Международная космическая станция — история, устройство, факты

Космос

В 2020 году исполняется 22 года самому дорогому и амбициозному проекту в области пилотируемой космонавтики — Международной космической станции. С 1998 года МКС находится на земной орбите и используется научной общественностью многих стран для проведения исследований в космической сфере. Однако если ученые понимают важность и значимость орбитальной станции, то обыватель далеко не всегда представляет, что собой представляет МКС и в чем ее польза для человечества.

Что такое МКС?

Станция МКС — это международная пилотируемая станция, расположенная на земной орбите и используемая как исследовательский комплекс в условиях открытого космоса. МКС существует с 1998 года, когда были состыкованы ее первые модули. Международный статус МКС подтверждается участием в проекте нескольких стран: России, США, нескольких стран ЕС, Японии и Канады.

На какой высоте находится станция?

Высота орбиты МКС колеблется от 330 до 430 км над поверхностью Земли. Стандартное расстояние от Земли до МКС составляет 404-405 км, высота орбиты корректируется работой собственных двигателей станции и воздействием силовых агрегатов пристыкованных грузовых кораблей. Из-за влияния земной гравитации и трения атмосферы, МКС постоянно теряет скорость движения и снижает свою орбиту, поэтому ее высота нуждается в постоянной корректировке.

Характеристики станции

  • скорость МКС на орбите – 7,6 км/с (27,5 тыс. км/ч)
  • время полного оборота МКС вокруг Земли – 1 час 32 минуты и 53 секунды
  • за сутки станция совершает 15,5 оборота вокруг планеты

Размеры МКС сравнимы с 30-этажным домом. Длина станции – 109 м., ширина – 51 м. (73 с ферменными конструкциями), высота – почти 30 м. Общая масса всех модулей составляет около 420 тонн.

Структура станции

Принцип построения МКС — модульный. Собранные на Земле готовые блоки доставляют на орбиту и пристыковывают к МКС. На сегодняшний момент станция состоит из 15 основных модулей:

Международная космическая станция — история, устройство, факты
  • 5 российских («Заря», «Рассвет», «Звезда», «Поиск», «Пирс»);
  • 7 американских («Юнити», «Дестини», «Транквилити», «Квест», «Купола», «Гармония», «Леонардо»);
  • европейского «Коламбус»;
  • японского «Кибо»;
  • экспериментального жилого модуля BEAM, созданного частной компанией Bigelow Aerospace.

Максимальный экипаж МКС составляет 6 человек – именно на столько космонавтов и астронавтов рассчитаны системы жизнеобеспечения станции. Однако из-за прекращения программы полетов управляемых шаттлов максимальная численность экипажа была снижена до 5 человек. Так как российский пилотируемый корабль «Союз МС» вмещает всего трех пилотов, а новый пассажирский корабль «Crew Dragon» – двух, то одновременно на МКС обитает не более 5 членов экипажа.

Что делают космонавты на МКС?

Международная космическая станция — история, устройство, факты
Александр Михайлович Самокутяев работает на МКС

Кроме поддержания статуса постоянного присутствия человека в космосе, одной из основных целей создания станции было проведение научных опытов в условиях естественной невесомости и отсутствия земной атмосферы. Эксперименты в области биологии, физики, астрономии, космологии и метеорологии проводятся с использованием оборудования, расположенного в научных модулях станции. Часть опытов, требующих наличия вакуума, проводится в открытом космосе с помощью оборудования, закрепленного на внешней обшивке МКС.

История создания МКС

Первоначально Международная космическая станция создавалась как противовес советской станции «Мир», поэтому в ее создании участвовали лишь страны Запада и Япония. О проекте под кодовым названием Freedom («Свобода») было заявлено президентом США Р. Рейганом в 1984 году – в самый разгар Холодной войны.

Международная космическая станция — история, устройство, факты
Блок «Заря» и модуль «Unity»

Однако стоимость проекта была слишком велика даже для богатых стран, к тому же к началу 90-х годов изменилась и политическая ситуация в мире. Независимая Россия, первоначально планировавшая построить станцию «Мир-2», столкнулась с финансовыми трудностями. Поэтому было принято объединить усилия в прошлом противоборствующих лагерей. 17 июня 1992 года Российское космическое агентство и NASA заключили соглашение о совместном исследовании космоса.

В рамках программы «Мир – Шаттл» и родилась идея о строительстве МКС. 2 сентября 1993 года правительства РФ и США объявили о совместном создании орбитальной станции, получившей свое нынешнее название. В 1995 году был утвержден ее эскиз, а годом позже была утверждена конфигурация МКС.

Запуск первого модуля МКС

Запуск первого модуля Международной космической станции был произведен в 1998 году. Сначала ракетой «Протон-К» на орбиту был выведен российский грузовой блок «Заря». Двумя неделями позже к нему пристыковался американский модуль «Юнити», который и поныне отвечает за стыковку с МКС всех космических кораблей. 10 декабря 1998 на борт станции зашли первые люди – космонавт С. Крикалев (Россия) и астронавт Р. Кабан (США).

Международная космическая станция — история, устройство, факты
«Протон-К» с модулем «Звезда»

В 2000 году сборка станции была продолжена. Российский сегмент МКС пополнился служебным модулем «Звезда», на ранних стадиях отвечавшим за жизнеобеспечение станции. В этом же году на МКС был доставлен экипаж первой постоянной экспедиции в составе космонавтов С. Крикалева и Ю. Гидзенко (Россия), а также астронавта У. Шепарда (США).

В дальнейшем сборка МКС была продолжена: в 2001 году к МКС были пристыкованы научная лаборатория «Дестини» (США), робот-манипулятор «Канадарм2» (Канада) и шлюзовые отсеки «Квест» (США) и «Пирс» (Россия). Сборка станции была приостановлена в 2003 году в связи с катастрофой американского многоразового шаттла «Колумбия». Лишь в 2005 году на орбиту был поднят новый модуль – внешняя складская платформа ESP-2. К 2011 году сборка основной конфигурации станции была закончена, после чего развитие МКС было временно остановлено.

Международная космическая станция — история, устройство, факты
Доставка на стартовую площадку грузового корабля с модулем «Звезда»

В 2016 году доставка модулей была возобновлена. Причиной многолетней паузы стало окончание использования многоразовых космических челноков «Спейс шаттл». Российские корабли из-за своих технических характеристик не могли доставлять на орбиту модули МКС. Лишь на ранних стадиях проекта два российских блока были доставлены космическими кораблями «Протон». Остальную работу по доставке орбитальных модулей выполняли американские корабли. Сначала полеты совершали многоразовые шаттлы, в последние годы эстафету подхватил корабль Dragon компании SpaceX. Доставку экипажей и обычных грузов также выполняют российские корабли серий «Прогресс» и «Союз».

Как уже говорилось, по состоянию на 2020 год станция состоит из 15 основных модулей и нескольких второстепенных. Однако развитие станции не остановилось. По планам, в будущем планируется доставить на орбиту 4 российских модуля («Наука», ERA, «Причал» и НЭМ-1), которые могут составить основу национальной российской станции после вывода МКС из эксплуатации.

Сколько лететь до МКС?

Международная космическая станция — история, устройство, факты
Старт грузового корабля «Прогресс МС-09»

Обычному грузовому кораблю необходимо до двух суток с момента запуска до стыковки с МКС. Для доставки экипажей обычно используется схема, предусматривающая шестичасовой полет. В 2019 году грузовой корабль «Прогресс МС-09» совершил стыковку через 3 часа 40 минут после взлета, что на 2 часа меньше предыдущего рекорда, а 23 июля 2020 года, был поставлен новый рекорд — корабль «Союз-2.1а» долетел до МКС за 3 часа 18 минут 31 секунду. По заявлению Роскосмоса, планируется сократить время полета к МКС до полутора часов.

Кому принадлежит МКС?

Несмотря на международный статус станции, вклад участников нельзя назвать одинаковым. Изготовителем и владельцем большинства орбитальных блоков являются Соединенные Штаты. Российский сегмент МКС состоит из 5 основных модулей. Модулем «Кибо» владеет и управляет Япония, научной лабораторией «Коламбус» – ЕС в лице Европейского космического агентства. Также активное участие в создании станции приняла Канада, которая является изготовителем нескольких компонентов и владельцем Орбитальной стрелы с камерами. На ранних стадиях участие в создании станции приняли участие Великобритания и Бразилия.

Международная космическая станция — история, устройство, факты

В связи с обилием стран-участниц проекта часто возникает вопрос: «Кому принадлежит МКС?». Правовой статус МКС определяется международными соглашениями, юрисдикция каждого из государств распространяется лишь на тот сегмент, собственником которого оно является. Всю станцию можно разделить на два основных блока:

  • российский сегмент, право пользования принадлежит только РФ;
  • американский сегмент, которым владеют США, допускающие астронавтов других стран-участниц проекта.

Остальные участники проекта могут использовать российский сегмент только на основании двусторонних соглашений между РФ и страной-партнером. Отечественные космонавты могут находиться лишь в российском сегменте. Использование американского сегмента, к которому относится также модуль «Заря», производится остальными членами экипажа исходя из заранее определенных процентов от общего времени использования.

Как увидеть МКС невооруженным глазом?

Многие задаются вопросом: «Можно ли увидеть МКС с Земли?». Если Великая Китайская стена – единственное видимое из космоса сооружение, созданное человечеством, то МКС – единственное творение рук человека в космосе, видимое с Земли невооруженным глазом. МКС является третьим по яркости постоянным небесным объектом, уступая лишь Солнцу и Луне. Иногда станция опускается на четвертое место в этом своеобразном рейтинге, но лишь в том случае, если происходит вспышка «Иридиума» — явления, представляющего собой отражение солнечного света гладкими антеннами спутников связи.

Видимые пролеты МКС непросто зафиксировать с помощью оптических приборов из-за большой скорости движения станции. Поэтому не обязательно использовать бинокль или телескоп – увидеть МКС над Москвой или любым другим крупным городом можно невооруженным взглядом. Все, что для этого понадобится, это безоблачное небо. Наблюдать за полетом можно и днем, однако из-за солнечного света делать это неудобно. Поэтому лучше приступать к наблюдению ясной ночью.

Чтобы наблюдать за пролетом МКС с Земли, нужно смотреть в южную сторону небосвода. Орбита станции расположена под углом в 51° над земной поверхностью, поэтому в северном полушарии и, в частности, в России ее пролет представляет собой яркую точку на небосклоне, двигающуюся с юго-запада на северо-восток. Максимальной высоты в 40° над горизонтом МКС занимает практически по южному азимуту.

Международная космическая станция — история, устройство, факты

Уходя в восточном направлении, станция будет снижаться, после чего войдет в тень Земли и исчезнет из обзора зрения. Но перед этим МКС окрасится в красный цвет – так на солнечных антеннах МКС отражаются лучи заходящего солнца. Каждый день в одной и той же местности МКС будет появляться в одной точке небосвода, но из-за орбиты и скорости движения с каждым днем немногим раньше. Общий цикл движения повторяется каждые четыре недели, по истечении которых станция снова появится на небосводе в то же самое время, что и месяц назад. 

Так как увидеть МКС в телескоп сложнее, чем невооруженным взглядом, то этот прибор нечасто используется для наблюдения. Однако использование специальной оптики может дать новые ощущения – в окуляр можно даже рассмотреть антенны и само «тело» станции. Для этого понадобится мощная профессиональная техника – нужен телескоп с апертурой не менее 100 мм и минимум 70-кратным увеличением. Однако даже с такой оптикой изображение вряд ли будет четким – МКС буквально утопает в своем свете, а из-за высокой скорости движения картинка будет смазанной.

Чтобы посмотреть МКС с Земли сегодня, нужно знать точное время начала пролета станции в данной местности – если упустить момент, то придется ждать полтора часа.

В сети есть сайты, которые указывают точное время, когда можно наблюдать за полетом станции в любой точке земного шара: https://www.heavens-above.com или https://spotthestation.nasa.gov, а так же приложения для телефонов: ISS Spotter (iOS) и МКС Детектор (Android).

Чтобы увидеть пролет МКС, нужно в указанное время занять удобную позицию, при необходимости вооружиться телескопом или биноклем и смотреть в юго-западную часть небосвода. Быстро двигающаяся на фоне звезд и планет яркая точка и является Международной космической станцией.

А вы наблюдали за МКС?
Нет, но обязательно сделаю это
100%
Наблюдал невооруженным глазом
0%
Наблюдал с помощью оптики
0%
Пробовал - не получилось
0%

МКС – самый дорогой проект, когда-либо созданный человеком. На сборку и поддержание эксплуатации было израсходовано более 160 млрд. долларов, с каждым годом расходы лишь увеличиваются. По планам NASA и Роскосмоса, МКС пробудет на орбите, по крайней мере, до 2030 года, так что эта цифра значительно возрастет. Однако ценность МКС измеряется не в прибыли, которую она не приносит, а в получаемом научно-исследовательском опыте и самом осознании, что человечество может не только кратковременно покорить космос, но и способно задержаться в нем надолго.

Наука просто
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку «Отправить комментарий», я даю согласие на обработку персональных данных и принимаю Политика конфиденциальности