О МКС

Международная космическая станция
Международная космическая станция

Международная космическая станция (МКС) – крупнейший космический аппарат, когда-либо построенный человеком.

Длительное функционирование МКС стало убедительным примером эффективного международного сотрудничества в сфере освоения космического пространства.

Благодаря совместным усилиям 14 стран по созданию и обеспечению деятельности постоянно обитаемой орбитальной станции она стала одним из символов нашего времени и форпостом человечества в космосе.

В создании станции принимали участие: Россия, США, Канада, Япония, Германия, Франция, Испания, Италия, Дания, Бельгия, Нидерланды, Норвегия, Швеция и Швейцария.

Реализация программы МКС была начата 20 ноября 1998 года после старта российского функционального грузового блока «Заря», который стал базовым элементом МКС. Роль России в этом проекте – одна из ведущих. Опыт, накопленный российской космонавтикой за период эксплуатации собственных пилотируемых орбитальных станций, во многом стал практической базой для создания МКС.

С 2000 года станция является постоянно обитаемой. На её борту, сменяя друг друга, по несколько месяцев работают экипажи основных экспедиций, в состав которых входят российские космонавты и американские астронавты. До февраля 2003 года смена этих экипажей производилась с помощью американских кораблей «Спейс шаттл». Российские корабли «Союз», имеющие большой ресурс пребывания в космосе, служили в качестве средства спасения экипажа в случае необходимости срочного покидания станции.

С 2003 года доставка экипажей на МКС осуществляется только с помощью российских пилотируемых кораблей «Союз».

Станция преимущественно делится на две основные части: российский и американский сегменты МКС. Российский сегмент (РС МКС) управляется из подмосковного Центра управления полетами в г. Королёве, американский сегмент (АС МКС) – из аналогичного по назначению центра в г. Хьюстон, штат Техас.

Сегодня МКС состоит из 14 модулей. Масса станции составляет свыше 400 тонн. Её размеры позволяют в проекции полностью покрыть футбольное поле. Обычно на станции находятся не более шести человек, это два экипажа кораблей «Союз». Средняя высота полёта МКС немного превышает 400 км, она совершает полный оборот вокруг Земли за полтора часа.

Выполнение программы полёта на МКС обеспечивается постоянной круглогодичной работой международных экипажей. 

Создание Международной космической станции непосредственно на околоземной орбите началась 20 ноября 1998 года запуском её первого модуля – функционально-грузового блока (ФГБ) «Заря». В декабре того же года корабль «Индевор» STS-88 вывел на орбиту соединительный модуль «Юнити» (Unity – «Единство») и состыковал его с ФГБ «Заря». В июле 2000 года состав МКС пополнился третьим модулем. Им стал служебный модуль (СМ) «Звезда».

По своему назначению СМ «Звезда» является основой российского сегмента МКС. Он обеспечивает деятельность экипажа и управление станцией с регулярно меняющейся конфигурацией. На этапе развёртывания МКС СМ «Звезда» служил базовым блоком всей станции, основным местом для жизни и работы экипажа.

2 ноября 2000 года на корабле «Союз ТМ-31» на станцию прибыл экипаж первой основной экспедиции (МКС-1) – Уильям Шеперд (командир), Юрий Гидзенко (пилот) и Сергей Крикалёв (бортинженер). С этого дня МКС стала постоянно обитаемой станцией. На её борту, сменяя друг друга, по несколько месяцев стали работать экипажи основных экспедиций, в состав которых входили российские космонавты и американские астронавты. Смена этих экипажей производилась с помощью американских кораблей «Спейс шаттл». Российские корабли «Союз», имеющие большой ресурс пребывания в космосе, служили в качестве средства спасения экипажа в случае необходимости срочного покидания станции. Постоянно на МКС находился один из таких кораблей-спасателей. Их замена осуществлялась через полгода во время полётов российских экспедиций посещения.

До начала работы экипажа первой основной экспедиции МКС была только эпизодически посещаемой. Экипажи кораблей «Спейс шаттл», в состав которых, кроме американских астронавтов, включались космонавты России и других стран, доставляли на станцию оборудование для её дооснащения, проводили необходимые регламентно-профилактические работы.

В 2001 году в состав МКС были введены американские лабораторный модуль «Дестини» (Destiny – «Судьба»), шлюзовая камера «Квест» (Quest – «Поиск») и российский стыковочный отсек «Пирс», выполняющий также роль шлюзовой камеры при выходах в открытый космос. В последующие годы был развёрнут энергетический узел мощных солнечных батарей. Для обеспечения работ в открытом космосе установлена мобильная транспортная система с канадским дистанционным манипулятором Canadаrm-2. Снабжение МКС осуществлялось с помощью российских пилотируемых кораблей типа «Союз» и автоматических грузовых кораблей типа «Прогресс», а также американских кораблей системы «Спейс шаттл». Российские космические грузовики регулярно доставляют на МКС топливо, необходимое для осуществления манёвров с помощью реактивных двигателей, которые имеются только на российском сегменте.

В связи с произошедшей 01 февраля 2003 года катастрофой американского корабля «Колумбия», в которой погибли все семь членов экипажа, были приостановлены полёты и других кораблей системы «Спейс шаттл»: «Индевор», «Атлантис», «Дискавери». Соответственно, остановилось и строительство американского сегмента МКС. Поддержать работоспособность МКС до возобновления полётов американских кораблей можно было лишь с помощью российских средств. Учитывая ограничения по снабжению МКС, тогда было принято решение формировать экипажи основных экспедиций не из трёх, а из двух человек, и смену этих экипажей проводить с помощью российский кораблей «Союз». Таким образом, начиная с седьмой экспедиции, на станции постоянно работали уже только два человека. Третий член экипажа на борту МКС появился в июле 2006 года. Им стал астронавт Европейского космического агентства Томас Райтер. Его доставил на станцию шаттл «Дискавери» STS-121. Это был второй полёт шаттла после катастрофы «Колумбии». Первый испытательный полёт состоялся в июле 2005 года.

Строительство МКС продолжилось. На станцию были доставлены новые секции солнечных батарей, значительно повысившие её энерговооружённость. В конце 2007 года МКС пополнилась ещё двумя герметичными модулями. В октябре на орбиту был доставлен изготовленный в Италии по заказу США соединительный модуль Node-2 (Node-1 под называнием «Юнити» работает в составе станции с декабря 1998 года). В ноябре Node-2, теперь он называется «Хармони» (Harmony – «Гармония»), с помощью манипулятора станции был поставлен на своё штатное место – на осевой порт модуля «Дестини». По своему назначению Node-2 является соединительным узлом между тремя лабораторными модулями: американским «Дестини», европейским «Колумбус» (Columbus) и японским «Кибо» (Kibo – по-японски «Надежда»). Кроме того, осевой стыковочный узел Node-2 стал основным причалом для шаттлов. Европейский лабораторный модуль «Колумбус», предназначенный для постоянной работы в составе МКС, был доставлен шаттлом в декабре 2007 года и с помощью манипулятора корабля поставлен на своё штатное место. В 2008–2009 годах в состав МКС вошёл японский модуль «Кибо». Для этого потребовалось три запуска американских шаттлов, чтобы доставить на станцию грузовой отсек этого модуля, его основную секцию и внешнюю платформу. В ноябре 2009 года продолжилось строительство российского сегмента МКС – к СМ «Звезда» пристыковался малый исследовательский модуль МИМ-2 «Поиск».

В феврале 2010 года для американского сегмента МКС шаттлом «Индевор» STS-130 были доставлены жилой модуль «Транквилити» (Tranquility – «Спокойствие») и обзорный модуль «Купола» (Kupola – по-итальянски «Купол»). В мае того же года шаттл «Атлантис» STS-132 привёз российский малый исследовательский модуль МИМ-1 «Рассвет».

В мае 2009 года постоянный экипаж МКС увеличили с трёх до шести человек. С декабря 2009 года на МКС при смене экипажей была принята, так называемая, непрямая пересменка. Прямая пересменка – это когда на станцию прибывает новый экипаж, а старый, сдав ему вахту, возвращается на Землю. Так продолжалось до той поры, пока постоянный состав экипажа МКС не превышал трёх человек. А когда он удвоился, было принято решение об изменении прежней схемы смены экипажей. Последняя прямая пересменка была в октябре 2009 года. В то время станцией командовал российский космонавт Геннадий Падалка, и он передавал свои полномочия европейскому астронавту бельгийцу Франку Де Винну. У причалов МКС тогда стояли три корабля «Союз», а на борту станции одновременно находились девять человек.

Сегодня в соответствии с программой полёта на станции находятся до шести человек, т.е. два экипажа кораблей «Союз». После завершения рабочей вахты на борту МКС экипаж одного из «Союзов» передаёт дела экипажу другого и возвращается на Землю. Спустя некоторое время прибывает экипаж очередного корабля «Союз», который включается в работу на станции.

Основные задачи по управлению Международной космической станцией выполняются российскими и американскими специалистами. Управление полётом российским сегментом МКС осуществляется Центром управления полётами в г. Королёве, Россия (ЦУП-М). Американский сегмент станции управляется из ЦУП в г. Хьюстон, США (ЦУП-Х).

Работу входящих в состав МКС лабораторных модулей – европейского «Колумбус» и японского «Кибо» – контролируют Центры управления Европейского космического агентства (г. Оберпфаффенхофен, Германия) и Японского агентства аэрокосмических исследований (г. Цукуба, Япония). Полётом европейского автоматического грузового корабля ATV «Жюль Верн», который в рамках задачи по снабжению МКС, пристыковался к ней в 2008 году, управлял другой Центр Европейского космического агентства (г. Тулуза, Франция). Это управление осуществлялось совместно с ЦУП-М и ЦУП-Х. Из ЦУП в г. Цукубе совместно с ЦУП-Х управляли также полётом первого японского грузового корабля HTV.

В ЦУП-М для программы МКС оборудован один из двух Главных залов управления, который создавался в своё время для обеспечения полёта корабля «Буран». Для управления российскими модулями МКС и пилотируемыми кораблями «Союз» и грузовыми «Прогресс» используются, так называемые, малые залы. Персонал рабочих групп и групп поддержки размещается в специально подготовленных рабочих помещениях, оборудованных необходимыми средствами получения информации по полёту, средствами связи и обмена информацией.

Для повышения надёжности управления и безопасности полёта в ЦУП-М развёрнут сектор управления американскими модулями, входящими в состав МКС. Задачей специалистов НАСА, работающих в этом секторе, является проведение операций по управлению полётом американского сегмента в случае выхода из строя ЦУП-Х.

Аналогичный российский сектор управления развёрнут в Хьюстоне. Оба Центра – российский и американский – связаны всеми необходимыми линиями связи, и между ними идёт круглосуточный обмен информацией.

Для доставки космонавтов и астронавтов на Международную космическую станцию и их возвращения на Землю в наши дни используются многоместные транспортные пилотируемые корабли (ТПК) «Союз».

Современные «Союзы» позволяют доставлять экипаж из трёх человек на низкую околоземную орбиту.

С момента начала регулярных стартов в 1969 году корабли «Союз» стали ключевым компонентом советской и российской пилотируемых программ по освоению космоса.

С 2011 года, после завершения американской программы «Спейс Шаттл», корабли «Союз» являются единственным средством доставки экипажей на Международную космическую станцию и их спасания в случае возникновения нештатных ситуаций.

Космические корабли «Союз» предназначены для решения широкого круга задач в околоземном космическом пространстве: отработки процессов автономной навигации, управления, маневрирования, сближения и стыковки, изучения воздействия условий длительного космического полёта на организм человека, отработки принципов использования пилотируемых кораблей для исследования Земли, выполнения транспортных операций при полётах на орбитальную станцию, а также для проведения научно-технических экспериментов в условиях пилотируемого космического полёта.

Создание кораблей серии «Союз» имело принципиальное значение для развития отечественной космонавтики, поскольку на их конструктивной базе и в условиях их успешной и многолетней эксплуатации были заложены основы целостной инфраструктуры подготовки и проведения пилотируемых полётов к орбитальным станциям и обеспечения длительного пребывания на них космонавтов.

Разработчиком и изготовителем кораблей «Союз» с 1960-х и по настоящее время является ракетно-космическая корпорация «Энергия». Производство кораблей осуществляется на головном предприятии корпорации в городе Королёве.

Автоматические транспортные грузовые корабли (ТГК) серии «Прогресс» используются для доставки на Международную космическую станцию различных грузов, необходимых для обеспечения её работоспособности, поддержания жизнедеятельности космонавтов и проведения предусмотренных программой научных исследований и экспериментов.

Транспортный грузовой корабль «Прогресс» создан на базе отработанного и хорошо зарекомендовавшего себя в космическом полёте пилотируемого корабля «Союз».

Опыт полётов к долговременным орбитальным станциям «Салют», орбитальному комплексу «Мир» показал, что для увеличения продолжительности функционирования станции и обеспечения длительного пребывания на ней космонавтов необходимы восполнение запасов систем обеспечения жизнедеятельности, поддержание требуемых параметров орбиты станции, восполнение запасов топлива её объединённой двигательной установки, доставка оборудования для проведения ремонта при возникновении отказов на станции и удаления отходов с последующим затоплением в заданной точке акватории Мирового океана.

Впервые транспортный автоматический корабль «Прогресс» был выведен на околоземную орбиту 20 января 1978 года с помощью ракеты-носителя «Союз-У». Под управлением специалистов подмосковного Центра управления полётами космический корабль «Прогресс-1» 22 января 1978 года пристыковался к орбитальной станции «Салют-6». За двое суток полёта была выполнена проверка работоспособности бортовых систем и систем ориентации, движения транспортного грузового корабля, осуществлена коррекция орбиты самого корабля. Контроль над процессами причаливания, касания и стыковки грузового аппарата на борту долговременной орбитальной станции (ДОС) проводили космонавты Георгий Гречко и Юрий Романенко.

Как и корабли «Союз» грузовой корабль «Прогресс» имел сходные размерные и массовые характеристики – длину 7,48 м, наибольший диаметр 2,72 м, вес около 7 тонн. Он способен доставить на космическую станцию грузы массой до 2300 кг, в том числе в грузовом отсеке до 1300 кг и в отсеке компонентов дозаправки до 1000 кг.

Разработчиком и изготовителем кораблей семейства «Прогресс» с 1970-х годов и по настоящее время является Ракетно-космическая корпорация «Энергия». Производство кораблей осуществляется на головном предприятии корпорации в подмосковном городе Королёве.