21 июля к Международной космической станции стартовала ракета «Протон-М» с новым модулем «Наука», который будет пристыкован к российскому сегменту 29 июля. Зачем российской станции модуль с более чем 20-летней историей и какие эксперименты на нем будут ставить?

Зачем это нужно

Основная задача Международной космической станции — научные эксперименты. Именно для этого и создавался уникальный орбитальный комплекс, самый дорогой в истории человечества. Однако так получилось, что долгое время российский сегмент станции оставался без специального научного модуля.

В зарубежном сегменте используются три таких модуля: американская лаборатория «Дестини», европейская «Коламбус» и японский модуль «Кибо». Созданные специально для экспериментов, научные модули обеспечивают максимально комфортные условия для работы астронавтов. Большинство экспериментов на Международной космической станции долговременные, и им требуется отдельное место. Самое важное, что каждый модуль оборудован специальными стандартными стойками для научного оборудования, у нас их еще называют универсальными рабочими местами.

На что похожи такие стойки или рабочие места? Представьте себе серверные стойки, куда можно поставить и подключить созданное под размер оборудование. Все подключения и выходы стандартизованы, разработчики оборудования знают изначально, как их создавать, чтобы подключение и наладка заняли как можно меньше времени.

Многоцелевой лабораторный модуль «Наука» в сборочном цехе ракетно-космической корпорации «Энергия» им. С.П. Королева на территории космодрома Байконур

Фото: ТАСС/Александр Рюмин

В российском же сегменте до «Науки» универсальных рабочих мест не было. Все подключения приходилось делать «на коленке», смотреть «по месту», иногда даже ожидать прихода следующего грузового корабля, чтобы довезти необходимое для подключения научного оборудования. После запуска «Науки» ситуация должна измениться.

На модуле более 30 универсальных рабочих мест, расположенных как внутри модуля, так и снаружи. То есть впоследствии его можно будет привезти и установить несколько десятков единиц научного оборудования, которое будет работать параллельно. При этом на Земле разработчики будут получать специальную технологическую карту для сборки оборудования, заранее зная, где будет подключаться питание, где должен быть сделан вход для интернет-соединения.

Также «Наука» оборудована европейским манипулятором ERA — это многосуставная роботизированная рука, способная дотянуться до любого места в радиусе 10 м. С ее помощью будут устанавливаться на рабочие места приборы, которые должны находиться и использоваться в открытом космосе. При этом космонавты могут находиться внутри модуля и не тратить ресурс скафандров.

История «Науки»

У этого модуля едва ли не самая сложная и длительная история в российской космонавтике. Кажется невероятным, но разрабатывать его начали еще в далеком 1995 году. Россия и США готовились к созданию совместной Международной космической станции, уникального совместного проекта. Чтобы весь процесс проходил без проблем, к некоторым наиболее важным модулям заранее делали дублеры на случай, если что-то пойдет не так.

Тогда же ГНКПЦ имени Хруничева приняло решение создать дублер модуля «Заря», получивший название ФГБ-2. Однако «Заря» без проблем заняла свое место в строящейся станции, и дублер оказался не нужен. Было несколько предложений, как именно можно использовать этот модуль, в итоге в 2004 году было принято решение создать из него лабораторный модуль. Тогда предполагалось, что модуль получится запустить уже в 2009 году. Впоследствии оказалось, что это были очень оптимистичные предположения. Работы велись, сроки потихоньку сдвигались, однако предполагалось, что старт может состояться в 2013 году. Даже космонавты к этому времени уже успели пройти обучение работе с модулем.

Ракета-носитель «Протон-М» с многоцелевым лабораторным модулем «Наука» во время вывоза на стартовый комплекс космодрома Байконур

Фото: ТАСС/Роскосмос

Однако в 2013 году «Науку» вернули прямо с заводских испытаний. Как стало известно СМИ, специалисты РКК «Энергия» были вынуждены провести дополнительные работы и проверки на МЛМ «Наука». Во время тестирования выявилось большое количество брака. К примеру, замусоренными оказались трубопроводы системы заправки горючим.Запуск модуля с посторонними частицами в топливной системе мог привести к серьезной аварии.

Началась длительная работа по поиску, локализации и устранению частиц. Ситуация осложнялась тем, что у «Науки» очень сложные сильфонные баки и несколько сотен метров трубопроводов, часть из которых невозможно вытащить, не нарушив целостность корпуса. Заменить баки было невозможно, их производство к тому времени было уже закрыто. В итоге баки пришлось разрезать, вычистить изнутри, а затем, после того как его заварила обратно, оказалось, что он недостаточно герметичен. За это время модуль модернизировали и он получил наименование МЛМ-У.

В 2019 году пошли хорошие новости о скорой готовности «Науки». В марте глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин подтвердил информацию о замене старых баков на баки от разгонного блока «Фрегат». Как пояснил Рогозин, со старыми баками возник целый ряд проблем в связи с негодным хранением, появились микротрещины, подтвердился факт усталости металла, также на баки была утеряна документация. В то же время документация от баков «Фрегата» совпадала с документацией оригинальных баков МЛМ процентов на 90, что позволило использовать их после небольшой доводки.

В августе 2020 года «Наука» была отправлена на Байконур, где начались длительные тесты. Всего с модулем было проведено около 700 испытаний. И вот спустя годы «Наука» наконец была запущена к Международной космической станции.

Всё только начинается

Успешный запуск — это лишь начало работ, которые нужно будет провести, чтобы модуль стал полноценно функционирующей частью российского сегмента станции. 29 июля предстоит стыковка со станцией, и очень важно, чтобы она прошла удачно.

Российским космонавтам по плану предстоит сделать 10 выходов в открытый космос, для того чтобы подключить и подготовить к работе модуль и его системы. Также работы будут проводиться и внутри модуля. С ближайшими грузовыми кораблями «Прогресс» уже начнет приходить научное оборудование, и его потребуется подготовить к работе.

На «Науке» будет проводиться множество экспериментов, однако стоит выделить самые интересные и значимые. Среди них работа с мощной электровакуумной печью, которая предназначена для выращивания кристаллов из расплава металлов. Такие кристаллы, которые будут создаваться в рамках эксперимента «Вампир», имеют очень важное практическое значение, они используются для создания особо чистых датчиков инфракрасного излучения, способных работать при комнатной температуре.

Вертикализация ракеты-носителя «Протон-М» с многоцелевым лабораторным модулем «Наука» на стартовом комплексе космодрома Байконур

Фото: ТАСС/Роскосмос

Наверняка на «Науке» будут продолжены опыты российской компании 3D Bioprinting Solutions, которая уже получила очень интересные научные результаты, впервые в мире проведя печать клеточной ткани в условиях невесомости. В будущем такие эксперименты позволят выращивать сложные клеточные структуры и целые органы на орбите, чтобы потом доставлять их на Землю и трансплантировать нуждающимся.

Всего же «Наука» может проработать на МКС 15 лет. Именно на столько рассчитан ее ресурс. Да, к настоящему времени работа самой станции одобрена пока только до 2025 года, но, скорее всего, в ближайшие годы будет собрана комиссия, которая продлит срок до 2028 или 2030 года.

Отдельно стоит сказать, что модуль «Наука» сделает более комфортным пребывание российских космонавтов. В модуле есть отдельное спальное место и еще один туалет. В условиях невесомости, где использование туалетов сопряжено с их частой поломкой из-за активно вымываемого с мочой кальция, это тоже очень немаловажная деталь.

Пока же остается ждать стыковки. В истории российской космонавтики началась новая научная страница, и очень хочется, чтобы она была успешной и удачной.

Источник: Известия