Все осведомлены о том, что космос требует значительных затрат, и несмотря на все попытки сделать его более доступным, настоящая доступность останется далекой перспективой еще много лет. Давайте оставим иллюзии и будем реалистами. Если задать вопрос о самом дорогостоящем творении человека в космосе, многие, без сомнения, назовут правильный ответ.
Другие могут дать более общий ответ, но в конечном итоге они также будут правы. Сегодняшним днем самым дорогим космическим объектом является всем известная Международная космическая станция, или просто МКС.
Это произведение инженерного и творческого мышления человека. Для реализации этого проекта было затрачено сто миллиардов долларов. Даже если бы каждый обитатель планеты, включая детей и престарелых, пожертвовал по десяти долларам, этого было бы недостаточно для создания такого величественного сооружения. Начавшись в 1998 году, проект скоро отметит свой 25-летний юбилей. Еще год до этой даты, но давайте просто рассмотрим этот проект — иначе как его еще можно охарактеризовать?
Космическая станция по сложности сопоставима с крупным городом. Только сама она довольно компактная.
Сколько стоит Международная космическая станция (МКС)?
Давайте еще раз взглянем на затраты на этот проект. Сумма, уже потраченная на МКС, составляет около 100 миллиардов долларов. В визуальном измерении, это число с нулями выглядит следующим образом: 100 000 000 000. Если представить эту сумму в купюрах номиналом в 100 долларов, их общий вес составит 1 000 тонн. Для лучшего представления добавим, что сама МКС весит примерно 430-440 тонн. Таким образом, деньги, вложенные в создание станции, весят более чем в два раза больше самой станции.
Кроме того, на сумму в 100 миллиардов долларов можно приобрести примерно 300 000 суперкаров McLaren по цене около 300 тысяч долларов (примем за округление, учитывая, что в данном случае точность не столь важна). В некоторых странах, таких как Чехия, Израиль, ОАЭ, Португалия, ежегодно продается меньше машин, чем этот объем. Длина одного такого автомобиля составляет 4,6 метра. Представим пробку, состоящую из таких машин, размещенных на расстоянии 40 сантиметров друг от друга. Длина этой пробки достигнет 1500 километров (почти равно расстоянию от Москвы до Сочи или от Москвы до Минска и обратно). МКС находится на орбите примерно 400 километров, что в 4 раза меньше расстояния нашей гипотетической пробки от поверхности Земли. Хотя, конечно же, эти расчеты приблизительны, но они иллюстрируют масштаб этой огромной суммы. Это всего лишь интересный математический подход и необычные факты.
300 000 таких McLaren 720 стоят примерно столько же, сколько МКС. Такое же количество новых машин в сумме продается в Чехии за год.
Работа на МКС
В миссионных центрах по всему миру, таких как Хьюстон, Королев и Мюнхен, ежедневно на огромных экранах разворачивается своеобразное реалити-шоу. Это, вероятно, самое невозбужденное реалити-шоу, которое только можно представить. Здесь нет места для внезапных поворотов сюжета, только медленный и тщательно спланированный ход работы космической станции.
С началом постоянного обитания в 2000 году, МКС стала домом для российских, американских, японских, канадских и европейских космонавтов и астронавтов, совместно проживающих и трудящихся на высоте 400 километров над поверхностью Земли. Возможно, одним из главных успехов МКС стало то, что станция сделала космос чем-то обыденным и даже монотонным.
Тем не менее, не следует рассматривать очевидный успех МКС как нечто само собой разумеющееся, а также не стоит думать, что космические путешествия так легки, как кажутся. И когда вы изучаете историю создания этой огромной орбитальной лаборатории, которая совершает полный оборот вокруг Земли каждые 90 минут, становится понятно, что сам факт существования МКС уже является настоящим чудом.
Так выглядит главный центр управления полетами (ЦУП) России в городе Королев.
Начало строительства МКС
Первый модуль был выведен на орбиту 20 ноября 1998 года с использованием космического аппарата "Заря". Идея создания космической станции зародилась более ста лет назад, представляя логическое развитие для космических цивилизаций между одноразовыми полетами на орбиту и более продолжительными экспедициями к Луне и Марсу. В период космической эры в 1950-х годах видные фигуры, такие как Вернер фон Браун и Сергей Королев, разработали концепцию по созданию постоянно обитаемой орбитальной станции в качестве базы для глубокого космоса.
Первая в мире космическая станция появилась после успешного полета на Луну, когда представители космической области пришли к выводу, что создание станции стало неотложной задачей. Однако, чтобы выполнить эту миссию быстро, оказалось непросто, и в этой гонке вперед выиграл СССР. 19 апреля 1971 года на орбиту была выведена станция "Салют-1", ставшая первой в мире космической станцией. Однако для экономии средств на обеспечение станции (транспортировка космонавтов, грузов и оборудования) потребовались многоразовые космические корабли, так как полеты должны были осуществляться часто. Таким образом, появились проекты шаттлов и "Бурана".
Так выглядела станция Салют-1
Всего за два месяца экипаж из трех человек успешно пристыковался к космической станции "Салют-1" и обустроил свое временное жилище в орбите вокруг Земли. Трое космонавтов провели три недели, находясь и трудясь в ограниченном пространстве 20-метрового цилиндра, установив новый рекорд по продолжительности полета. Несмотря на это, использование термина "полет" в данном контексте, вероятно, было бы не совсем уместным.
29 июня экипаж, возвращаясь на Землю, совершил переход на свой космический корабль "Союз". Однако в момент входа в атмосферу Земли произошла трагедия: вышел из строя клапан, что привело к высасыванию воздуха из спускаемой капсулы. Без скафандров члены экипажа погибли буквально за секунды. Однако об этом страшном инциденте никто не узнал до того момента, когда наземные службы поддержки открыли люк космического корабля.
Первая космическая станция США
Американская программа создания космической станции включала в себя использование мощных ракет "Сатурн-5" и современных космических капсул "Аполлон". Путем объединения всех этих компонентов был создан проект собственной космической станции на орбите.
Skylab стал ключевым элементом в возрождении интереса к более постоянному пребыванию человека в космосе. Вместо создания каждой детали станции с нуля, мы взяли уже существующее и преобразовали его, чтобы использовать в новом контексте, - отмечает Дэвид Бейкер, бывший инженер NASA, который участвовал в программах "Аполлон", "Шаттл" и космической станции.
Эта станция позволяла экипажу находиться в ней в течение трех месяцев, обеспечивая все необходимые удобства, включая душ. В Skylab были построены две полноценные лаборатории, однако запущена была лишь одна. Вторая сегодня находится в Смитсоновском музее авиации и космонавтики в Вашингтоне. Посетители даже могут войти внутрь этой неиспользованной лаборатории, почувствовав себя настоящими космонавтами, или, прошу прощения, астронавтами - ведь это США. Кстати, в музее представлен рассказ о различиях между космонавтами и астронавтами, а также представлены несколько интересных статей на эту тему.
Судьба Skylab получилась скомканной, но задумка была хорошая.
Внутри музея посетители могут обнаружить в Skylab дизайн, который больше вдохновлен научно-фантастическими представлениями о том, как космическая станция должна выглядеть, чем более функциональной реальностью МКС. Возможно, именно таким образом Илон Маск вдохновлялся, разрабатывая интерьер кабины своего корабля Dragon?
Трое экипажей прожили и трудились в Skylab в течение девяти месяцев. Однако первая миссия была одной из самых сложных, когда-либо предпринятых NASA. Всегда сложно быть первопроходцем, особенно когда нужно решать конкретные проблемы, возникающие на орбите.
Первый космический ремонт на орбите
При запуске Skylab 14 мая 1973 года защитный экран и одна из солнечных батарей на стороне лаборатории были отсечены, а другая солнечная батарея развернулась только частично. Космическая станция теряла энергию и подвергалась опасности перегрева. Когда через 11 дней первый экипаж под командованием Пита Конрада, одного из астронавтов, побывавших на Луне, пристыковался, их первоочередной задачей стало спасение станции.
Работая при температуре более 50 градусов Цельсия, они сумели наспех развернуть сшитый изоляционный козырек через шлюз. В течение нескольких дней в ходе неожиданного космического выхода Пит Конрад и Джо Кервин освободили застрявшую солнечную батарею.
Питер Конрад — командир первого экипажа на Skylab
Спасение продемонстрировало возможность проведения космических ремонтных работ — знание, которое позднее оказалось полезным при обслуживании телескопа "Хаббл" и космических станций "Мир" и МКС.
Космические станции "Freedom" и "Мир"
В 80-е годы США подготавливались к запуску еще одной космической станции — "Freedom". Ее проект был явно амбициозным. Помимо лаборатории, жилых модулей и полностью оборудованного медицинского блока, модульная структура включала ремонтную мастерскую для обслуживания спутников и разрабатывалась с учетом возможности использования в качестве отправной точки для будущих экспедиций на Луну или Марс.
С самого начала программа столкнулась с трудностями, несмотря на активную поддержку тогдашнего президента Рональда Рейгана, который активно пропагандировал идею создания станции. Европа, Канада и Япония оказывали поддержку, но даже при этом возникло множество технических и организационных проблем. Более четырех лет потребовалось только для согласования окончательного проекта станции. В это время СССР продвигались в этом направлении более успешно.
Несмотря на бюджетные вложения в размере более 8 миллиардов долларов, инженерам не удавалось предоставить конкретных решений. Кроме того, терялась основная политическая цель станции — демонстрация силы Запада перед СССР. В условиях стремительного распада железного занавеса утрачивалась необходимость и смысл доказательства.
Это сейчас Энергия современное самодостаточное предприятие. Но в начале 90-х все было очень сложно.
Спасение космической индустрии России
В то время как проект Freedoom застрял в бюрократических трудностях, на космической станции "Мир" экипажи из различных стран уже несколько лет вели свою жизнь. По сути, это стало зарождением первой Международной космической станции. Тем не менее, после окончательного распада Советского Союза в декабре 1991 года российская космическая отрасль столкнулась с острой финансовой нехваткой. Экономика находилась в кризисе, и космическая программа страны стояла на грани полного прекращения.
Выходивших в открытый космос астронавтов впервые можно было увидеть с поверхности Земли.
Тогда США приняли решение спасти российскую космическую отрасль любой ценой, не из благородных побуждений, а исключительно в своих интересах. Это обеспечило сохранение и дальнейшее развитие российских космических технологий, предотвратив их передачу третьим странам. В тот период было предпринято множество сомнительных шагов, но партнерство в итоге оказалось весьма выгодным.
Основные финансовые средства поступали в корпорацию "Энергия", которая первой отправила в космос мужчину и женщину, а также построила космическую станцию "Мир". Теперь эта компания стала частным предприятием и крайне нуждалась в средствах для поддержания своей деятельности. Об объеме средств, необходимых для этого, мы уже упоминали в начале статьи.
Космическая станция "Мир" представляла собой крупный и впечатляющий достижение своего времени. В рамках международного сотрудничества на нее совершали вылеты американские космические корабли. Однако позднее было принято решение вывести станцию из орбиты и потопить ее.
Космическое сотрудничество России и США
Российские космонавты начали совершать полеты на американских шаттлах, а астронавты из США посетили космическую станцию "Мир". 3 февраля 1994 года российский космонавт Сергей Крикалев присоединился к экипажу космического корабля "Дискавери" в восьмидневном орбитальном полете. Год спустя астронавт Норман Тагард провел 115 дней на "Мире" на российском космическом корабле "Союз", а 29 июня 1995 года шаттл "Атлантис" пристыковался к российской космической станции.
Однако в тот момент "Мир" старела, и необходимо было предпринять меры. Планировалось создание станции "Мир-2", но обе стороны пришли к выводу, что строить две отдельные станции ("Мир-2" и "Freedom") займет много времени, ресурсов и будет сложным и нерентабельным. Вместо этого решено было создать совместный проект, который впоследствии превратился в Международную космическую станцию (МКС).
Таким образом, МКС в сущности стала наследницей "Мира", вынудив американскую и российскую космические индустрии работать вместе, несмотря на десятилетия напряженных отношений. Важно отметить, что данное сотрудничество не являлось благотворительным, поскольку обе стороны выигрывали от этого по своим интересам.
Над разработкой МКС трудилось десятки, если не сотни тысяч людей из различных стран. Однако слияние двух программ представляло собой сложное задание. В США были индивидуумы, относившиеся к России как к менее значимым партнерам, проигравшим в холодной войне, и не признававшие их более глубокие знания и опыт. В свою очередь, Россия сталкивалась с задержками, обусловленными недостатком финансирования и устаревшей инфраструктурой, вытекающей из этой проблемы.
Как страны договорились о строительстве МКС
Другие страны, вначале присоединившиеся к проекту Freedom и затем ставшие частью МКС, испытывали некоторое недоумение, чувствуя себя на заднем плане в силу дипломатических соображений. Вопреки этому, представители 15 государств встретились в Вашингтоне, чтобы подписать соглашение о создании МКС — партнерства между странами в космосе. На практике, конечно же, все было далеко не так просто, и оценку успешности этого сотрудничества предоставляю вам.
Построение массивной конструкции весом в 420 тонн на высоте 400 километров над поверхностью Земли, предназначенной для длительного пребывания людей, оказалось непростым заданием. Различные команды из разных стран, говорящие на разных языках, должны были разработать и собрать десятки тысяч компонентов, а затем согласовать их взаимодействие. Даже использование американской системы измерений в инженерных проектах, в то время как российские и европейские специалисты предпочитали метрическую систему, создавало многочисленные трудности. Кроме того, необходимо было избежать конфликтов, неизбежных при распределении финансов и славы.
Стоящий перед задачей сборки МКС, каждый модуль должен был последовательно запускаться и собираться в орбите. Трагедия с шаттлом "Колумбия" серьезно замедлила этот процесс, но не остановила его. Работы продолжались, и инженеры проявили героизм, находя выходы из трудных ситуаций.
31 октября 2000 года первый постоянный экипаж отправился на "Союзе" к новорожденной МКС, которая на тот момент представляла собой всего лишь дрейфующий в пустоте цилиндр. В феврале 2001 года к американской лаборатории "Дестини" присоединились еще шесть строительных модулей. Сборка ускорялась, и космический шаттл играл ключевую роль в доставке, позиционировании и соединении модулей. Однако беда пришла с катастрофой шаттла "Колумбия", который разрушился при входе в атмосферу, унесши с собой жизни семи астронавтов, и программа "Шаттл" была временно приостановлена. Этот инцидент стал серьезным ударом, учитывая, что именно шаттлы выполняли основную работу по доставке компонентов на орбиту.
Международный экипаж Колумбии, погибший при входе в атмосферу.
На этом этапе даже рассматривали возможность прекращения строительства МКС, но несмотря на это, работы продолжились. Полностью осуществленной российскими космическими кораблями стала доставка компонентов и экипажей. К моменту почти завершения станции, 24 февраля 2011 года астронавт Барратт выполнил один из последних полетов на шаттле, последний для "Дискавери". В течение нескольких дней, в соавторстве с итальянским астронавтом Европейского космического агентства Паоло Несполи, он использовал манипулятор для перемещения последней основной секции МКС, модуля Леонардо. Модуль был установлен на свое место, и работу над станцией считали завершенной, по крайней мере временно.
Этот момент вызвал определенные эмоции. "Я смог вытащить эту штуку из грузового отсека космического корабля с помощью канадского манипулятора, и было восхитительно видеть это в космосе с Землей внизу. Я подумал, что не хочу все испортить", — отметил Барратт.
На текущий момент на орбите проживают и работают шесть человек. Хотя считается, что там нет политики, и все члены миссий общаются друг с другом нормально, в реальности современных отношений это возможно только на бумаге. Участие России в проекте МКС может вызывать определенные вопросы, но нельзя отрицать дипломатическую роль, которую МКС сыграла еще до своего создания.
Значение МКС в истории космоса
С научной точки зрения, станция является успешным проектом. В настоящее время астронавты, работая в качестве технических специалистов на орбите, затрачивают большую часть своей рабочей недели, и исследования, проведенные на космической станции, привели к публикации нескольких сотен научных статей.
Что касается затрат на проект, указанная стоимость в начале может рассматриваться как приблизительная. С учетом изменения стоимости денег за все годы и сложности учета расходов, трудно точно определить конечную сумму. Тем не менее, сумма в 100 миллиардов долларов является ориентировочной ценой, которую заплатили страны-участницы проекта, включая Россию и США.
Несмотря на участие других стран, именно сотрудничество между Россией и США, а предшествующее ему соперничество СССР и США, оказались наиболее благоприятными для освоения космоса. В настоящее время точно неизвестно, как долго будет продолжаться работа космической станции, но, вероятно, она продержится на орбите как минимум еще десять лет. МКС разработана по принципу конструктора, что позволяет менять ее модули и дополнять новыми. Таким образом, мы можем ожидать еще много интересных событий, конечно же, за определенную сумму.
Более полувека потребовалось, чтобы сбылась мечта о космической станции, но усилия были оправданы. Поживем, увидим, что произойдет дальше со станцией. В настоящее время она является самым затратным проектом в области космоса, самой передовой станцией и символом покорения космоса. Это покорение космоса не только двумя странами, которые когда-то пытались доказать что-то друг другу в эпоху освоения космоса, а всем человечеством.
