Как отправка в космос нового модуля МКС продвинет российскую науку

Наука - полноценный космический корабль больше Crew Dragon и новая часть МКС

«Наука» - это первый за 11 лет российский модуль на МКС, а еще первая собственная научная лаборатория в космосе для страны. Однако он немного больше, чем просто это: модуль фактически большой космический корабль, который после выведения на орбиту может самостоятельно долететь до МКС и пристыковаться к орбитальной станции, ни один другой американский или европейский модуль этого не умеют. Модули NASA, например, не могут летать самостоятельно и представляют из себя просто корпусы с начинкой; их доставляют на орбиту в грузовых отсеках шаттлов и стыкуют с помощью манипулятора.

Сама «Наука» весит более 21 тонны, что делает ее самым тяжелым российским модулем. Это 13 метров в длину и 4,2 метра в диаметре. 21 июля он стартовал с космодрома «Байконур» и по плану должен состыковаться с МКС через 8 дней полета - 29 июля. 

Там будут проводить научные эксперименты по выращиванию эмбрионов 

В первую очередь, «Науку» создавали как модуль, отведенный под научные эксперименты (о чем говорит его название). Всего на данный момент в российский сегмент МКС входят два больших модуля - «Заря» и «Звезда» - и три малых, используемых также в качестве причалов для космических кораблей. 

«Зарю» используют, по большей части, в качестве склада. Остается «Звезда» - главный модуль российского сегмента, куда помещаются лишь две каюты, системы жизнеобеспечения и управления. Места под научные стойки там нет: оборудование приходиться ставить «в проход» для использования, а потом убирать в место хранения.  

Места в «Науке» более чем достаточно. Для экипажа есть 14 рабочих мест внутри модуля и 16 снаружи, а для научных экспериментов - отдельная лаборатория. Например, там есть центрифуга, которая позволит искусственно создавать силу тяжести и изучать влияние ее разных величин на развитие эмбрионов. 

Еще одно значимое нововведение - европейский манипулятор ERA на внешней стороне модуля: это управляемая «космическая рука», которая позволит реже выходить в космос для проведения ремонтных, технических и научных работ на МКС. На других научных модулях датчики и приборы для экспериментов приходится устанавливать астронавтам, выходя наружу. 

В целом, «Наука» довольно инновационна - как для российского сегмента в целом, так и на фоне трех других научных модулей МКС: американского «Дестини», европейского «Коламбус» и японского «Кибо». Но есть свои нюансы. Научные стойки, к примеру, совместимы только с научным оборудованием, созданным специально под них. В других лабораторных модулях, по большей части, все унифицировано.  

«Науку» не могли запустить 14 лет, это очень драматичная история

«Наука» оказалась одним из самых проблемных проектов российского сегмента станции, настоящим долгостроем. Работу над ним страна начала еще в начале 2000-х, причем не с нуля: в научный модуль решили переделать запасной вариант модуля «Заря» (он был самым первым модулем, запущенным в космос, но несмотря на то, что относится к российскому сегменту МКС, финансировался и принадлежит NASA). 

Дублер «Зари» был готов на 80%, когда его решили переделать в космическую лабораторию, а запуск назначили на 2007 год. Однако с тех пор сроки амбициозного проекта постоянно переносили - из-за технических и финансовых проблем.

Главная «головная боль» возникла в 2013-м, когда при испытаниях модуля в его топливных трубопроводах обнаружили мелкую металлическую стружку - частицы, размером сто микронов. Это производственный брак. Позже такую же стружку нашли и в топливных баках. Избавиться от нее никак не получалось. «Мойку проводили в страшном аврале. Работали семь дней в неделю в две смены, постоянные комиссии и попытки помыть, испытания постоянные. Получаем протокол, что емкость чистая, через некоторое время - опять загрязнения», - рассказывали источники Центра Хруничева, где создавали модуль.

Эта стружка могла оставить «Науку» на земле навсегда. Дело в том, что посторонние частицы в баках и трубопроводах теоретически могут попасть в двигатели и заглушить их. Модуль мог просто застрять на опорной орбите, а затем сгореть в атмосфере. О замене баков речи даже не шло: их производитель, завод «Серп и молот», уже прекратил свою работы и был снесен. Заводов, которые делали бы аналогичный продукт с необходимыми параметрами, в России больше нет. К слову, и запасные баки «Науки» тоже оказались загрязнены злополучной стружкой.

В итоге, после многочисленных попыток отмыть баки, комиссия допустила их в дальнейшую работу, но с условием, что они будут использованы только один раз, для вывода на орбиту и стыковки, и не будут интегрированы в сложную топливную систему всей МКС (иначе это бы угрожало безопасности и всей станции). 

«Наука» продлит жизнь МКС, но не надолго

Срок эксплуатации МКС истекает в 2024 году, и страны-участницы думают, что делать с ней дальше. В 2020 году заместитель гендиректора ведущей конструкторной корпорации РКК «Энергия» Владимир Соловьев заявил: «Уже сейчас есть ряд элементов, которые серьезно затронуты повреждениями и выходят из эксплуатации. Многие из них не подлежат замене. После 2025 года мы прогнозируем лавинообразный выход из строя многочисленных элементов».

Варианты - от утопить в океане до станции-хаба между Землей и Луной - до сих пор рассматриваются другими странами. Россия же однозначно выступает за продление срока эксплуатации до 2028 или 2030 года, после чего собирается выйти из проекта МКС и создать собственную космическую станцию (РОСС). И стыковка «Науки» может продлить срок службы российского сегмента еще на несколько лет. 

Впрочем, после этого «Наука» не перейдет в состав РОСС. «Нет, она (“Наука”) уже так повязана на Земле интеллектом с ныне летающей МКС, что ее просто невозможно приспособить к новой станции», - сказал Соловьев в апреле 2021 года.