МКС доведеться затопити. Якими будуть орбітальні станції наступного покоління

Після початку широкомасштабного вторгнення Росії в Україну доля Міжнародної космічної станції (МКС) опинилася у підвішеному стані. Різні посадові особи країни-агресора та представники Роскосмосу почали роздавати грізні заяви про намір піти зі станції і чи то від'єднати та втопити, чи то законсервувати російський сегмент, чи перетворити його на окрему станцію.

Проте все так і обмежилося лише гучними словами. Як і передбачали багато експертів, в умовах санкцій, міжнародної ізоляції та дедалі більшої деградації космічної промисловості Росія просто не в змозі створити власну орбітальну станцію. 7 лютого 2023 року це було офіційно визнано Радою головних конструкторів, яка рекомендувала продовжити термін експлуатації російського сегмента МКС до 2028 року.

Але хоч пряма загроза МКС і минула, фінальний розділ в історії комплексу вже не за горами. Перші модулі МКС були запущені 1998 року. У 2028-му вони відзначать свій тридцятий день народження. І хоча МКС весь час ремонтується та періодично оновлюється (наприклад, нещодавно на неї встановили нові сонячні батареї), очевидно, що будь-яка техніка має межу міцності, після якої її подальша експлуатація стає дедалі небезпечнішою. І орбітальний комплекс поступово до неї наближається. Кандидатка історичних наук, координаторка космічних проєктів Noosphere Наталя Боротканич спеціально для Liga.Tech дослідила плани на наступні орбітальні станції, які прийдуть на заміну МКС.

Приватні космічні станції

Почнемо з NASA. Національна аерокосмічна адміністрація США завжди була головним спонсором МКС. Саме вона покрила більшу частину витрат на будівництво та складання комплексу. У наші дні фінансовий внесок NASA, як і раніше, є вирішальним. Щороку організація витрачає понад $3 млрд на підтримку діяльності МКС.

Однак такий стан справ не триватиме вічно. NASA збирається відмовитися від такого підходу на користь системи державно-приватного партнерства, яка успішно зарекомендувала себе у програмах доставлення вантажів і людей на МКС. Простіше кажучи, організація не планує будувати якусь МКС-2 — чергову велику і вкрай дорогу станцію на навколоземній орбіті, яка має замінити МКС. Натомість  NASA зробить ставку на "приватників". І вже підписало контракти з низкою компаній, які реалізують три проєкти: Orbital Reef, Starlab і поки що безіменна станція від Northrop Grumman.

Орбітальна станція Orbital Reef розробляється компаніями Blue Origin та Sierra Space. Проєкт передбачає створення космічного бізнес-парку, розрахованого на перебування до десяти осіб. Станція складатиметься з безлічі модулів, що мають як жорстку, так і надувну конструкцію. У повністю розгорнутому вигляді її можна буде порівняти за об'ємом із МКС. Orbital Reef здаватиметься в оренду для проведення різноманітних досліджень, технологічних та комерційних місій. У серпні 2022 року Blue Origin та Sierra Space оголосили про те, що Orbital Reef пройшла попередню експертизу з боку NASA.

Підписуйтесь на LIGA.Tech в Telegram: головні новини світу технологій

Станція Starlab розробляється Nanoracks спільно з Voyager Space, Lockheed Martin, а також європейським аерокосмічним гігантом Airbus. За задумом розробників, її конструкція складатиметься з великого основного надувного модуля, а також лабораторної установки, рухового відсіку та роботизованої руки-маніпулятора. Станція буде розрахована на постійний екіпаж із чотирьох астронавтів.

Особливість проєкту Starlab полягає в тому, що Nanoracks має намір вивести станцію на орбіту лише за один запуск. А завдяки використанню надувного відсіку, внутрішній об'єм Starlab складе досить значні за мірками космічних споруд 340 м³. Також недавно стало відомо, що створенням кают для екіпажу Starlab займеться готельна мережа Hilton.

Щодо проєкту Northrop Grumman, то компанія планує побудувати свою станцію з модулів, створених на основі корабля постачання Cygnus. Вона буде використовуватися для наукових досліджень, промислових експериментів та космічного туризму і в майбутньому може бути розширена шляхом додавання нових відсіків. Крім самої Northrop Grumman, зараз у проєкті також бере участь компанія Dynetics.

Окремо від названих проєктів стоїть орбітальна станція, яку розробляє компанія Axiom. Її ключовою особливістю є те, що спочатку вона буде частиною МКС.

Ідея така: 2025 року Axiom запустить перший житловий модуль своєї майбутньої станції, який зістикується з модулем Harmony, що входить до складу МКС. У наступні роки Axiom планує додати до нього ще щонайменше три відсіки — лабораторно-виробничий, вузловий, а також додатковий модуль із великим куполом, призначеним для спостережень Землі. Після того, як країни-учасниці ухвалять рішення затопити МКС (очікується, що це станеться у 2030—2031 роках), приватний сегмент від'єднається від неї та продовжить існування вже у вигляді окремої станції, яка потім може бути розширена завдяки додаванню додаткових елементів.

Національні орбітальні станції

У той час, як Захід робить ставку на приватний сектор, у Китаї домінують традиційні погляди на пілотовану космонавтику як на сферу діяльності, якою може займатися лише держава. Минулого року Піднебесна завершила складання базової конфігурації своєї нової станції "Тяньгун". Зараз вона складається з трьох елементів:  базового відсіку та двох лабораторних модулів.

Утім, вже наприкінці цього року "Тяньгун" матиме "попутника". Ним стане космічний телескоп "Сюньтянь", який іноді називають китайським Hubble. Його виведуть на ту саму орбіту, де розташована станція "Тяньгун". Телескоп буде оснащений власними двигунами та навігаційною системою. У разі потреби він зможе стикуватися з "Тяньгун" для дозаправлення, технічного обслуговування та ремонту, а також заміни наукових інструментів.

Проєкт власної орбітальної станції має й Індія. Наразі про нього відомо небагато. Зважаючи на все, йдеться про відносно невелику станцію, розраховану на експедицію відвідування (тобто аналог ранніх радянських "Салютів" та перших китайських станцій). Вона буде виведена на низьку орбіту та зможе забезпечити перебування трьох осіб протягом 15—20 днів. Запуск індійської станції запланований на початок 2030-х.

Для проформи варто сказати кілька слів і про російську станцію "РОСС". Теоретично вона складатиметься з п'яти модулів, які будуть виведені на орбіту з високим нахилом. Передбачається, що вона зможе приймати експедиції у складі чотирьох осіб.

Однак насправді перспективи створення Росією нової орбітальної станції вкрай туманні, й у міру погіршення економічної ситуації дедалі більше нагадуватимуть відверте фентезі. Особливо якщо згадати, що навіть до початку широкомасштабного вторгнення в Україну, коли ситуація з фінансуванням була набагато кращою, всі гучні російські плани щодо створення нових космічних кораблів і ракет практично ніколи не виходили за межі паперової стадії.

Навколомісячна орбітальна станція

Якщо подивитися на всі описані вище проєкти, можна помітити, що жоден із них не можна назвати прямим спадкоємцем МКС. Проте у комплексу все ж таки є своєрідний "наступник". Його створенням займається практично та сама команда космічних агентств (за винятком Роскосмосу), яка колись збудувала МКС. Просто він розташовуватиметься не на навколоземній, а на навколомісячній орбіті. Йдеться про орбітальну станцію Lunar Gateway. Вона стане пересадковою для екіпажів експедицій Artemis, що прямують до Місяця.

Lunar Gateway розташовуватиметься на майже прямолінійній гало-орбіті. Її центром стане точка Лагранжа L2 системи Земля — Місяць. У цьому місці сили тяжіння нашої планети та її супутника взаємно врівноважують одна одну. Перицентр орбіти Lunar Gateway проходитиме на відстані 3 тисяч, а апоцентр — 70 тисяч км від місячної поверхні. Станція здійснюватиме один оберт навколо Місяця за сім днів.

Питання, хто саме стане першими людьми на борту Lunar Gateway, поки що залишається відкритим. NASA розглядає можливість залучити станцію у місії Artemis III. У цьому разі двоє астронавтів залишаться на борту Lunar Gateway, а двоє використають її для переходу з космічного корабля Orion на борт спускного апарата Starship HLS, який доставить їх на південний полюс Місяця, а потім поверне назад. Однак використання Lunar Gateway для цієї операції є опціональним і може бути виключено із плану місії, якщо станція ще не буде готова до потрібного моменту.

Першими підтвердженими членами екіпажу Lunar Gateway стануть учасники запланованої на 2027 рік місії Artemis IV. Планується, що вони пристикують до станції європейсько-японський модуль I-HAB. Надалі до складу комплексу увійде відсік ESPIRIT (на ньому будуть встановлені система зв'язку із Землею та модуль дозаправлення), роботизована рука-маніпулятор Canadarm3, логістичний модуль та інші додаткові компоненти.

Крім виконання функції пересадкової станції для астронавтів, Lunar Gateway також використовуватиметься і для проведення наукових досліджень. Річ у тім, що вона стане першою в історії орбітальною станцією, що розташована за межами захисної "парасольки" магнітного поля Землі. Тому Lunar Gateway використовуватиметься для моніторингу сонячної активності та оцінки радіаційної ситуації. Крім того, раз на місяць станція пролітатиме через "хвіст" магнітного поля нашої планети, що дасть змогу дослідити й земну магнітосферу.

Не можна виключати, що надалі роль Lunar Gateway може бути розширена. Відомо, що NASA розглядає можливість використовувати її для відпрацювання технологій, необхідних для видобутку та використання космічних ресурсів. У більш далекому майбутньому станція може стати транзитним хабом для експедицій, метою яких буде Марс.

Наталя Боротканич, кандидатка історичних наук, координаторка космічних проєктів Noosphere