?

Log in

No account? Create an account

Научно-популярно о космосе и астрономии

Предыдущий пост Поделиться Следующий пост
Печальная история “Науки”
lozga
В феврале этого года космонавты Александр Мисуркин и Антон Шкаплеров начали подготовку российского сегмента Международной космической станции к встрече модуля “Наука”, который уже второй раз выходит на финишную прямую перед запуском. В прошлый раз — в 2013 году — его успели собрать и отправить на испытания, где обнаружилось загрязнение в двигательной системе. На устранение замечаний и переборку ушли годы. О долгой и немного печальной истории модуля, который не может отправиться в космос уже больше двух десятилетий, меня попросили рассказать на портале "Чердак".


Модуль "Наука", 2012 год, фото РКК "Энергия"

Приключения транспортного корабля снабжения


В 1960-х в СССР разрабатывалась военная орбитальная станция “Алмаз”. Главной задачей ее экипажей должно было стать фотографирование Земли. Отснятую пленку требовалось возвращать с орбиты, но корабль “Союз” мог перевозить очень небольшое количество груза. Поэтому разработчик станции, ОКБ-52 решило заодно создать универсальный корабль, который мог бы не только доставлять на орбиту большие объемы груза, но и возвращать на Землю экипажи вместе с километрами отснятой пленки. Корабль назвали ТКС - “транспортный корабль снабжения”.


Модель корабля ТКС, фото Stefanwotzlaw/Wikimedia Commons

Поскольку на орбиту корабль собирались выводить на ракете “Протон”, которая может поднять целых двадцать с небольшим тонн, у конструкторов появилась возможность реализовать красивое и эффективное решение - ТКС состоял из двух блоков, возвращаемого аппарата (ВА) и функционально-грузового блока (ФГБ). Особенность последнего заключалась в том, что такие блоки могли служить “кирпичиками” для орбитальных станций. Эти серийно изготавливаемые модули можно было просто добавлять к станции, присоединяя или меняя модули по желанию и/или необходимости (Отдаленно похожую идею реализовали на МКС и американцы, когда шаттлы возили MPLM.). Это фактически и определило будущее всего проекта — после испытаний возвращаемого аппарата (кстати, они были рассчитаны на многоразовое использование, и два экземпляра совершили по два полета) и тестового автономного полета ТКС-1 (он же “Космос-929”), ТКС отправился к станции “Салют-6”. Космонавтов на ней уже не было, но аппарат успешно пристыковался, продемонстрировав возможность расширять орбитальные станции за счет новых модулей. Третий ТКС был запущен к станции “Салют-7” и проработал в ее составе с марта по сентябрь 1983 года. Четвертый и последний корабль отправился к “Салюту-7” в 1985 году.

Возможность превратить ФГБ в дополнительный модуль орбитальной станции привела к тому, что, несмотря на закрытие проекта ТКС, ФГБ использовались весьма широко. Один превратили в буксир, и он доставил к станции “Мир” модуль “Квант-1”. На базе следующего сделали макет “Полюс“ для первого пуска “Энергии”. Еще четыре стали модулями “Квант-2”, “Кристалл”, “Спектр” и “Природа” для станции “Мир”. Уже в девяностых, предпоследний ФГБ под названием “Заря” стал первым модулем МКС, а последний хотели использовать как дублер на случай аварии. Именно он в итоге и стал “Наукой”.


Модуль "Заря" в полете, фото NASA

Годы и буквы


Поскольку запуск “Зари” прошел успешно, возникла логичная идея запустить последний оставшийся ФГБ, как еще один модуль МКС. Сначала его хотели отправить в космос без особых изменений конструкции, но в 2004 году модуль решили переориентировать под большее количество научных экспериментов и переименовали в Многофункциональный лабораторный модуль (МЛМ).

Первоначально МЛМ собирались запустить в 2007 году. Но сроки начали сдвигаться. По слухам, его серьезно переделывали, а работы, очевидно, шли не быстро. 2007 год превратился в 2009, затем 2011 — и только в конце 2012 года собранный МЛМ доставили из Центра им. Хруничева в РКК “Энергия” для проведения предстартовых проверок. Примерно в это время появилось название “Наука”.

Увы, проверки модуль не прошел из-за проблем в двигательной системе, и в конце 2013 года его вернули обратно на предприятие-изготовитель. По разным источникам, в “Науке” меняли трубопроводы, клапана и двигатели. В 2017 году появилась информация, что загрязнение обнаружилось еще и в топливных баках, которые нельзя было просто промыть или заменить. И вот почему.

Баяны великих предков


“Наука” сохранила полезную особенность модулей, основанных на ФГБ/ТКС - на ней стоят топливные баки, которые можно многократно дозаправлять, поэтому модуль может использоваться для управления ориентацией и маневрирования орбитальной станции. Собственно говоря, “Заря” в первые годы эксплуатации МКС не только обеспечивала молодую станцию электричеством и управляла терморегуляцией, но и поддерживала требуемое положение станции в пространстве. Но из-за этого баки у модуля достаточно сложной конструкции.
Внутри корпуса бака находится сильфон (гармошка) и гибкая мембрана. С одной стороны хранится топливо, с другой стороны требуемое давление обеспечивает газ наддува. В результате топливо постоянно хранится под давлением и не смешивается в невесомости с газами (попадание смеси газа и топлива в работающий двигатель вредно для него).

09.jpg
Пример космического бака с сильфоном и мембраной из лекции проф. В.А. Соловьева

Загрязненные баки нельзя было заменить - например, просто поставить другие баки из производящихся сейчас для корабля “Союз” - у них другой диаметр. А подходящих баков в запасе больше не осталось. И сделать новые тоже невозможно: производственные цепочки для создания подобных баков давно распались. Это конечно, не значит, что российская космическая промышленность разучилась делать баки вообще. Можно было бы разработать, создать производственную оснастку и произвести баки подходящей размерности и даже с лучшими характеристиками, но это потребовало бы нерационально большого количества времени и денег. В результате было принято решение вскрыть баки, почистить и заварить снова. Кроме того, в течение 2017 года для модуля изготавливали дополнительные детали. В итоге сроки старта сместились на 2018 год.

Перед стартом


Судя по последним новостям, Роскосмос и Центр им. Хруничева настроены достаточно решительно, и в конце этого года (называлась дата 6 декабря) “Наука” наконец отправится в полет. Но совсем недавно стало известно, что США передумали финансировать МКС после 2024 года (окончательное решение американцев станет известно в ближайшее время), а в таких условиях широко распространенные ожидания о продлении работы станции до 2028 года и дальше - не оправдаются. Прямо сейчас “на стапелях” стоят еще два модуля: научно-энергетический (НЭМ) и узловой, и завершать их полет, затопив вместе с МКС, будет очень расточительно. Поэтому возобновились разговоры о национальной станции. Существующие российский и американский сегменты МКС взаимно зависят друг от друга - например, большая часть электричества вырабатывается у американцев, а жизнеобеспечение сконцентрировано в модуле “Звезда”. Из идеи механически отсоединить российский сегмент сейчас ничего хорошего не получится. Но с двумя новыми модулями он может приобрести требуемый уровень автономности. Вопрос в том, нужна ли вообще орбитальная станция сейчас, когда в NASA собираются строить посещаемую окололунную Deep Space Gateway? Споры продолжаются, и пока ни одна из сторон не представила неоспоримых аргументов.

Лично на мой взгляд, орбитальные станции все еще полезны. Несмотря на то, что на МКС с 2000 года непрерывно работают сменяющие друг друга экипажи, говорить о том, что проведены все возможные эксперименты, рано. Можно и нужно продолжать изучать то, что происходит с человеком в космосе, и околоземная орбита, с которой возможно быстрое возвращение в случае аварии, отлично для этого подходит. Рекорд по длительности непрерывного нахождения человека в невесомости был поставлен на станции “Мир”, на МКС же самый длительный полет был на 97 суток короче. Много говорилось о производстве в условиях невесомости, и на МКС с 2005 года выращивают кристаллы белков, которые вырастают до бОльших размеров, чем на Земле. Это направление может дать интересные и полезные прикладные (т.е. выгодные прямо сейчас) результаты. Ну и не стоит забывать про туризм. Во второй половине нулевых на станцию слетало несколько космических туристов, но это направление в последние годы заглохло. В планах РКК “Энергия” упоминалось создание специального туристического модуля, который вполне может оказаться и выгодным для отрасли, и полезным для популяризации космоса.

P.S. По последним слухам работы над модулем идут медленнее запланированного, и его запуск может съехать на 2019 год.

Материал публикуется в авторской редакции.


Я в социальных сетях:
Вконтакте, Facebook, Twitter, Instagram, YouTube

attentioneer.jpg

Записи из этого журнала по тегу «космические корабли»


promo lozga ноябрь 4, 2014 17:00
Buy for 20 tokens
Привет! Добро пожаловать в блог, посвященный популяризации космонавтики, астрономии, и, шире, науки и прогресса человечества. Если вы зашли ко мне впервые, рекомендую почитать длинные серии постов по тегам: Серия "Незаметные сложности космической техники". Рассказы о том, как и почему ракеты и…

  • 1
И как там боги, залетают и раздают манну небесную?

  • 1