Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.
Офис генерального инспектора NASA (OIG) в отчете, опубликованном 30 ноября (ссылка на PDF-документ), называет этот нежелательный сценарий ближайшего будущего «зазором» между космическими станциями. Причем сейчас трудно сказать, насколько может затянуться период, когда у человечества уже не будет МКС, но заменяющие ее станции (полноценно международные или национальные с международным участием) еще не появятся.
Напомним, OIG — специализированная организация внутри американских ведомств, отвечающая за всесторонний анализ деятельности соответствующей государственной структуры. В конкретном случае — Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA). По плану агентства, заменой МКС должна стать одна или несколько частных космических станций. Правительственный заказчик, в свою очередь, будет лишь арендовать их модули для своих целей.
Ну а вся забота по содержанию, эксплуатации, разработке, менеджменту и выводу на орбиту этих лабораторий ляжет на плечи коммерческих структур. По аналогии с программой 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, служит комплексом контрактов на их сегодняшнюю эксплуатацию.
Но у проверяющих структур — своя оценка таких планов, причем весьма скептичная. Причин тому — сразу несколько, полный их список подробно изложен в вышеприведенном документе. Главные 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 российский модуль намекает на конец всей станции
Международная орбитальная лаборатория всегда теряет воздух — идеальной ее структуру сделать невозможно. Существуют определенные нормативы, до превышения которых ситуация считается штатной. Однако иногда потеря атмосферы становится слишком быстрой, это вызывает необходимость срочно проводить ряд заранее предусмотренных мероприятий. Крупную утечку ищут всем экипажем, локализуют и стараются устранить специальными средствами.
Модуль «Звезда»
Источник изображения: «Роскосмос»
В случае с модулем «Звезда» все оказалось серьезнее, чем изначально ожидалось. Даже после принятия всех необходимых мер из ее промежуточной камеры атмосфера по-прежнему утекала в открытый космос. Герметизация всех подозрительных мест не помогла — станция сейчас теряет порядка 270 граммов воздуха в сутки, это вдвое выше нормы. Как отмечает издание SpaceNews, NASA и «Роскосмос» проводят всестороннее расследование неполадки, его результаты ожидаются в марте 2022 года.
Казалось бы, ну техническая проблема, ну решается же — чего панику, пусть и умеренную, наводить? Беда в том, что промежуточная камера не является нагруженным элементом модуля, появление в нем трещин не должно происходить так рано. По крайней мере, согласно существующим моделям эксплуатации станции. А в плане предсказания срока жизни и износа МКС даже применительно к российскому сегменту NASA можно доверять: американская сторона располагает полнейшей информацией об устройстве всех модулей и богатейшим опытом наблюдений за их техническим состоянием.
При этом никаких внешних или внутренних причин появления мест утечки воздуха из «Звезды» до сих пор обнаружить не получилось. А впервые проблема проявила себя еще в 2019 году. Удары космического мусора и микрометеориты в качестве источников повреждений практически наверняка отметаются. И внешний, и внутренний осмотр не выявил следов их попадания — по крайней мере, по известным данным. Кроме того, промежуточная камера расположена в торце модуля и окружена агрегатным отсеком с двигательной установкой модуля, который предоставляет дополнительную защиту от внешних угроз.
Иными словами, как наиболее вероятного виновника образования трещин рассматривают либо производственные дефекты (крайне маловероятно), либо нарушение правил эксплуатации (тоже вряд ли), либо усталостные разрушения конструкции. В последнем варианте, самом вероятном, и кроется наибольшая угроза. Если даже ненагруженный элемент станции показывает признаки возрастного разрушения, значит, и другие модули могут начать отказывать похожим образом. А следовательно, все дальнейшие прогнозы по срокам эксплуатации МКС придется пересмотреть.
Почему замены быстро не будет
Безусловно, в последние годы каких только обещаний создать преемника МКС в новостях ни появлялось. И Российская орбитальная станция, и частные от сразу нескольких американских компаний. Каждый из этих проектов выглядит перспективно, но когда они начнут реализовываться в металле — вопрос с большим подвохом. Например, космическое агентство США считает, что реально можно рассчитывать на появление хотя бы одной станции к 2028 году. Учитывая, что как раз сейчас сенат завершает все формальности по одобрению запроса NASA на эксплуатацию МКС до 2030-го, получается пара лет в запасе.
Частный сегмент МКС, разрабатываемый Axiom Space. После завершения эксплуатации самой станции, эти несколько модулей отсоединятся и станут свободнолетающей орбитальной лабораторией, гостиницей, а также форпостом для полетов к другим небесным телам
Источник изображения: Axiom Space
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: созданный на базе успешно летающего изделия, но при этом все равно отставший от ранее обозначенных сроков. К слову, второй участник CCP — компания Boeing с ее CST-100 Starliner — так до сих пор не смогла 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 появится ли пресловутый «зазор» — сомнительно. Задача офиса генерального инспектора заключается в намеренном указании на угрозы до того, как они станут неизбежными. Поэтому в ближайшие годы состоянию самых старых модулей МКС будут уделять повышенное внимание. Это позволит орбитальной лаборатории дотянуть до появления первого преемника. А может, даже не одного.
И частников подгонять никто не будет: американская космонавтика на горьком опыте вывела непреложное правило «better safe than sorry» («лучше перестраховаться, чем сожалеть»). Как минимум один проект имеет все шансы полететь в космос — если не до конца декады, то хотя бы в начале 2030-х. Речь идет о детище Axiom Space. Ну и не будем забывать об отечественной РОСС: вероятность ее появления тоже не на нуле.
Полностью исключать сценарий, в котором МКС придется свести с орбиты до создания любых альтернатив, конечно, не стоит. Мало ли, какие кризисы нас ждут впереди. И это будет действительно серьезный удар по международной кооперации в аэрокосмической отрасли вкупе с пилотируемым изучением околоземного пространства. Каждый день опыта, получаемого экипажем МКС, бесценен для дальнейшего освоения Солнечной системы человечеством. Но такой исход желательно избежать любым оправданным способом.