Международная космическая станция и её эксплуатация¶

Международная космическая станция (МКС) — пилотируемая орбитальная станция, используемая как многоцелевой космический исследовательский комплекс. Эксплуатируется с 1998 года, постоянно обитаема с 2 ноября 2000 года. Проект реализуется как международный: в нём участвуют США, Россия, Япония, Канада и государства Европейского космического агентства. Станция находится на низкой околоземной орбите с высотой около 400 км и совершает полный оборот вокруг Земли примерно за 90 минут.

¶История создания

Идея международной станции возникла в 1980-е годы как развитие американской программы «Спейс Шэттл» и советских орбитальных комплексов «Салют» и «Мир». После распада СССР сотрудничество России и США в космосе расширилось: в 1993 году было подписано соглашение о совместном создании станции, объединившее проекты Freedom и «Мир-2».

Первый модуль — функционально-грузовой блок «Заря» — выведен на орбиту 20 ноября 1998 года ракетой «Протон-К». В декабре 1998 года к нему пристыкован американский модуль Unity. Первый долговременный экипаж — Уильям Шеперд, Сергей Крикалёв и Юрий Гидзенко — начал работу 2 ноября 2000 года.

¶Структура и модули

Станция состоит из соединённых между собой модулей, обеспечивающих жизнедеятельность экипажа, научные эксперименты и стыковку кораблей.

Ключевые элементы инфраструктуры — ферменные конструкции с солнечными батареями, обеспечивающие электропитание, а также канадский манипулятор Canadarm2 для перемещения грузов и обслуживания внешних систем.

¶Экипаж и жизнеобеспечение

Экипаж обычно состоит из 3–7 человек. Смена экипажей производится пилотируемыми кораблями: ранее — американскими шаттлами и российскими «Союзами», с 2020 года — также кораблями Crew Dragon компании SpaceX. Грузы доставляются кораблями «Прогресс», Cygnus, Dragon и HTV.

На борту поддерживается атмосфера, близкая к земной: давление около 101 кПа, содержание кислорода примерно 21 %. Системы регенерации воды и воздуха позволяют снизить зависимость от поставок с Земли. Кислород получают электролизом воды, углекислый газ удаляется с помощью поглотителей.

¶Научные исследования

Основная задача станции — проведение экспериментов в условиях микрогравитации. Основные направления:

• биология и медицина — влияние невесомости на организм человека, рост тканей, микробиология;
• физика жидкостей и материаловедение — поведение веществ без конвекции;
• астрономия и наблюдение Земли — съёмка поверхности, мониторинг климата;
• технологии — испытания систем жизнеобеспечения для будущих дальних полётов.

Результаты исследований применяются в медицине, материаловедении и подготовке к пилотируемым миссиям за пределы околоземной орбиты.

¶Управление и партнёры

Управление полётом осуществляется из Центра управления полётами в Хьюстоне (США) и Центра управления полётами в Королёве (Россия). Координацию партнёров обеспечивает многосторонний координационный совет.

Участники проекта:

• NASA (США);
• Роскосмос (Россия);
• ЕКА (Европа);
• JAXA (Япония);
• CSA (Канада).

¶Значение и перспективы

МКС — крупнейший международный инженерный проект в космосе и наиболее длительно обитаемый объект за пределами Земли. Станция используется для отработки технологий длительных полётов, международного сотрудничества и коммерциализации околоземной орбиты.

Обсуждаются сроки завершения эксплуатации. Ряд партнёров ориентируется на период до конца 2020-х — начала 2030-х годов, после чего планируется сведение станции с орбиты. На смену рассматриваются коммерческие орбитальные станции и национальные проекты, включая российскую РОС.

¶Рекорды и факты

• Первый долговременный экипаж работает с 2 ноября 2000 года.
• Станция совершает около 16 витков вокруг Земли в сутки.
• Скорость движения — примерно 7,66 км/с.
• Общая масса комплекса превышает 400 тонн.
• Отдельные космонавты и астронавты провели на орбите более года суммарно за несколько экспедиций.