Все хорошее заканчивается. То же самое относится и к одному из крупнейших, самых дорогих и самых зрелищных научных проектов – Международной космической станции. Однако, как оказалось, закончить такой проект не так просто, как может показаться.
Первый постоянный экипаж на борту Международной космической станции (МКС) вышел на орбиту в 2000 году, через два года после размещения там первых двух модулей. Уже более 22 лет на борту станции не было ни дня без человека. По оценкам, строительство орбитальной лаборатории за эти годы обошлось примерно в 100 миллиардов долларов США, а ежегодная эксплуатация станции обходится государствам-членам почти в 2 миллиарда долларов США. Однако даже при таких затратах удерживать станцию на орбите бесконечно долго невозможно. Первоначально планировалось завершить проект и уничтожить станцию в верхних слоях атмосферы в 2016 году. В 2015 году программа космической станции была продлена до 2020 года. В последующие годы проект продлевался еще дважды, чтобы определить в январе 2022 г.
В этот раз мы не можем рассчитывать на продление проекта из-за того, что станция потихоньку начинает выходить из строя. Все больше возникает проблем с герметичностью отдельных модулей и установленного на них оборудования. Продление программы за пределы 2030 года было бы просто опасно для экипажа на борту станции.
НАСА начинает подготовку к финальной миссии
В бюджетном предложении НАСА на 2024 год, опубликованном в начале марта, можно найти пункт, описанный как «предварительные опытно-конструкторские работы по тормозному модулю». Речь идет о специальном модуле, который после запуска на орбиту в конце 2020-х годов будет контролируемо тормозить космическую станцию, опуская ее все ниже и ниже. План состоит в том, чтобы космическая станция в конечном итоге вошла в атмосферу Земли над Тихим океаном. Конечно, часть станции сгорит во время полета через атмосферу, но часть переживет полет и должна упасть рядом с океаническим полюсом недоступности, также известным как Точка Немо, которая находится более чем в 2500 километрах от ближайшей суши.
НАСА просит у законодателей 180 миллионов долларов в 2024 году для этой цели. Разумеется, в эту сумму не входит ни строительство, ни вывод модуля на орбиту. По текущим оценкам, общая стоимость составит около 1 миллиарда долларов.
Проблема в том, что на самом деле до недавнего времени планировалось вывести космическую станцию с орбиты с помощью российского грузового корабля «Прогресс», который мог бы справиться с этой задачей. Однако геополитическая ситуация на Земле не позволяет с уверенностью сказать, будет ли «Прогресс» доступен в 2030 году. Следовательно, НАСА хочет иметь собственный резервный модуль.
Но нужно ли так много тратить?
Может показаться, что миллиард долларов на специальный модуль спуска с орбиты — это много, но ведь это лишь половина годового бюджета, затрачиваемого годами на содержание космической станции. В конце концов, никто не хотел бы, чтобы космическая станция бесконтрольно упала в неустановленном месте на суше после трех десятилетий впечатляющего успеха.
Вытащить что-либо с орбиты — невероятно сложная задача. Космическая станция, расположенная на высоте 400 км над Землей, делает оборот вокруг нашей планеты всего за 93 минуты, поэтому движется по поверхности Земли с огромной скоростью. Так что если бы мы предположили, что мы просто включали тормозные двигатели и ничего больше, мы бы не смогли определить место посадки до самого конца. Верхние слои атмосферы подвержены постоянным колебаниям. В зависимости от погодных условий, температуры, давления точка, в которой атмосфера берет на себя торможение космического объекта, бывает выше, а иногда ниже. В некотором смысле это похоже на попытку посадить гидросамолет в бурном море. Когда самолет коснется поверхности воды, неизвестно. Это будет зависеть от текущего состояния моря.
Использование специального тормозного модуля позволяет спроектировать траекторию входа в атмосферу так, чтобы станция приземлилась вблизи Точки Немо, где она никому не будет угрожать на поверхности Земли. Это, вероятно, стоит любой цены.
