні.
3 лютого 2010 Багатостороння рада з управління МКС підтвердила, що не існує жодних відомих технічних обмежень щодо продовження експлуатації станції після 2015[31].
2011 закінчились польоти багаторазових кораблів Спейс Шаттл.
25 травня 2012 до станції пристикувався перший у світі приватний космічний корабель Дракон.
18 вересня 2013 до станції пристикувався приватний вантажний космічний корабель Сігнус.
26 липня 2021 від станції від'єднався модуль «Пірс», а 26 липня на його місце пристикувався модуль «Наука».
Експедиції до МКС
Усі довготривалі екіпажі мають назву «МКС-N», де N — це номер, який збільшується на одиницю після кожної експедиції. Початком експедиції вважають відбуття попереднього екіпажу на космічному кораблі «Союз». Тривалість однієї експедиції становить від двох до п'яти місяців. Нерідко космонавти перебувають на борту МКС протягом декількох експедиції. Найбільшу кількість разів — п'ять — на МКС був росіянин Юрій Маленченко.
Станом на кінець 2015 року МКС відвідало 219 осіб з 18 країн що є рекордом для космічних станцій (на «Мирі» побували 104 особи). Здійснено 46 експедицій. Найбільша кількість космонавтів відвідала МКС з США — 140 осіб; з Росії — 44 особи.
МКС стала першим прикладом комерціалізації космічних польотів. Роскосмос спільно з компанією Space Adventures вперше відправив на орбіту космічних туристів. Станом на січень 2016 року МКС відвідало 7 космічних туристів з трьох країн (США, Канада, ПАР). Крім того, в рамках контракту на закупівлю Малайзією російського озброєння Роскосмос у 2007 році організував політ на МКС першого малайзійського космонавта — шейха Музафара Шукора (Muszaphar Shukor).
Кораблі доправлення
Екіпажі до МКС літають на російських космічних кораблях «Союз». До липня 2011 року доправлення вантажів та зміна екіпажів здійснювалася також у рамках американської програми «Спейс Шаттл», поки її не було завершено. Вантажі до МКС постачаються на російських («Роскосмос») кораблях «Прогрес», японських (JAXA) HTV, американських «Dragon» (компанія SpaceX) та «Cygnus» (компанія Orbital Sciences Corporation). Повернення на Землю космонавтів здійснюється на кораблях «Союз» («Роскосмос») та «Dragon 2» (компанія SpaceX). Серед транспортних кораблів лише «Dragon» здатен повертати вантажі на Землю; інші вантажні кораблі забирають з МКС сміття, та після відстикування згорають в атмосфері Землі. Інколи, наприклад у жовтні 2016 року, задля доправлення вантажів на МКС, застосовувалася ракета Antares з першим ступенем українського виробництва (останній такий запуск американсько-української ракети Антарес із корисним вантажем 3,6 тонн, відбувся 03.10.2020 о 05:44)[32].
Корабель | Тип | Агентство/країна | Перший політ | Останній політ | Разом рейсів | Коментарі |
---|---|---|---|---|---|---|
Діючі програми | ||||||
Союз | пілотований | Роскосмос / | 31 жовтня 2000 | 9 квітня 2021 | 63 | ротація екіпажів та аварійна евакуація |
Прогрес | транспортний | Роскосмос / | 6 серпня 2000 | 2 липня 2021 | 76 | доставка вантажів |
HTV | вантажний | JAXA / | 10 вересня 2009 | 25 травня 2020 | 9 | доставка вантажів |
Dragon | вантажний | NASA / | 22 травня 2012 | 5 липня 2021 | 22 | доставка вантажів й повернення їх на Землю |
Dragon 2 | пілотований | SpaceX / НАСА / | 30 травня 2020 | 23 квітня 2021 | 4 | доставка екіпажів та вантажів й повернення їх на Землю |
Cygnus | вантажний | NASA / | 18 вересня 2013 | 20 лютого 2021 | 15 | доставка вантажів |
Завершені програми | ||||||
Спейс Шаттл | пілотований | NASA / | 7 грудня 1998 | 8 липня 2011 | 37 | ротація екіпажів, доставка вантажів і частин модулів станції |
ATV | транспортний | ESA / | 9 березня 2008 | 6 червня 2013 | 5 | доставка вантажів |
- Заплановані
NASA:
- «Оріон» — доправлення екіпажів до МКС, пілотовані польоти на Місяць і Марс;
Комерційні проєкти за програмами NASA:
- «CST-100» — багаторазовий пілотований корабель, розробляється компанією «Боїнг»;
- «Dream Chaser» — багаторазовий пілотований корабель, розробляється американською компанією «Sierra Nevada Corporation».
Аварії та інциденти
Серед найсерйозніших пригод на МКС можна назвати катастрофу під час посадки шаттла «Колумбія» (експедиція STS-107) 1 лютого 2003 року. Хоча «Колумбія» не стикувалась з МКС, проводячи самостійну дослідницьку місію, ця катастрофа призупинила польоти шаттлів, які поновилися лише в липні 2005 року. Це відсунуло терміни завершення будівництва станції і зробило російські кораблі «Союз» і «Прогрес» єдиним засобом доправлення космонавтів та вантажів на станцію на тривалі роки.
У російському сегменті станції в 2006 році відбулося задимлення, а також зафіксована відмова роботи комп'ютерів у російських і американських сегментах 2001 і двічі 2007 року. Восени 2007 року екіпаж станції ремонтував розрив сонячної батареї, який стався під час її встановлення.
Майбутнє
Закінчення будівництва МКС було намічено на 2015 рік. Завдяки новому обладнанню, доправленому на борт МКС експедицією шаттла «Індевор» в листопаді 2008 року, екіпаж станції 2009 року був від 3 до 6 осіб. Спочатку планувалося, що станція повинна пропрацювати на орбіті до 2010 року, 2008 називалася інша дата — 2016 або 2020 рік. На думку експертів, МКС, на відміну від станції «Мир», не будуть топити в океані, передбачається використовувати її як базу для збирання міжпланетних кораблів. Попри те, що в NASA висловлювалися за зменшення фінансування станції, голова агентства Майкл Гріффін пообіцяв виконати всі зобов'язання США для завершення будівництва станції. Однак після війни в Південній Осетії багато експертів, в тому числі і Гріффін, заявляли, що охолодження відносин між Росією та США може призвести до припинення співпраці Роскосмосу з NASA і американці (які планували до 2010 року завершити експлуатацію шаттлів) не зможуть відправляти на станцію свої експедиції.
У жовтні 2016 року у NASA заявили про припинення співпраці з Роскосмосом стосовно доправлення астронавтів на МКС[33].
Після початку російської агресії проти України і заяв США про можливість запровадження санкції проти РФ 13 травня 2014 віце-прем'єр РФ Дмитро Рогозін заявив, що Росія не буде продовжувати експлуатацію МКС після 2020[34]. Віце-прем'єр РФ Юрій Борисов заявив, що Росія до 2025 року має намір припинити участь у проєкті Міжнародної космічної станції[35].
На заміну морально та технічно застарілий станції США планує побудувати нову МКС Starlab до 2027 року. У жовтні 2021 NASA підписала контракти з трьома компаніями, які будуть створювати космічну станцію:
- Nanoracks – виконуватиме роль головного підрядника.
- Voyager Space – займатиметься стратегією розвитку та інвестиціями, тобто – бізнес-складовою проекту.
- Lockheed Martin – компанія займатиметься технічною складовою проекту та побудує необхідні модулі станції.
У грудні 2021 NASA уклало угоди ще з двома приватними компаніями: Blue Origin та Northrop Grumman[36][37][38][39][40][41]
Спостереження за МКС
МКС можна спостерігати неозброєним оком з поверхні Землі. Вона буде спостерігатись як яскрава зірка, котра досить швидко летить, найчастіше з заходу на схід. У залежності від кута спостерігання (азимуту), її зоряна величина m може коливатися від −4 до 0 (наприклад, для повного місяця , меркурія ). Сайт Heavens-Above при співпраці з Європейським космічним агентством надає можливість всім охочим дізнатися розклад руху МКС та інших астрономічних об'єктів по небу над вказаним населеним пунктом на найближчі дні.
Критика
В історії космонавтики МКС є найдорожчим і, мабуть, найбільш критикованим космічним проектом. Критику можна вважати конструктивною чи недалекоглядною, з нею можна погодитися чи не погодитися, але одне залишається незмінним: станція існує, її існування доводить можливість міжнародного співробітництва в космосі та збільшує досвід людства у космічних польотах , витрачаючи величезні фінансові витрати. ресурсів.
Критика в США
Критика американської сторони в основному спрямована на вартість проекту, яка вже перевищує 100 мільярдів доларів. Ці гроші, на думку критиків, краще витратити на автоматичні (безпілотні) польоти для освоєння космосу або на дослідницькі проекти, що проводяться на Землі. У відповідь на деякі з цих зауважень прихильники пілотованих космічних польотів кажуть, що критика проекту МКС є недалекоглядною і що вплив пілотованих космічних польотів і дослідження космосу суттєво вимірюється мільярдами доларів. За словами Джерома Шне, непрямий економічний компонент додаткового доходу від освоєння космосу значно перевищує початкові державні інвестиції.
Однак у заяві Федерації Американських Вчених стверджується, що рівень прибутку NASA від додаткового доходу насправді дуже низький, за винятком авіаційних розробок, які покращують літаки .
Критики також стверджують, що NASA часто приписує своїм досягненням розвиток інших компаній, чиї ідеї та розробки, можливо, були використані NASA, але мали інші передумови, незалежні від астронавтики. Насправді, на думку критиків, безпілотні навігаційні, метеорологічні та військові супутники корисні та. NASA широко висвітлювало додатковий дохід від будівництва МКС і робіт, виконаних на ній, тоді як офіційний список витрат NASA набагато коротший .
Критика наукових аспектів
За словами професора Роберта Парка, більшість запланованих досліджень не мають першорядного значення. Він зазначає, що метою більшості досліджень космічної лабораторії є проведення їх в умовах мікрогравітації, що можна зробити набагато дешевше в умовах штучної невагомості (у спеціальному, що летить по параболічній траєкторії ) .
Плани будівництва МКС включали два наукоємних компоненти: магнітний альфа - спектрометр і модуль розміщення центрифуг. Перший працює на станції з травня 2011 року. Від створення другого відмовилися в 2005 році в результаті внесення змін до планів завершення будівництва станції. Високоспеціалізовані експерименти, що проводяться на МКС, обмежені відсутністю відповідного обладнання. Наприклад, у 2007 році були проведені дослідження впливу факторів космічних польотів на організм людини, які впливають на такі аспекти, як камені в нирках, циркадні ритми (циклічні біологічні процеси в людини) та вплив космічного випромінювання на нервову систему людини. Критики кажуть, що практична цінність цього дослідження невелика, оскільки реалії сучасного дослідження близького космосу – це безпілотні літальні апарати.
Критика технічних аспектів
Джефф Фоуст, американський журналіст, стверджував, що обслуговування МКС вимагає занадто багато дорогих і небезпечних виходів у відкритий космос. Астрономічне товариство Тихого океану ( Pacific Astronomical Society ) на початку проектування МКС звернуло увагу на надмірний нахил орбіти станції. Якщо для російської сторони це робить запуски дешевшими, то для американської це невигідно. Поступка, яку НАСА пішло Росії через географічне розташування Байконура, може зрештою підвищити загальну вартість будівництва.
Загалом дебати в американському суспільстві зводяться до обговорення доцільності МКС в аспекті астронавтики в більш широкому сенсі. Деякі прихильники стверджують, що, крім наукової цінності, це важливий приклад міжнародного співробітництва. Інші стверджують, що МКС потенційно, за умови належних зусиль і вдосконалень, може зробити польоти на Місяць і Марс більш економічними. Так чи інакше, головна суть критики полягає в тому, що важко очікувати серйозної фінансової віддачі від МКС, скоріше, головне її призначення - стати частиною глобального розширення можливостей космічних польотів .
Критика в Росії
У Росії критика проекту МКС в основному спрямована на неактивну позицію керівництва Федерального космічного агентства (FCA) щодо захисту інтересів Росії порівняно з американською стороною, яка завжди пильно стежить за дотриманням своїх національних пріоритетів.
Наприклад, журналісти запитують, чому в Росії немає власного проекту орбітальної станції, і чому Росія витрачає гроші на проект, який належить США, якщо ці кошти можна було б витратити на повністю російську розробку. За словами голови РКК "Енергія" Віталія Лопати, це пов'язано з договірними зобов'язаннями .
Свого часу станція « Мир » стала джерелом досвіду для США в будівництві та дослідженнях на МКС, а після аварії в Колумбії російська сторона, діючи за партнерською угодою з NASA і доставляючи на станцію обладнання та астронавтів, врятувала проект майже сама. Ці обставини викликали критичні зауваження на адресу FCA щодо недооцінки ролі Росії в проекті. Наприклад, космонавт Світлана Савицька зазначила, що науково-технічний внесок Росії в проект недооцінений, а угода про партнерство з NASA не відповідає національним інтересам Росії у фінансовому плані. Додамо також, що американська сторона заперечувала проти передачі наукового обладнання зі станції Мир на МКС . Проте слід зазначити, що на початку будівництва МКС російський сегмент станції оплачували США, надавши кредити, погашення яких передбачено лише після закінчення будівництва .
Говорячи про науково-технічну складову, журналісти відзначають невелику кількість нових наукових експериментів, що проводяться на станції, пояснюючи це тим, що Росія не може виготовити та постачати на станцію необхідне обладнання через брак . За словами Віталія Лопати, ситуація зміниться, якщо одночасне перебування космонавтів на МКС збільшиться до 6 осіб. Крім того, піднімаються питання щодо заходів безпеки в форс-мажорних ситуаціях, пов’язаних із можливою втратою контролю над станцією. Таким чином, за словами космонавта Валерія Руміна, небезпека полягає в тому, що якщо МКС стане некерованою, вона не буде затоплена, як «Мир» .
Спірною, на думку критиків, є і міжнародна співпраця, яка є одним із головних аргументів на користь станції. Як відомо, за міжнародною угодою країни не зобов’язані ділитися своїми науковими розробками на станції. У період з 2006 по 2007 роки між Росією та Сполученими Штатами не було нових великих ініціатив чи великих проектів . Крім того, багато хто вважає, що країна, яка інвестує 75% свого проекту, навряд чи захоче мати повноцінного партнера, який також є її головним конкурентом у боротьбі за перше місце в освоєнні .
Рекорди
- Максимальна тривалість безперервного перебування людей на МКС становить 340 діб. Рекорд належить американцю Скоту Келлі та росіянину Михайлу Корнієнку. Вони пропрацювали на станції з 27 березня 2015 року до 02 березня 2016 року. До цього тривалі експедиції на орбіту здійснювалися тільки на орбітальній станції «Мир» майже 20 років тому[42].
- Найбільша кількість вантажних кораблів, що одночасно було пристиковано до МКС становить шість. Це: Союз ТМА-19М, Союз ТМА-20М, Прогрес МС-01, Прогрес МС-02, Cygnus «CRS OA-6» та Dragon «SpaceX CRS-8». Така комбінація сформувалася на МКС у квітні 2016 року[43].
Цікаві факти
- Росіянин Юрій Маленченко став першою людиною, яка одружилася, перебуваючи у космосі. 10 серпня 2013 року він одружився з Єкатериною Дмитрієвою, яка перебувала у той момент у Техасі, тоді як Ю. Маленченко перебував на борту МКС на висоті понад 400 км над Новою Зеландією[44].
- Космічний турист Річард Герріот взяв на МКС «Диск безсмертя» — цифровий носій інформації, на якому записано дані про найбільш значущі досягнення людства і структурою ДНК відомих людей.
- Досі вважалося, що в умовах невагомості організм людини чи тварини зазнає фізіологічного стресу, починається атрофія м'язів і прискорюється старіння. Саме це хотіли підтвердити вчені з Токійського інституту геронтології, для чого «відрядили» на Міжнародну космічну станцію нематод Caenorhabitis elegans[45]. Нематоди перебували у космосі 11 днів, що за людськими параметрами відповідає приблизно 16 рокам. Коли «космонавти» повернулися, у нематод не виявилося жодних ознак атрофії м'язів і посиленого накопичення білка Q-35, який супроводить вікові зміни в організмі людини. Більше того, черви, котрі весь цей час перебували на Землі, постаріли значно дужче, ніж їхні товариші-астронавти. Вчені не можуть стверджувати, чи позначилася подорож у космос на реальній тривалості життя нематод: черв'яків одразу після прибуття заморозили, щоб зафіксувати ті зміни, котрі сталися з ними на орбіті. Вочевидь, уповільнення старіння відбувалося через загальне вповільнення метаболізму. Зв'язок між швидкістю метаболізму і швидкістю старіння відомий давно. Але дивовижно те, що нематоди зреагували саме таким чином, перебуваючи у космосі, де інші організми відповідають на стрес інакше. Японські вчені зазначають: якщо вдасться зрозуміти, як саме нематоди сповільнюють активність своїх генів, то цей же механізм можна буде застосувати для подовження життя людини.
- 16 квітня 2007 року американський астронавт Суніта Вільямс вперше здолала марафонську дистанцію, перебуваючи в космосі. Вона подолала дистанцію за 4 години 23 хвилин під час Бостонського марафону, перебуваючи на борту МКС[46]. 24 квітня 2016 року британський космонавт Тімоті Пік став першим чоловіком, який пробіг марафонську дистанцію в космосі. Піку довелося пристебнутися до бігової доріжки. Він подолав дистанцію за 3 години 35 хвилин під час Лондонського марафону[47].
Див. також
- Космічна станція 3D — документальний фільм про МКС
- Герметичний стикувальний перехідник
- Пілотований космічний політ
- Космічний простір
Примітки
- МКС - Інформація про супутник. heavens-above.com. Процитовано 6 грудня 2020.
- МКС: видимі прольоти
- de Selding, Peter B. (25 лютого 2015). Russia — and Its Modules — To Part Ways with ISS in 2024. Space News. Процитовано 26 лютого 2015.
- ISS completes 100,000th orbit of Earth: mission control. Phys.org. 16 травня 2016.
- Memorandum of Understanding Between the National Aeronautics and Space Administration of the United States of America and the Russian Space Agency Concerning Cooperation on the Civil International Space Station. NASA. 29 січня 1998. Процитовано 19 квітня 2009.
- International Space Station Overview. ShuttlePressKit.com. 3 червня 1999. Процитовано 17 лютого 2009.
- The International Space Station: life in space. Science in School. 10 грудня 2008. Процитовано 17 лютого 2009.
- JAXA | Kibo: Japan's First Human Space Facility. Jaxa.jp. 8 жовтня 2011.
- NASA — AMS to Focus on Invisible Universe. Nasa.gov (18 березня 2011). 8 жовтня 2011.
- In Search of Antimatter Galaxies — NASA Science. Science.nasa.gov (16 травня 2011). 8 жовтня 2011.
- Aguilar, M. et al. (AMS Collaboration) (3 квітня 2013). First Result from the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station: Precision Measurement of the Positron Fraction in Primary Cosmic Rays of 0.5–350 GeV. Physical Review Letters. Процитовано 3 квітня 2013.
- Staff (3 квітня 2013). First Result from the Alpha Magnetic Spectrometer Experiment. AMS Collaboration. Архів оригіналу за 8 квітня 2013. Процитовано 3 квітня 2013.
- Heilprin, John; Borenstein, Seth (3 квітня 2013). Scientists find hint of dark matter from cosmos. Associated Press. Архів оригіналу за 10 травня 2013. Процитовано 3 квітня 2013.
- Amos, Jonathan (3 квітня 2013). Alpha Magnetic Spectrometer zeroes in on dark matter. BBC News. Процитовано 3 квітня 2013.
- Perrotto, Trent J.; Byerly, Josh (2 квітня 2013). NASA TV Briefing Discusses Alpha Magnetic Spectrometer Results. NASA. Процитовано 3 квітня 2013.
- Overbye, Dennis (3 квітня 2013). New Clues to the Mystery of Dark Matter. The New York Times. Процитовано 3 квітня 2013.
- G Horneck, DM Klaus & RL Mancinelli (березня 2010). Space Microbiology, section Space Environment (p. 122). Microbiology and Molecular Biology Reviews. Архів оригіналу за 30 серпня 2011. Процитовано 4 липня 2011.
- Jay Buckey (23 лютого 2006). Space Physiology. Oxford University Press USA. ISBN 978-0-19-513725-5.
- List Grossman (24 липня 2009). Ion engine could one day power 39-day trips to Mars. New Scientist. Процитовано 8 січня 2010.
- Materials Science 101. Science@NASA. 15 вересня 1999. Процитовано 18 червня 2009.
- Програма досліджень на МКС. NASA. Текст «http://spaceflightsystems.grc.nasa.gov/SOPO/ICHO/IRP/» проігноровано (довідка);
- Space station may be site for next mock Mars mission. New Scientist. 4 листопада 2011.
- Seitz, Virginia (11 вересня 2011). Memorandum Opinion for the General Counsel, Office of Science and Technology Policy. Office of Legal Counsel 35. Процитовано 23 травня 2012.
- Astronauts Wrap Up Third Spacewalk for Cosmic Particle Detector Repairs. Blogs.nasa. Процитовано 2.12.2019.(англ.)
- Gro Mjeldheim Sandal; Dietrich Manzey (December 2009). Cross-cultural issues in space operations: A survey study among ground personnel of the European Space Agency. Acta Astronautica 65 (11–12): 1520–1529. doi:10.1016/j.actaastro.2009.03.074.
- Biden-Harris Administration Extends Space Station Operations Through 2030 – Space Station. blogs.nasa.gov (амер.). Процитовано 1 січня 2022.
- США продовжили роботу Міжнародної космічної станції до 2030 року. РБК-Украина (рос.). Процитовано 1 січня 2022.
- New Expandable Addition on Space Station to Gather Critical Data for Future Space Habitat Systems (англ.). nasa.gov. 12 березня 2016.
- Модуль «Наука» в составе МКС!. Роскосмос (рос.). Процитовано 29.07.2021.
- Новый модуль вошел в состав российского сегмента МКС. Роскосмос (рос.). Процитовано 26.11.2021.
- Спільна заява Багатосторонньої ради з управління МКС, що узагальнює спільну точку зору щодо перспектив Міжнародної космічної станції(рос.)
- NASA успішно запустило до МКС українсько-американську ракету Antares, Укрінформ, 3.10.2020
- NASA заявили про припинення співпраці з Роскосмосом щодо відправки астронавтів на МКС
- Рогозін: Росія не буде продовжувати експлуатацію МКС після 2020(рос.)
- Росія до 2025 року має намір припинити участь у проєкті Міжнародної космічної станції
- На низькій навколоземній орбіті побудують нову космічну станцію. 24 Канал (укр.). Процитовано 7 грудня 2021.
- Nanoracks, Voyager Space, and Lockheed Martin Teaming to Develop Commercial Space Station. Media - Lockheed Martin (en-us). Процитовано 7 грудня 2021.
- NASA обрало ще дві компанії, які розроблятимуть нову космічну станцію. РБК-Украина (рос.). Процитовано 7 грудня 2021.
- NASA приєдналося до створення приватної космічної станції: як вона виглядатиме. РБК-Украина (рос.). Процитовано 7 грудня 2021.
- https://twitter.com/orbitalreef/status/1466507578318503938. Twitter (укр.). Процитовано 7 грудня 2021.
- Sheetz, Michael (2 грудня 2021). NASA awards Blue Origin, Northrop Grumman and Nanoracks with contracts to build private space stations. CNBC (англ.). Процитовано 7 грудня 2021.
- [ http://www.unian.ua/science/1280253-ekipaj-mks-uspishno-povernuvsya-na-zemlyu.html Екіпаж МКС успішно повернувся на Землю // УНІАН. — 02.03.2016]
- Вантажний корабель Dragon успішно пристиковано до МКС / ТАРС. — 10.04.2016(рос.)
- Останнє весілля у космосі // Gazeta.ru. — 11.08.2013(рос.)
- Дослідження Токійського інституту геронтології. Архів оригіналу за 14 листопада 2013. Процитовано 31 жовтня 2012.
- Eldora Valentine (6 квітня 2007). Race From Space Coincides with Race on Earth. NASA. Процитовано 8 червня 2007.
- Британський астронавт вперше пробіг марафон в космосі // Depo.ua. — 25.04.2016
Ресурси інтернет
Офіційні сторінки, присвячені МКС на сайтах агенцій, що беруть участь у проєкті
Інтерактивні/мультимедіа
- NASA's International Space Station Interactive Reference Guide — Flash Multimedia(англ.)
- NASA's ISS Image gallery Search page(англ.)
- МКС онлайн трансляція з орбіти в реальному часі
Сторінки, присвячені МКС на сайтах основних підрядників
Різні посилання
- МКС в любительские телескопы
- Международная космическая станция у Лентапедії
- Listen to the ISS — transmission frequencies(англ.)
- CNN page with 3D model(англ.)
- Associated Press International Space Station Timeline — Interactive(англ.)
- Current ISS Vital Statistics(англ.)
- Heavens-Above.com — Real-time ISS and satellite/shuttle sighting opportunities.(англ.)
- ISS Fan Club присвячений радіозв'язку з МКС
- Build-up of the ISS (simulation) at tietronix.com(англ.)
- International Space Station Висвітлює всі події навколо МКС, має всі доповіді про статус з січня 2003
- Live real time tracking(англ.)
- ISS flybys by SpaceWeather також вказано часи для різних країн(англ.)