Недавно Международной космической станции исполнилось 23 года с момента ее запуска на орбиту. Несмотря на то, что возраст многих модулей не превышает десяти лет, общая конструкция вызывает беспокойство в отношении ее надежности. В частности, американские специалисты обеспокоены недавними техническими проблемами в российском сегменте, которые, по их мнению, могут стать серьезным вызовом для освоения космоса. Потеря этого важнейшего орбитального объекта может стать серьезной проблемой, поскольку полноценной замены пока не предвидится.
Офис генерального инспектора NASA (OIG) в отчете, опубликованном 30 ноября (ссылка на PDF-в одном из аналитических документов этот потенциально неблагоприятный сценарий ближайшего будущего обозначен как «зазор» между космическими станциями. На текущем этапе сложно определить продолжительность периода, в течение которого у человечества не будет МКС, а станции-заменители (будь то полноценно международные или национальные с международным участием) еще не будут введены в эксплуатацию.
Напомним, OIG — специализированная структура, функционирующая в рамках американских ведомств и осуществляющая комплексный анализ работы соответствующего государственного органа. Речь идет, в частности, о Национальном управлении по аэронавтике и исследованию космического пространства США ( NASA). Согласно плану агентства, МКС может быть заменена одной или несколькими частными космическими станциями. Государственный заказчик, в свою очередь, планирует арендовать их модули для реализации собственных задач.
Ответственность за поддержание, эксплуатацию, разработку, управление и вывод на орбиту этих лабораторий будет возложена на коммерческие организации, подобно тому, как это реализовано в программе Commercial Crew Program (CCP), в рамках которой создавали корабли SpaceX Crew Dragon и Boeing CST-100 Starliner. Не стоит забывать и о невероятно успешных Commercial Resupply Services (CRS) и Commercial Orbital Transportation Services (COTS) — последняя породила грузовые корабли SpaceX Dragon и Orbital Sciences Corporation Cygnus, а первая, собственно, представляет собой комплекс договоров, регламентирующих их текущее использование.
У проверяющих структур существует своя оценка подобных планов, которая, как правило, весьма скептична. Этому есть несколько причин, полный перечень которых детально описан в вышеупомянутом документе. Основные опасения OIG сводятся к двум основным пунктам. Во-первых, обозначенные NASA временные рамки ввода в эксплуатацию новых коммерческих орбитальных станций выглядят, мягко говоря, оптимистично. А во-вторых, нынешнее состояние МКС вызывает серьезные опасения: в качестве наглядного признака ее заметного износа и устаревания Офис генерального инспектора называет трещины в модуле «Звезда».
Как действия российского модуля указывают на возможный финал существования всей станции
Международная орбитальная лаборатория постоянно теряет воздух, поскольку создать ее идеально герметичной невозможно. Нормативы определяют допустимый уровень утечек, превышение которого считается отклонением от нормы. Однако в некоторых случаях потеря атмосферы происходит слишком быстро, что требует незамедлительного выполнения заранее спланированных процедур. Для обнаружения и устранения значительных утечек, весь экипаж проводит поиски и использует специальные средства.
В ситуации с модулем «Звезда» возникли более серьезные проблемы, чем предполагалось в начале. Даже после принятия всех предусмотренных мер утечка воздуха из промежуточной камеры продолжала происходить в открытый космос. Попытки герметизации потенциальных источников утечки не привели к результату — в настоящее время станция теряет около 270 граммов воздуха в сутки, что превышает допустимую норму в два раза. Как отмечает издание SpaceNews, NASA и «Роскосмос» проводят всестороннее расследование неполадки, его результаты ожидаются в марте 2022 года.
Казалось бы, это всего лишь техническая проблема, которая может быть решена — зачем вызывать даже умеренную панику? Проблема в том, что промежуточная камера не является компонентом, испытывающим значительные нагрузки, и появление в ней трещин не должно возникать на столь раннем этапе. По крайней мере, это соответствует существующим моделям эксплуатации станции. Что касается прогнозирования срока службы и износа МКС, даже в части российского сегмента NASA можно доверять: американская сторона располагает полнейшей информацией об устройстве всех модулей и богатейшим опытом наблюдений за их техническим состоянием.
Несмотря на все усилия, причины возникновения утечек воздуха на космическом корабле «Звезда» до сих пор не установлены. Впервые с этой проблемой столкнулись еще в 2019 году. Версии о повреждениях, вызванных ударами космического мусора или микрометеоритов, с высокой долей вероятности не соответствуют действительности. Ни внешний, ни внутренний осмотр не зафиксировали следов их воздействия – по крайней мере, на основании имеющихся данных. Более того, промежуточная камера находится в торце модуля и защищена агрегатным отсеком с двигательной установкой, что обеспечивает дополнительную защиту от внешних факторов.
Как наиболее вероятную причину возникновения трещин называют либо производственные дефекты (что маловероятно), либо несоблюдение правил эксплуатации (тоже маловероятно), либо усталостные разрушения конструкции. Наибольшую опасность представляет именно последний, самый вероятный вариант. Если даже не испытываемый нагрузкой элемент станции демонстрирует признаки износа, то и другие модули могут начать выходить из строя по схожей причине. А значит, все будущие прогнозы относительно срока службы МКС потребуется пересмотреть.
Почему замены быстро не будет
Действительно, в последние годы появилось немало заявлений о создании преемника МКС. Среди них — и проект Российской орбитальной станции, и инициативы сразу нескольких американских частных компаний. Каждый из этих проектов представляется многообещающим, однако сроки начала их фактической реализации остаются неясными. Например, космическое агентство США прогнозирует возможность появления хотя бы одной станции к 2028 году. В настоящее время сенат завершает все необходимые процедуры по утверждению запроса NASA на эксплуатацию МКС до 2030-го, получается пара лет в запасе.
Но дотошные сотрудники OIG тонко намекают, что такой оптимизм не вяжется с имеющимся опытом коммерциализации космической отрасли. Та самая программа CCP шла от утверждения технического облика до первого полета восемь лет. И это был корабль SpaceX Crew Dragon: разработанный на основе летающей модели, однако не уложившийся в изначально запланированные сроки. Кстати, второй участник CCP — компания Boeing с ее CST-100 Starliner — до сих пор не удалось провести успешный тестовый запуск.
А в NASA ожидают, что программа коммерческих космических станций войдет в стадию утверждения технических обликов проектов к 2025 году. Офис генерального инспектора называет такой срок крайне труднодостижимым, и уж тем более нереалистично создать первый модуль таких станций всего за три года. Более того, с проверяющей структурой соглашаются опрошенные во время подготовки отчета представители отрасли.
Так ли страшен «зазор»
В итоге получается, что пессимистичный прогноз OIG выглядит гораздо реальнее оптимистичных намерений NASA, и спорить с отчетом трудно. Однако появление ожидаемого «зазора» представляется маловероятным. Задача офиса генерального инспектора состоит в том, чтобы своевременно указывать на потенциальные угрозы, до того как они станут неизбежными. В связи с этим, в ближайшие годы состояние наиболее старых модулей МКС будет находиться под пристальным вниманием. Это позволит орбитальной лаборатории проработать до появления первого преемника. А возможно, даже до появления нескольких.
Американская космонавтика, основываясь на горьком опыте, установила, что подстраивать участников под проект никто не будет « better safe than sorry» («лучше перестраховаться, чем сожалеть»). Один из проектов, вероятно, будет реализован и отправлен в космос — если не до конца текущего десятилетия, то в начале 2030-х. Это разработка Axiom Space. Не исключено появление и отечественной РОСС.
Нельзя полностью исключать возможность экстренного сведения МКС с орбиты до разработки альтернативных решений, учитывая потенциальные кризисы. Это стало бы ощутимым ударом по международному сотрудничеству в области космоса и пилотируемым полетам. Опыт, который ежедневно приобретают члены экипажа на МКС, имеет огромное значение для будущей экспансии человечества в Солнечной системе. Однако, такого развития событий следует избегать всеми возможными способами.