Представьте: на станции внезапно гаснет панель управления маршевыми двигателями. Не критично, говорят инженеры, мы же не падаем камнем. И тут начинается самое интересное.
МКС летит на высоте около 400 километров. Кажется, что это космос и пустота. На самом деле там все еще болтаются молекулы воздуха – редкие, разреженные, но достаточные, чтобы тормозить станцию весом 420 тонн. Каждый день она проседает примерно на 70–100 метров. Без коррекции орбита медленно и неотвратимо сползает вниз.
Теперь по часам
Час 1. Никто ничего не замечает
Космонавты пьют кофе из тюбиков. Приборы в норме. Связь с Хьюстоном и Королевом работает. Двигатели молчат, но молчат они и так большую часть времени – коррекции делают раз в несколько недель. Внешне все штатно.
Внутри станции жужжат четыре силовых гироскопа CMG. Это такие тяжелые маховики, которые держат МКС в нужной ориентации – солнечные батареи к Солнцу, антенны к Земле. Гироскопы тихо делают свою работу. Пока что.
Час 6. Первая зевота диспетчера
Станция опустилась примерно на 25 метров. Это меньше, чем длина одного ее модуля. Никто не паникует. Диспетчер в подмосковном ЦУПе допивает третий чай.
Но в системе ориентации копится проблема. Гироскопы постепенно насыщаются – накапливают момент, который должны куда-то сбросить. Обычно их «разгружают» короткими импульсами двигателей. А двигатели, напомним, выключены. Маховики начинают раскручиваться к пределу.
Час 12. Появляется первое предупреждение
Высота упала на 50 метров. Тоже мелочь. Но на пульте загорается желтая лампа: гироскопы CMG близки к насыщению. Если ничего не сделать, через несколько часов они перестанут держать ориентацию.
И тут диспетчер вспоминает, что у американского сегмента есть резерв – двигатели на гидразине. Только их тоже отключили по условиям нашего эксперимента. Значит, единственный выход – магнитные катушки. Их у МКС нет. Опа.
Час 24. Сутки без тяги
Станция ниже на 75–100 метров. По меркам космической баллистики – ерунда. По меркам нервов в ЦУПе – уже не очень. Но главная беда не в этом.
В Хьюстоне на экране всплывает уведомление от системы слежения за космическим мусором. Обломок старого спутника пройдет в 1,2 километра от МКС через 14 часов. Обычно в таком случае станцию просто двигают – чуть быстрее, чуть выше, и мусор пролетает мимо. Сейчас двигать нечем.
Экипаж получает указание: подготовить «Союзы» и «Crew Dragon» как спасательные шлюпки. На станции это называется shelter-in-place. Космонавты надевают полетные костюмы и ждут. На семерых – два корабля. Места хватит.
Час 30. Гироскопы сдаются
Маховики CMG достигли предела. Станция теряет точную ориентацию. Солнечные батареи начинают «гулять» относительно Солнца. Энергия проседает на 20–30%. Часть второстепенных систем автоматически уходит в спящий режим. Освещение в лабораториях гаснет.
Космонавты переходят на резервное питание ноутбуков. Кто-то шутит, что наконец можно выспаться без жужжания вентиляции. Шутка не очень смешная.
Час 36. Мусор пролетает мимо
Тот самый обломок проходит на расстоянии 1,2 километра. Никто не пострадал. Но статистика штука вредная: за двое суток мимо МКС пролетают десятки отслеживаемых объектов крупнее 10 сантиметров. И сотни тысяч мелких, которые никто не отслеживает. Везение – не инженерный параметр.
Тем временем станция продолжает крениться. Антенны теряют узкий луч связи через спутники-ретрансляторы. Видеосвязь с Землей рвется. Голос еще проходит, но через старые УКВ-каналы.
Час 42. Падает не станция, а орбита
Высота МКС снизилась примерно на 130 метров. Это все еще абсолютно безопасно – у станции запас по высоте около 30 километров до зоны, где атмосфера начинает ее серьезно тормозить. Падение «камнем» – это голливудская страшилка, в реальности до нее еще месяцы свободного снижения.
Но проблемы накопились другие. Без точной ориентации перегревается одна из радиаторных панелей. Часть научного оборудования отключена. Связь нестабильна. Экипаж сидит в кораблях. Земля считает варианты эвакуации.
Час 48. Включаем обратно
Двигатели возвращаются к жизни. Первое, что они делают – не поднимают орбиту. Они разгружают гироскопы. Несколько коротких импульсов, и маховики снова в рабочем диапазоне. Станция медленно возвращается в нужную ориентацию.
Подъем орбиты на потерянные 130 метров займет буквально один штатный маневр. Связь восстановится в течение часа. Эксперимент окончен. Никто не погиб. Но ЦУП пьет уже не чай.
Так что же на самом деле страшно?
А страшно вот что. МКС не падает за двое суток. И за неделю не падает. Без коррекции орбиты ей хватит месяцев, чтобы плавно сползти к опасной высоте около 270 километров. Главная угроза 48-часовой паузы – не падение, а мусор и ориентация.
Двигатели на станции работают не для того, чтобы ее удержать в космосе. Они работают, чтобы вовремя увернуться от обломков и не дать гироскопам захлебнуться моментом. Это как с рулем в машине: педаль газа не главное, попробуйте проехать без руля.
Кстати, в 2031 году МКС планируют свести с орбиты управляемо – специальным буксиром, который сейчас разрабатывает SpaceX. И вот тогда двигатели как раз понадобятся в полную силу. Но это уже совсем другая история.