Хтось доставляє космонавтів на мкс. Техніка. Міжнародна космічна станція

Коли члени екіпажу не зайняті проведенням наукових експериментів, вони виконують ремонтні роботи станції або готуються до роботи поза космічним кораблем.

Які експерименти та ремонтні роботи ведуться на МКС?

З 2000 року на МКС проводяться різні наукові експерименти для різних урядових агентств, приватних компаній, освітніх установ. Експерименти варіюються від вирощування якихось цукіні до спостереження за поведінкою колонії мурах. Одним із останніх експериментів, наприклад, є 3D-друк в умовах невагомості та випробування роботів-гуманоїдів, які в майбутньому, цілком можливо, допомагатимуть екіпажам станції в роботі. На питання про те, який експеримент, на думку Коулмана, є найцікавішим, вона відповіла: «Самі члени екіпажу». Називаючи себе «ходячим та розмовляючим експериментом остеопорозу», Коулман зазначила, що людина в космосі приблизно в 10 разів швидше втрачає масу та щільність своїх кісток, порівняно з 70-річною людиною на Землі. Тому вивчення та аналіз зразків крові та сечі в умовах мікрогравітації «допомагає краще зрозуміти механізм втрати та відновлення маси кісток».

На додаток до завдань із проведення наукових досліджень члени екіпажу МКС відповідають за правильну роботу всіх систем станції. Зрештою, якщо щось піде неправильно, то життю всього живого на борту загрожуватиме небезпека. Іноді навіть доводиться виходити назовні, щоб полагодити якусь зламану деталь або просто розчистити космічний сміття, що скупчився поруч зі станцією, і безумовно може завдати шкоди. У цьому випадку члени екіпажу надягають свої скафандри та виходять у відкритий космос. До речі, одним з найбільш вигадок, що запам'ятовуються, у відкритий космос був випадок з американським астронавтом Сунітою Вільямс, яка використовувала звичайну зубну щітку, щоб полагодити сонячну системуживлення станції.

Оскільки вихід у відкритий космос за часом завжди обмежений, канадська космічна агенція (CSA) вирішила прикріпити до висувної мобільної обслуговуючої системи Canadarm2 дворукого робота-помічника «Декстра». Багатофункціональна система використовується для різних завдань, серед яких і додаткове складання станції, і лов безпілотних космічних апаратів, що прямують до МКС, таких як модуль «Dragon» компанії SpaceX, що возить різні запаси на станцію. Роботом «Декстром» віддалено керують із Землі. Звідти відбувається управління ремонтними роботами станції, щоб зайвий раз не турбувати її екіпаж. Цього року "Декстр" навіть займався ремонтом самої системи Canadarm2.

Як екіпаж МКС дотримується чистоти та використовує туалет?

Волосся, шматочки нігтів або бульбашки води - не самі кращі друзідороге обладнання станції. Додайте сюди мікрогравітацію — і за недбалості можна чекати біди. Ось чому члени екіпажу дуже обережні, коли справа доходить до власної гігієни. Відомий багатьом канадський астронавт Кріс Хедфілд (який став справжньою медійною зіркою у 2013 році) одного разу навіть розповів, що безпека доходить до такого рівня, що членам екіпажу доводиться ковтати зубну пасту після того, як вони почистять зуби. Хедфілд широко відомий завдяки своїм роликам на YouTube, де він розповідає про життя на станції і показує, як люди на ній миють руки (спеціальним милом), голяться (при цьому використовуючи спеціальний гель), стрижуться (при використанні свого роду пилососа), а також стрижуть нігті (і при цьому ловлять кожен шматочок власної плоті, що спливає в такому випадку). У свою чергу Коулман розповідає про те, що члени екіпажу використовують спеціальний шампунь, проте за час перебування на станції їй не вдалося прийняти душ, хоча душем це назвати можна лише з великою натяжкою. Справа в тому, що, щоб вимитися, мешканці станції використовують лише вологу губку, а не цілий набір, який можна зустріти на Землі.

Що стосується туалетів, то, зрозуміло, на МКС неможливе використання звичайних туалетів, якими ми звикли користуватися на Землі. Космічні туалети використовують санаційну систему для збирання людських відходів, які потім зберігаються у спеціальних мішках усередині алюмінієвих контейнерів доти, доки повністю не заповняться. Кожен такий заповнений контейнер потім скидається в атмосферу, де повністю згоряє. Трейсі Колдуелл-Дайсон (що літала на МКС у 2010 році) розповіла видавництву Huffington Post, що незважаючи на те, що туалет спочатку не розроблявся з урахуванням того, що ним користуватиметься жінка (його розробка велася російським космічним агентством, яке відправляло на МКС тільки чоловіків ), вона таки змогла ним користуватися.

Що ж до сечі, то, як каже Хедфілд, урина відправляється прямо в систему фільтрації, де на виході виходить чиста вода, що жителі станції повторно використовують для пиття, а також регідратації їх продуктів харчування.

Їжа, розваги та Інтернет



Їжа на МКС зазвичай зберігається у спеціальних вакуумних упаковках, якими легко користуватися. Команда станції отримує різний раціон, починаючи від основних страв і закінчуючи десертами. Деякі з цих продуктів упаковані у готовому вигляді, деякі вимагають регідратації перед вживанням (наприклад, шпинат у порошку чи морозиво). Після ласощів членам екіпажу необхідно позбавитися цих відкритих упаковок, щоб уникнути потрапляння шматочків їжі на дороге обладнання. Дуже цікава деталь полягає в тому, що деякі командири експедицій на МКС повністю забороняють вживання на станції деяких продуктів, наприклад супу гамбо (американське блюдо) або кексів (а також інших розсипчастих продуктів), тому що після їх вживання станцію доводиться постійно очищати від крихт.

У доступі жителів станції є кілька засобів для власної розваги: ​​кіно, ТВ-передачі, книги та музика, наприклад. Однак для Гарана та багатьох інших людей, які жили на МКС, ніщо не може зрівнятися за інтересом із фотографуванням та милуванням нашої планети здалеку. Саме тому при запиті в Google «фотографії з МКС» на вас чекає величезна кількість усіляких знімків. Ну а якщо врахувати, скільки знімків з МКС можна знайти в Мережі, то стає зрозумілим той факт, що у мешканців станції є і доступ до Інтернету. За словами астронавта Клейтона Андерсона, на МКС Мережа з'явилася 2010 року, проте Коулман зазначає, що інтернет був дуже повільним і 2011 року, коли вона прибула на МКС. Спілкування мешканців станції з командою на Землі, а також із членами своїх сімей відбувається за допомогою голосового чи відеочату на каналі з частотою 2-4 ГГц, проте, за її словами, інтернет на той час був настільки повільний, що «не коштував часу на нього використання під час її експедиції». Сьогодні ж максимальна швидкість Інтернету на МКС (не без участі окремого виділеного комунікаційного супутника NASA) може сягати 300 Мбіт/сек.

Як мешканці станції стежать за своїм фізичним здоров'ям?

Практично кожен новий член екіпажу МКС стикається з так званою космічною хворобою в перші дні свого перебування на станції. Симптомами цієї хвороби є нудота та запаморочення. Тому кожному «новачкові» видається блювотний пакет з антибактеріальною тканиною, яку астронавти використовують для очищення обличчя та рота від залишків блювоти, щоб вони не поширилися навколо. Згодом тіла «новачків» починають акліматизуватись і вони відчувають деякі зміни у своєму фізичному стані. У момент цих змін тіло людини стає трохи довшим (хребет за відсутністю тяжіння повністю розправляється), а обличчя людини трохи набрякає, тому що рідина в тілі починає прагнути нагору.

На жаль, нудота та запаморочення – не єдині фактори акліматизації. У людей, що знову прибули на станцію, нерідко спостерігаються проблеми зі зором, що супроводжуються спалахами і смугами світла в очах. Вчені аерокосмічних агентств досі намагаються з'ясувати точну причину цього явища, тому вони просять мешканців станції спостерігати за станом своїх очей та регулярно надсилати нові відомості назад на Землю. Деякі вчені тим не менше вважають, що ця проблема пов'язана з підвищенням тиску всередині черепа (рідина, як уже писалося вище, може мікрогравітації починає рух вгору).

На цьому проблеми не закінчуються, а лише починаються. Факт у тому, що чим більше ви знаходитесь у космосі, тим більше кісткової та м'язової масиви втрачаєте через відсутність гравітації. Звичайно ж, плавати в космосі, мабуть, безперечно весело, але, перебуваючи на борту МКС, ви в буквальному сенсі зношуєте ваше тіло. На щастя, мешканці станції можуть боротися із цими проблемами шляхом частих фізичних тренувань по дві години на день, використовуючи спеціальне обладнання: велоергонометр (або просто велотренажер), бігову доріжку (з безліччю ременів для фіксації вашого тіла), а також спеціальний пристрій Advanced Resistive Exercise Device (ARED), який використовує вакуум для імітації гравітаційного тиску і дозволяє виконувати вправи на присідання. Астронавт Вільямс навіть використала цей тренажер для імітації плавання!

Як справи з підтримкою психічного здоров'я?

«Важливість усієї місії стає особливо ясною, коли ти вже перебуваєш на борту МКС. Це, у свою чергу, і допомагає жити з людьми, з якими ти працюєш. Це набагато легше робити там, ніж на Землі, тому що там простіше побачити спільну мету, до якої ти рухаєшся з іншими на станції», — коментує Коулман.

Мешканці станції взагалі сплять?

З таким щільним графіком роботи з науковими даними, проведенням численних експериментів, стеження за правильною роботою всіх систем станції, фізичними вправамиі багатьом іншим може здатися, що ці люди взагалі ніколи не сплять. Однак, це не так. Мешканцям станції дозволяється спати навіть у момент, коли вони нею «плавають». Проте кожному члену екіпажу, як і звичайній людині, Потрібно деяке особисте простір, тому найчастіше люди сплять у невеликих «каморках» у вертикально розташованих спальних мішках, які утримують їх у момент відпочинку. Час сну може становити до восьмої з половиною години на добу, проте більшість жителів станції повністю висипаються трохи більше ніж за шість годин. Справа в тому, що в умовах мікрогравітації ваше тіло не так втомлюється, як за звичайної гравітації.

Міжнародна космічна станція

Міжнародна космічна станція, скор. (англ. International Space Station, скор. ISS) - пілотована, що використовується як багатоцільовий космічний дослідний комплекс. МКС - спільний міжнародний проект, у якому беруть участь 14 країн (у алфавітному порядку): Бельгія, Німеччина, Данія, Іспанія, Італія, Канада, Нідерланди, Норвегія, Росія, США, Франція, Швейцарія, Швеція, Японія. Спочатку у складі учасників були Бразилія та Великобританія.

Управління МКС здійснюється: російським сегментом – із Центру управління космічними польотами в Корольові, американським сегментом – із Центру управління польотами імені Ліндона Джонсона у Х'юстоні. Управління лабораторних модулів – європейського «Колумбус» та японського «Кібо» – контролюють Центри управління Європейського космічного агентства (Оберпфаффенхофен, Німеччина) та Японського агентства аерокосмічних досліджень (м. Цукуба, Японія). Між центрами йде постійний обмін інформацією.

Історія створення

1984 року Президент США Рональд Рейган оголосив про початок робіт зі створення американської орбітальної станції. У 1988 році проектована станція була названа "Freedom" ("Свобода"). На той час це був спільний проект США, ЄКА, Канади та Японії. Планувалася великогабаритна керована станція, модулі якої доставлятимуться по черзі орбітою «Спейс шаттл». Але до початку 1990-х років з'ясувалося, що вартість розробки проекту надто велика, і лише міжнародна кооперація дозволить створити таку станцію. СРСР, який уже мав досвід створення та виведення на орбіту орбітальних станцій «Салют», а також станції «Мир», планував на початку 1990-х створення станції «Мир-2», але у зв'язку з економічними труднощами проект було припинено.

17 червня 1992 року Росія та США уклали угоду про співпрацю у дослідженні космосу. Відповідно до нього Російське космічне агентство (РКА) та НАСА розробили спільну програму «Світ – Шаттл». Ця програма передбачала польоти американських багаторазових кораблів «Спейс Шаттл» до російської космічної станції «Мир», включення російських космонавтів до екіпажу американських шатлів та американських астронавтів до екіпажу кораблів «Союз» та станції «Мир».

У ході реалізації програми «Мир – Шаттл» народилася ідея об'єднання національних програм створення орбітальних станцій.

У березні 1993 року генеральний директорРКА Юрій Коптєв та генеральний конструктор НВО «Енергія» Юрій Семенов запропонували керівнику НАСА Денієлу Голдіну створити Міжнародну космічну станцію.

У 1993 року у США багато політиків проти будівництва космічної орбітальної станції. У червні 1993 року у Конгресі США обговорювалася пропозиція відмовитися від створення Міжнародної космічної станції. Ця пропозиція не була прийнята з перевагою лише в один голос: 215 за відмову, 216 за будівництво станції.

2 вересня 1993 року віце-президент США Альберт Гор та голова Ради Міністрів РФ Віктор Черномирдін оголосили про новий проект «справді міжнародної космічної станції». З цього моменту офіційною назвою станції стала «Міжнародна космічна станція», хоча паралельно використовувалась і неофіційна – космічна станція «Альфа».

МКС, липень 1999 року. Вгорі модуль Юніті, внизу, з розгорнутими панелями сонячних батарей - Зоря

1 листопада 1993 року РКА та НАСА підписали «Детальний план робіт з Міжнародної космічної станції».

23 червня 1994 року Юрій Коптєв і Деніел Голдін підписали у Вашингтоні «Тимчасова угода щодо проведення робіт, які ведуть до російського партнерства в Постійній пілотованій цивільній космічній станції», в рамках якої Росія офіційно підключилася до робіт над МКС.

Листопад 1994 - у Москві відбулися перші консультації російського та американського космічних агентств, були укладені контракти з фірмами-учасницями проекту - «Боїнг» і РКК «Енергія» ім. С. П. Корольова.

Березень 1995 року – у Космічному центрі ім. Л. Джонсона у Х'юстоні було затверджено ескізний проект станції.

1996 рік - затверджено конфігурацію станції. Вона складається з двох сегментів – російського (модернізований варіант «Мир-2») та американського (за участю Канади, Японії, Італії, країн – членів Європейського космічного агентства та Бразилії).

20 листопада 1998 - Росія запустила перший елемент МКС - функціонально-вантажний блок «Зоря», був виведений ракетою Протон-К (ФДБ).

7 грудня 1998 - шатл «Індевор» пристикував до модуля «Зоря» американський модуль «Unity» («Юніті», «Node-1»).

10 грудня 1998 року було відкрито люк у модуль «Юніті» і Кабана і Крикалев, як представники США та Росії, увійшли всередину станції.

26 липня 2000 року – до функціонально-вантажного блоку «Зоря» було пристиковано службовий модуль (ЗМ) «Зірка».

2 листопада 2000 року - транспортний пілотований корабель (ТПК) "Союз ТМ-31" доставив на борт МКС екіпаж першої основної експедиції.

МКС, липень 2000 року. Пристиковані модулі зверху вниз: Юніті, Зоря, Зірка та корабель Прогрес

7 лютого 2001 року – екіпажем шатла «Атлантіс» у ході місії STS-98 до модуля «Юніті» приєднано американський науковий модуль «Дестіні».

18 квітня 2005 року - голова НАСА Майкл Гріффін на слуханнях сенатської комісії з космосу та науки заявив про необхідність тимчасового скорочення наукових досліджень на американському сегменті станції. Це вимагалося для вивільнення коштів на форсовану розробку та будівництво нового пілотованого корабля (CEV). Новий пілотований корабель був необхідний для забезпечення незалежного доступу до станції США, оскільки після катастрофи «Колумбії» 1 лютого 2003 року США тимчасово не мали такого доступу до станції до липня 2005 року, коли відновилися польоти шатлів.

Після катастрофи «Колумбії» було скорочено з трьох до двох кількість членів довготривалих екіпажів МКС. Це було з тим, що постачання станції матеріалами, необхідними життєдіяльності екіпажу, здійснювалося лише російськими вантажними кораблями «Прогрес».

26 липня 2005 року польоти шатлів відновилися успішним стартом шатла «Діскавері». До кінця експлуатації шатлів планувалося здійснити 17 польотів до 2010 року, під час цих польотів на МКС було доставлено обладнання та модулі, необхідні як для добудови станції, так і для модернізації частини обладнання, зокрема канадського маніпулятора.

Другий політ шатла після катастрофи "Колумбії" (Шаттл "Діскавері" STS-121) відбувся в липні 2006 року. Цим шатлом на МКС прибув німецький космонавт Томас Райтер, який приєднався до екіпажу довготривалої експедиції МКС-13. Таким чином, у довготривалій експедиції на МКС після трирічної перерви знову почали працювати три космонавти.

МКС, квітень 2002 року

Човник «Атлантіс», який стартував 9 вересня 2006 року, доставив на МКС два сегменти ферменних конструкцій МКС, дві панелі сонячних батарей, а також радіатори системи терморегулювання американського сегменту.

23 жовтня 2007 року на борту шатла "Діскавері" прибув американський модуль "Гармонія". Його тимчасово пристикували до модуля «Юніті». Після перестикування 14 листопада 2007 року модуль Гармонія був на постійній основі з'єднаний з модулем Дестині. Побудова основного американського сегменту МКС завершилась.

МКС, серпень 2005 року

2008 року станція збільшилася на дві лабораторії. 11 лютого було пристиковано модуль «Коламбус», створений на замовлення Європейського космічного агентства, а 14 березня і 4 червня було пристиковано два з трьох основних відсіків лабораторного модуля «Кібо», розробленого японським агентством аерокосмічних досліджень - герметична секція «Експериментальних вантажів PS) та герметичний відсік (PM).

У 2008-2009 році розпочато експлуатацію нових транспортних кораблів: Європейського космічного агентства «ATV» (перший запуск відбувся 9 березня 2008 року, корисний вантаж– 7,7 тонн, 1 політ на рік) та Японського агентства аерокосмічних досліджень «H-II Transport Vehicle» (перший запуск відбувся в 10 вересня 2009 року, корисний вантаж – 6 тонн, 1 політ на рік).

З 29 травня 2009 року розпочав роботу довготривалий екіпаж МКС-20 чисельністю шість осіб, доставлений у два прийоми: перші три особи прибули на «Союз ТМА-14», потім до них приєднався екіпаж «Союз ТМА-15». Неабиякою мірою збільшення екіпажу сталося завдяки тому, що збільшилися можливості доставки вантажів на станцію.

МКС, вересень 2006 року

12 листопада 2009 року до станції пристиковано малий дослідницький модуль МІМ-2, який незадовго до запуску отримав назву «Пошук». Це четвертий модуль російського сегмента станції, розроблений на базі вузла стику «Пірс». Можливості модуля дозволяють робити на ньому деякі наукові експерименти, а також виконувати функцію причалу для російських кораблів.

18 травня 2010 року успішно пристиковано до МКС російський малий дослідницький модуль «Світанок» (МІМ-1). Операцію зі стикування «Світанку» до російського функціонально-вантажного блоку «Зоря» було здійснено маніпулятором американського космічного човника «Атлантіс», а потім маніпулятором МКС.

МКС, серпень 2007 року

У лютому 2010 року Багатостороння рада з управління Міжнародною космічною станцією підтвердила, що не існує жодних відомих на цьому етапі технічних обмежень на продовження експлуатації МКС після 2015 року, а Адміністрація США передбачила подальше використання МКС щонайменше до 2020 року. НАСА та Роскосмос розглядають продовження цього терміну щонайменше до 2024 року і можливе продовження до 2027 року. У травні 2014 року віце-прем'єр Росії Дмитро Рогозін заявив: «Росія не має наміру продовжувати експлуатацію Міжнародної космічної станції після 2020 року».

У 2011 році було завершено польоти багаторазових кораблів типу «Космічний човник».

МКС, червень 2008 року

22 травня 2012 року з космодрому на мисі Канаверал запущено ракету-носій «Falcon 9» із приватним космічним вантажним кораблем «Dragon». Це перший історія випробувальний політ до Міжнародної космічної станції приватного космічного корабля.

25 травня 2012 року КК «Dragon» став першим апаратом комерційного призначення, що стикувався з МКС.

18 вересня 2013 року вперше зблизився з МКС та був пристикований приватний автоматичний вантажний космічний корабель постачання «Сігнус».

МКС, березень 2011 року

Заплановані події

У планах – суттєва модернізація російських космічних кораблів «Союз» та «Прогрес».

У 2017 році до МКС планується пристикувати російський багатофункціональний 25-тонний лабораторний модуль (МЛМ) «Наука». Він стане на місце модуля «Пірс», який буде відстикований і затоплений. Крім іншого, новий російський модуль повністю візьме він функції «Пірса».

«НЕМ-1» (науково-енергетичний модуль) – перший модуль, доставка планується у 2018-му році;

"НЕМ-2" (науково-енергетичний модуль) - другий модуль.

РОЗУМ (вузловий модуль) для російського сегмента - з додатковими вузлами стикувань. Доставка планується у 2017-му році.

Влаштування станції

В основу пристрою станції закладено модульний принцип. Складання МКС відбувається шляхом послідовного додавання до комплексу чергового модуля або блоку, який з'єднується з вже доставленим на орбіту.

На 2013 рік до складу МКС входить 14 основних модулів, російські – «Зоря», «Зірка», «Пірс», «Пошук», «Світанок»; американські - "Юніті", "Дестіні", "Квест", "Транквіліті", "Купола", "Леонардо", "Гармонія", європейський - "Колумбус" і японський - "Кібо".

• «Зоря»- функціонально-вантажний модуль «Зоря», перший із доставлених на орбіту модулів МКС. Маса модуля – 20 тонн, довжина – 12,6 м, діаметр – 4 м, об'єм – 80 м³. Обладнаний реактивними двигунами для корекції орбіти станції та великими сонячними батареями. Термін експлуатації модуля становитиме, як очікується, не менше 15 років. Американський фінансовий внесок у створення «Зорі» становить близько 250 млн дол., російський – понад 150 млн дол.;
• П. М. панель- протиметеоритна панель або протимікрометеорний захист, який на вимогу американської сторони змонтований на модулі «Зірка»;
• «Зірка»- службовий модуль «Зірка», в якому розташовуються системи управління польотом, системи життєзабезпечення, енергетичний та інформаційний центр, а також каюти для космонавтів Маса модуля – 24 тонни. Модуль розділений на п'ять відсіків і має чотири стикувальні вузли. Усі його системи та блоки - російські, за винятком бортового обчислювального комплексу, створеного за участю європейських та американських фахівців;
• МІМ- малі дослідні модулі, два російські вантажні модулі «Пошук» і «Світанок», призначені для зберігання обладнання, необхідного для проведення наукових експериментів. "Пошук" пристикований до зенітного стикувального вузла модуля Зірка, а "Світанок" - до надирного порту модуля "Зоря";
• «Наука»- російський багатофункціональний лабораторний модуль, у якому передбачені умови зберігання наукового устаткування, проведення наукових експериментів, тимчасового проживання екіпажу. Також забезпечує функціональність європейського маніпулятора;
• ERA- європейський дистанційний маніпулятор, призначений для переміщення обладнання, що знаходиться поза станцією. Буде закріплений на російській науковій лабораторії МЛМ;
• Гермоадаптер- герметичний стикувальний перехідник, призначений для з'єднання між собою модулів МКС, та для забезпечення стикувань шатлів;
• «Спокій»- модуль МКС, що виконує функції життєзабезпечення. Містить системи переробки води, регенерації повітря, утилізації відходів та ін. З'єднаний з модулем «Юніті»;
• «Юніті»- перший із трьох сполучних модулів МКС, що виконує роль стикувального вузла та комутатора електроенергії для модулів «Квест», «Нод-3», ферми Z1 і транспортних кораблів, що стикуються до нього через Гермоадаптер-3;
• «Пірс»- порт причалювання, призначений для здійснення стикувань російських «Прогресів» та «Союзів»; встановлений на модулі «Зірка»;
• ВСП- зовнішні складські платформи: три зовнішні негерметичні платформи, призначені виключно для зберігання вантажів та обладнання;
• Ферми- об'єднана фермова структура, на елементах якої встановлені сонячні батареї, панелі радіаторів та дистанційні маніпулятори. Також призначена для негерметичного зберігання вантажів та різного обладнання;
• «Канадарм2», або «Мобільна обслуговуюча система» - канадська система дистанційних маніпуляторів, яка є основним інструментом для розвантаження транспортних кораблів і переміщення зовнішнього обладнання;
• «Декстр»- канадська система із двох дистанційних маніпуляторів, що служить для переміщення обладнання, розташованого поза станцією;
• «Квест»- спеціалізований шлюзовий модуль, призначений для здійснення виходів космонавтів та астронавтів у відкритий космос із можливістю попереднього проведення десатурації (вимивання азоту з крові людини);
• «Гармонія»- з'єднувальний модуль, що виконує роль стикувального вузла та комутатора електроенергії для трьох наукових лабораторій та стикуючих до нього через Гермоадаптер-2 транспортних кораблів. Містить додаткові системижиттєзабезпечення;
• «Коламбус»- європейський лабораторний модуль, в якому, окрім наукового обладнання, встановлені мережеві комутатори (хаби), що забезпечують зв'язок між комп'ютерним обладнанням станції. Пристиковано до модуля «Гармонія»;
• «Дестіні»- американський лабораторний модуль, зістикований із модулем «Гармонія»;
• «Кібо»- японський лабораторний модуль, що складається з трьох відсіків та одного основного дистанційного маніпулятора. Найбільший модуль станції. Призначений для проведення фізичних, біологічних, біотехнологічних та інших наукових експериментів у герметичних та негерметичних умовах. Крім того, завдяки особливій конструкції, дозволяє проводити незаплановані експерименти. Пристиковано до модуля «Гармонія»;

Оглядовий купол МКС.

• «Купол»- прозорий оглядовий купол. Його сім ілюмінаторів (найбільший - 80 см у діаметрі) використовуються для проведення експериментів, спостереження за космосом і при стиковці космічних апаратів, а також як пульт управління головним дистанційним маніпулятором станції. Місце для відпочинку членів екіпажу. Розроблено та виготовлено Європейським космічним агентством. Встановлено на вузловий модуль "Транквіліті";
• ТСП- чотири негерметичні платформи, закріплені на фермах 3 та 4, призначені для розміщення обладнання, необхідного для проведення наукових експериментів у вакуумі. Забезпечують обробку та передачу результатів експериментів високошвидкісними каналами на станцію.
• Герметичний багатофункціональний модуль- складське приміщення для зберігання вантажів, пристиковане до надирного стикувального вузла модуля «Дестіні».

Крім перелічених вище компонентів, існують три вантажні модулі: «Леонардо», «Рафаель» і «Донателло», які періодично доставляють на орбіту, для дооснащення МКС необхідним науковим обладнанням та іншими вантажами. Модулі, що мають загальну назву «Багатоцільовий модуль постачання», доставлялися у вантажному відсіку шатлів та стикувалися з модулем «Юніті». Переобладнаний модуль «Леонардо», починаючи з березня 2011 року, входить до числа модулів станції під назвою «Герметичний багатофункціональний модуль» (Permanent Multipurpose Module, PMM).

Електропостачання станції

МКС у 2001 році. Видно сонячні батареї модулів «Зоря» та «Зірка», а також ферменна конструкція P6 з американськими сонячними батареями.

Єдиним джерелом електричної енергіїдля МКС є , світло якого сонячні батареї станції перетворять на електроенергію.

У російському сегменті МКС використовується постійна напруга 28 вольт, аналогічна до космічних кораблів «Спейс Шаттл» і «Союз». Електроенергія виробляється безпосередньо сонячними батареями модулів «Зоря» та «Зірка», а також може передаватися від американського сегмента до російського через перетворювач напруги ARCU ( American-to-Russian converter unit) та у зворотному напрямку через перетворювач напруги RACU ( Russian-to-American converter unit).

Спочатку планувалося, що станція забезпечуватиметься електроенергією за допомогою російського модуля Науково-енергетичної платформи (НЕП). Однак після катастрофи шатла «Колумбія» програму збирання станції та графік польотів шатлів було переглянуто. Серед іншого, відмовилися також від доставки та встановлення НЕП, тому в НаразіБільшість електроенергії виробляється сонячними батареями американського сектора.

У американському сегменті сонячні батареї організовані так: дві гнучкі складні панелі сонячних батарей утворюють так зване крило сонячної батареї ( Solar Array Wing, SAW), всього на фермових конструкціях станції розміщено чотири пари таких крил. Кожне крило має довжину 35 м і ширину 11,6 м, а його корисна площа становить 298 м², при цьому сумарна потужність, що виробляється ним, може досягати 32,8 кВт. Сонячні батареї генерують первинну постійну напругу від 115 до 173 Вольт, яке потім за допомогою блоків DDCU (англ. Direct Current to Direct Current Converter Unit ), трансформується у вторинне стабілізоване постійне напруження величиною 124 Вольта. Ця стабілізована напруга безпосередньо використовується для живлення електроустаткування американського сегмента станції.

Сонячна батарея на МКС

Станція здійснює один оберт навколо Землі за 90 хвилин і приблизно половину цього часу вона проводить у тіні Землі, де сонячні батареї не працюють. Тоді її електропостачання походить від буферних нікель-водневих акумуляторних батарей, які заряджаються, коли МКС знову виходить на сонячне світло. Термін служби акумуляторів 6,5 років очікується, що за час життя станції їх неодноразово замінятимуть. Першу заміну акумуляторних батарей було здійснено на сегменті Р6 під час виходу астронавтів у відкритий космос під час польоту шатлу «Індевор» STS-127 у липні 2009 року.

За нормальних умов сонячні батареї американського сектора відстежують Сонце, щоб збільшити до максимуму вироблення енергії. Сонячні батареї наводяться на Сонце за допомогою приводів "Альфа" та "Бета". На станції встановлено два приводи "Альфа", які повертають навколо поздовжньої осі фермових конструкцій відразу кілька секцій з розташованими на них сонячними батареями: перший привід повертає секції від P4 до P6, другий - від S4 до S6. Кожному крилу сонячної батареї відповідає свій привід "Бета", який забезпечує обертання крила щодо його поздовжньої осі.

Коли МКС перебуває у тіні Землі, сонячні батареї перетворюються на режим Night Glider mode ( англ.) («Режим нічного планування»), при цьому вони повертаються краєм у напрямку руху, щоб зменшити опір атмосфери, яка є на висоті польоту станції.

Засоби зв'язку

Передача телеметрії та обмін науковими даними між станцією та Центром управління польотом здійснюється за допомогою радіозв'язку. Крім того, засоби радіозв'язку використовуються під час операцій зі зближення та стикування, їх застосовують для аудіо- та відеозв'язку між членами екіпажу та з фахівцями з управління польотом, що знаходяться на Землі, а також рідними та близькими космонавтів. Таким чином, МКС обладнана внутрішніми та зовнішніми багатоцільовими комунікаційними системами.

Російський сегмент МКС підтримує зв'язок із Землею безпосередньо за допомогою радіоантени «Ліра», встановленої на модулі «Зірка». "Ліра" дає можливість використовувати супутникову систему ретрансляції даних "Промінь". Цю систему використовували для зв'язку зі станцією «Мир», але в 1990-х роках вона занепала і в даний час не застосовується. Для відновлення працездатності системи у 2012 році було запущено «Промінь-5А». У травні 2014 року на орбіті діють 3 багатофункціональні космічні системи ретрансляції «Промінь» - “Промінь-5А”, “Промінь-5Б” та “Промінь-5В”. У 2014 році заплановано встановлення на російський сегмент станції спеціалізованої абонентської апаратури.

Інша російська системазв'язку, «Схід-М», забезпечує телефонний зв'язок між модулями «Зірка», «Зоря», «Пірс», «Пошук» та американським сегментом, а також УКХ-радіозв'язок із наземними центрами управління, використовуючи для цього зовнішні антени модуля «Зірка» ».

В американському сегменті для зв'язку в S-діапазоні (передача звуку) та K u -діапазоні (передача звуку, відео, даних) застосовуються дві окремі системи, розташовані на ферменній конструкції Z1. Радіосигнали від цих систем передаються на американські геостаціонарні супутники TDRSS, що дозволяє підтримувати практично безперервний контакт із центром управління польотами у Х'юстоні. Дані з Канадарм2, європейського модуля «Коламбус» та японського «Кібо» перенаправляються через ці дві системи зв'язку, проте американську систему передачі даних TDRSS згодом доповнять європейська супутникова система (EDRS) та аналогічна японська. Зв'язок між модулями здійснюється по внутрішній цифровій бездротовій мережі.

Під час виходів у відкритий космос космонавти використовують УКХ-передавач дециметрового діапазону. УКХ-радіозв'язком також користуються під час стикування або розстикування космічні апарати «Союз», «Прогрес», HTV, ATV та «Спейс шаттл» (щоправда, шатли застосовують також передавачі S- і K u-діапазонів за допомогою TDRSS). З її допомогою ці космічні кораблі отримують команди від Центру управління польотами чи членів екіпажу МКС. Автоматичні космічні апарати обладнані засобами зв'язку. Так, кораблі ATV використовують під час зближення та стикування спеціалізовану систему Proximity Communication Equipment (PCE), Обладнання якої розташовується на ATV і на модулі «Зірка». Зв'язок здійснюється через два повністю незалежні радіоканали S-діапазону. PCE починає функціонувати, починаючи з відносних дальностей близько 30 кілометрів, та відключається після стикування ATV до МКС та переходу на взаємодію по бортовій шині MIL-STD-1553. Для точного визначення відносного положення ATV і МКС використовується система лазерних далекомірів, встановлених на ATV, що уможливлює точну стиковку зі станцією.

Станція обладнана приблизно сотнею портативних комп'ютерів ThinkPad від IBM та Lenovo, моделей A31 та T61P, що працюють під керуванням Debian GNU/Linux. Це звичайні серійні комп'ютери, які, однак, були доопрацьовані для застосування в умовах МКС, зокрема, в них перероблені роз'єми, система охолодження, врахована напруга 28 Вольт, що використовується на станції, а також виконані вимоги безпеки для роботи в невагомості. З січня 2010 року на станції для американського сегменту організовано прямий доступ до Інтернету. Комп'ютери на борту МКС з'єднані за допомогою Wi-Fi в бездротову мережу і пов'язані із Землею на швидкості 3 Мбіт/c на завантаження і 10 Мбіт/с на завантаження, що можна порівняти з домашнім ADSL-підключенням.

Санвузол для космонавтів

Унітаз на ОС призначений як для чоловіків, так і для жінок, виглядає так само, як на Землі, але має ряд конструктивних особливостей. Унітаз забезпечений фіксаторами для ніг та тримачами для стегон, в нього вмонтовані потужні повітряні насоси. Космонавт пристібається спеціальним пружинним кріпленням до сидіння унітазу, потім включає потужний вентилятор і відкриває отвір, що всмоктує, куди повітряний потік відносить всі відходи.

На МКС повітря з туалетів перед потраплянням у житлові приміщення обов'язково фільтрується для очищення від бактерій та запаху.

Теплиця для космонавтів

Свіжа зелень, вирощена в умовах мікрогравітації, вперше офіційно включена до меню на Міжнародній космічній станції. 10 серпня 2015 року астронавти скуштують салат латук, зібраний з орбітальної плантації Veggie. Багато видань ЗМІ повідомляли, що вперше космонавти спробували власне вирощену їжу, але цей експеримент було проведено на станції «Мир».

Наукові дослідження

Однією з основних цілей при створенні МКС була можливість проведення на станції експериментів, які потребують унікальних умов космічного польоту: мікрогравітації, вакууму, космічних випромінювань, не ослаблених земною атмосферою. Головні галузі досліджень включають біологію (у тому числі біомедичні дослідження та біотехнологію), фізику (включаючи фізику рідин, матеріалознавство та квантову фізику), астрономію, космологію та метеорологію. Дослідження проводяться за допомогою наукового обладнання, в основному розташованого у спеціалізованих наукових модулях-лабораторіях, частина обладнання для експериментів, що потребують вакууму, закріплена зовні станції поза її гермооб'ємом.

Наукові модулі МКС

На даний момент (січень 2012 рік) у складі станції знаходяться три спеціальні наукові модулі - американська лабораторія «Дестіні», запущена в лютому 2001 року, європейський дослідницький модуль «Коламбус», доставлений на станцію в лютому 2008 року, і японський дослідний модуль ». У європейському дослідному модулі обладнано 10 стійок, в яких встановлюються прилади для досліджень у різних розділах науки. Деякі стійки спеціалізовані та обладнані для досліджень у галузі біології, біомедичні та фізики рідин. Інші стійки - універсальні, в них обладнання може змінюватися в залежності від експериментів, що проводяться.

Японський дослідницький модуль Кібо складається з декількох частин, які послідовно доставлялися і монтувалися на орбіті. Перший відсік модуля Кібо - герметичний експериментально-транспортний відсік (англ. JEM Experiment Logistics Module - Pressurized Section ) був доставлений на станцію в березні 2008 року, в ході польоту шатла «Індевор» STS-123. Остання частина модуля Кібо була приєднана до станції в липні 2009 року, коли шатл доставив на МКС негерметичний експериментально-транспортний відсік (англ. Experiment Logistics Module, Unpressurized Section ).

Росія має на орбітальній станції два «Малих дослідницьких модулів» (МІМ) - «Пошук» та «Світанок». Також планується доставити на орбіту багатофункціональний лабораторний модуль "Наука" (МЛМ). Повноцінними науковими можливостями матиме лише останній, кількість наукової апаратури, розміщеної на двох МІМ, мінімальна.

Спільні експерименти

Міжнародна природа проекту МКС сприяє проведенню спільних наукових експериментів. Найбільш широко подібну співпрацю розвивають європейські та російські наукові установи під егідою ЄКА та Федерального космічного агентства Росії. Відомими прикладами такої співпраці стали експеримент «Плазмовий кристал», присвячений фізиці пилової плазми, та проведений Інститутом позаземної фізики Товариства Макса Планка, Інститутом високих температур та Інститутом проблем хімічної фізики РАН, а також рядом інших наукових установ Росії та Німеччини, медико-біологічний Матрьошка-Р», в якому для визначення поглиненої дози іонізуючих випромінювань використовуються манекени – еквіваленти біологічних об'єктів, створені в Інституті медико-біологічних проблем РАН та Кельнському інституті космічної медицини.

Російська сторона також є підрядником під час проведення контрактних експериментів ЄКА та Японського агентства аерокосмічних досліджень. Наприклад, російські космонавти проводили випробування робототехнічної експериментальної системи ROKVISS (англ. Robotic Components Verification on ISS- випробування робототехнічних компонентів на МКС), розробленої в Інституті робототехніки та механотроніки, розташованому у Веслінгу, неподалік Мюнхена, Німеччина.

Російські дослідження

Порівняння між горінням свічки на Землі (ліворуч) та в умовах мікрогравітації на МКС (праворуч)

У 1995 році було оголошено конкурс серед російських наукових та освітніх установ, промислових організацій для проведення наукових досліджень на російському сегменті МКС. За одинадцятьма основними напрямками досліджень було отримано 406 заявок від вісімдесяти організацій. Після оцінки фахівцями РКК «Енергія» технічної реалізованості цих заявок, 1999 року було прийнято «Довгострокову програму науково-прикладних дослідженьта експериментів, що плануються на російському сегменті МКС». Програму затвердили президент РАН Ю. С. Осипов та генеральний директор Російського авіаційно-космічного агентства (нині ФКА) Ю. Н. Коптєв. Перші дослідження на російському сегменті МКС було розпочато першою пілотованою експедицією у 2000 році. Згідно з початковим проектом МКС, передбачалося виведення двох великих російських дослідницьких модулів (ІМ). Електроенергію, необхідну для проведення наукових експериментів, мала надавати Науково-енергетична платформа (НЕП). Однак через недофінансування та затримки при будівництві МКС усі ці плани були скасовані на користь будівництва єдиного наукового модуля, який не вимагав великих витрат та додаткової орбітальної інфраструктури. Значна частина досліджень, що проводяться Росією на МКС, є контрактною або спільною із зарубіжними партнерами.

В даний час на МКС проводять різні медичні, біологічні, фізичні дослідження.

Дослідження на американському сегменті

Вірус Епштейна - Барр, показаний за допомогою техніки фарбування флюоресцентними антитілами

США проводять широку програму досліджень на МКС. Багато з цих експериментів є продовженням досліджень, що проводяться ще в польотах шатлів з модулями «Спейслаб» та у спільній з Росією програмі «Світ – Шаттл». Як приклад можна навести вивчення патогенності одного із збудників герпесу, вірусу Епштейна – Барр. За даними статистики, 90% дорослого населення США є носіями латентної формицього вірусу. В умовах космічного польоту відбувається ослаблення роботи імунної системи, вірус може активізуватися та стати причиною захворювання члена екіпажу. Експерименти з вивчення вірусу було розпочато у польоті шатлу STS-108.

Європейські дослідження

Сонячна обсерваторія, встановлена ​​на модулі «Коламбус»

На європейському науковому модулі «Коламбус» передбачено 10 уніфікованих стійок для розміщення корисного навантаження (ISPR), щоправда, частина з них, за згодою, використовуватиметься в експериментах НАСА. Для потреб ЕКА у стійках встановлено наступне наукове обладнання: лабораторія Biolab для проведення біологічних експериментів, лабораторія Fluid Science Laboratory для досліджень в галузі фізики рідини, установка для експериментів з фізіології European Physiology Modules, а також універсальна стійка European Drawer Rack, що містить обладнання кристалізації білків (PCDF).

Під час STS-122 були встановлені зовнішні експериментальні установки для модуля «Коламбус»: виносна платформа для технологічних експериментів EuTEF і сонячна обсерваторія SOLAR. Планується додати зовнішню лабораторію з перевірки ОТО та теорії струн Atomic Clock Ensemble in Space.

Японські дослідження

До програми досліджень, що проводяться на модулі «Кібо», входить вивчення процесів глобального потепління на Землі, озонового шару та опустелювання поверхні, проведення астрономічних досліджень у рентгенівському діапазоні.

Заплановано експерименти зі створення великих та ідентичних білкових кристалів, які покликані допомогти зрозуміти механізми хвороб та розробити нові методи лікування. Крім цього, вивчатиметься дія мікрогравітації та радіації на рослини, тварин та людей, а також проводитимуться досліди з робототехніки, в галузі комунікацій та енергетики.

У квітні 2009 року японський астронавт Коїті Ваката на МКС провів серію експериментів, які були відібрані з запропонованих простими громадянами. Астронавт спробував «поплавати» у невагомості, використовуючи різні стилівключаючи кроль і батерфляй. Однак жоден із них не дозволив астронавту навіть зрушити з місця. Астронавт зауважив, що виправити ситуацію «не зможуть навіть великі аркуші паперу, якщо їх взяти в руки і використовувати як ласти». Крім того, астронавт хотів пожонглювати футбольним м'ячем, але й ця спроба виявилася невдалою. Тим часом японцеві вдалося послати м'яч ударом назад над головою. Закінчивши ці складні за умов невагомості вправи, японський астронавт спробував віджиматися від статі та зробити обертання дома.

Питання безпеки

Космічне сміття

Отвір у панелі радіатора шатла Індевор STS-118, що утворився внаслідок зіткнення з космічним сміттям

Оскільки МКС рухається порівняно невисокою орбітою, існує певна ймовірність зіткнення станції або космонавтів, що виходять у відкритий космос, з так званим космічним сміттям. До такого можуть бути зараховані як великі об'єкти на кшталт ракетних щаблів або супутників, що вибули з ладу, так і дрібні на кшталт шлаку від твердопаливних ракетних двигунів, холодоагентів з реакторних установок супутників серії УС-А, інших речовин і об'єктів. Крім того, додаткову загрозу таять у собі природні об'єктина кшталт мікрометеоритів. Враховуючи космічні швидкості на орбіті, навіть малі об'єкти здатні завдати серйозної шкоди станції, а у разі можливого влучення в скафандр космонавта мікрометеорити можуть пробити обшивку та викликати розгерметизацію.

Щоб уникнути подібних зіткнень, із Землі ведеться віддалене спостереження за пересуванням елементів космічного сміття. Якщо на певній відстані від МКС виникає така загроза, екіпаж станції отримує відповідне попередження. У космонавтів достатньо часу для активації системи DAM (англ. Debris Avoidance Manoeuvre), яка є групою рухових установок з російського сегмента станції. Увімкнені двигуни здатні вивести станцію на вищу орбіту і таким чином уникнути зіткнення. У разі пізнього виявлення небезпеки екіпаж евакуюється із МКС на космічних кораблях «Союз». Часткова евакуація відбувалася на МКС: 6 квітня 2003 року, 13 березня 2009 року, 29 червня 2011 року та 24 березня 2012 року.

Радіація

За відсутності масивного атмосферного шару, що оточує людей Землі, космонавти на МКС піддаються більш інтенсивному опроміненню постійними потоками космічних променів. У день члени екіпажу отримують дозу радіації у вигляді близько 1 мілізіверта, що приблизно рівнозначно опромінення людини Землі протягом року. Це призводить до підвищеного ризику розвитку злоякісних пухлин у космонавтів, а також послаблення імунної системи. Слабкий імунітет космонавтів може сприяти поширенню інфекційних захворюваньсеред членів екіпажу, особливо у замкнутому просторі станції. Незважаючи на спроби поліпшити механізми радіаційного захисту, рівень проникнення радіації не сильно змінився порівняно з показниками попередніх досліджень, які проводилися, наприклад, на станції «Мир».

Поверхня корпусу станції

У ході перевірки зовнішньої обшивки МКС, на зіскрібках з поверхні корпусу та ілюмінаторів було виявлено сліди життєдіяльності морського планктону. Також підтвердилася необхідність очищення зовнішньої поверхністанції у зв'язку із забрудненнями від роботи двигунів космічних апаратів.

Юридична сторона

Правові рівні

Правова структура, що регулює юридичні аспекти космічної станції, є різноплановою і складається з чотирьох рівнів:

• Першим рівнем, що встановлює права та обов'язки сторін, є «Міжурядова угода про космічну станцію» (англ. Space Station Intergovernmental Agreement - IGA ), підписане 29 січня 1998 року п'ятнадцятьма урядами країн - Канадою, Росією, США, Японією, що беруть участь у проекті, і одинадцятьма державами - членами Європейського космічного агентства (Бельгією, Великобританією, Німеччиною, Данією, Іспанією, Італією, Нідерландами, Норвегією, Францією) та Швецією). У статті № 1 цього документа відображено основні засади проекту:
  Ця угода - довгострокова міжнародна структура на основі щирого партнерства, для всебічного проектування, створення, розвитку та довготривалого використання населеної цивільної космічної станції в мирних цілях, відповідно до міжнародного права. При написанні цієї угоди за основу було взято «Договір про космос» від 1967 року, ратифіковане 98 країнами, яке запозичало традиції міжнародного морського та повітряного права.
• Перший рівень партнерства покладено в основу другого рівня, який називається "Меморандуми про взаєморозуміння" (англ. Memoranda of Understanding - MOU s ). Ці меморандуми є угодами між НАСА та чотирма національними космічними агентствами: ФКА, ЕКА, ККА та JAXA. Меморандуми використовуються для більш докладного описуролей та обов'язків партнерів. Причому оскільки НАСА є призначеним керуючим МКС безпосередньо між цими організаціями окремих угод немає, тільки з НАСА.
• До третьому рівню відносяться бартерні угоди або домовленості про права та обов'язки сторін - наприклад, комерційна угода 2005 року між НАСА та Роскосмосом, до умов якої входили одне гарантоване місце для американського астронавта у складі екіпажів кораблів «Союз» та частина корисного об'єму для американських вантажів на безпілотних. Прогреси».
• Четвертий правовий рівень доповнює другий («Меморандуми») та вводить у дію окремі положення з нього. Прикладом його є Кодекс поведінки на МКС, який був розроблений на виконання пункту 2 статті 11 Меморандуму про взаєморозуміння - правові аспекти забезпечення субординації, дисципліни, фізичної та інформаційної безпеки та інші правила поведінки для членів екіпажу.

Структура власності

Структура власності проекту передбачає її членів чітко встановленого відсотка використання космічної станції загалом. Відповідно до статті № 5 (IGA), юрисдикція кожного з партнерів поширюється лише на той компонент станції, який за ним зареєстрований, а порушення правових норм персоналом, усередині або поза станцією, підлягають розгляду згідно із законами тієї країни, громадянами якої вони є.

Інтер'єр модуля «Зоря»

Угоди про використання ресурсів МКС складніші. Російські модулі «Зірка», «Пірс», «Пошук» та «Світанок» виготовлені та належать Росії, яка зберігає право на їх використання. Запланований модуль «Наука» також буде виготовлений у Росії та буде включений до російського сегменту станції. Модуль «Зоря» був побудований і доставлений на орбіту російською стороною, але це було зроблено на кошти США, тому власником даного модуля на сьогоднішній день офіційно є НАСА. Для використання російських модулів та інших компонентів станції країни-партнери використовують додаткові двосторонні угоди (зазначені вище третій та четвертий правові рівні).

Решта станції (модулі США, європейські та японські модулі, фермові конструкції, панелі сонячних батарей та два робота-маніпулятори) за погодженням сторін використовуються наступним чином (у % від загального часу використання):

1. "Коламбус" - 51% для ЄКА, 49% для НАСА
2. Кібо - 51% для JAXA, 49% для НАСА
3. «Дестіні» - 100% для НАСА

На додаток до цього:

• НАСА може використовувати 100% площу ферменних конструкцій;
• За згодою з НАСА, ККА може використовувати 2,3% будь-яких неросійських компонентів;
• Робочий час екіпажу, потужність від сонячних батарей, користування допоміжними послугами (навантаження/розвантаження, комунікаційні послуги) – 76,6 % для НАСА, 12,8 % для JAXA, 8,3 % для ЕКА та 2,3 % для ККА.

Правові курйози

До польоту першого космічного туриста немає нормативної бази, регулюючої польоти у космос приватних осіб. Але після польоту Денніса Тіто країни-учасниці проекту розробили «Принципи», які визначили таке поняття, як «Космічний турист», та всі необхідні питання щодо його участі в експедиції відвідування. Зокрема, такий політ можливий лише за наявності специфічних медичних показників, психологічної придатності, мовної підготовки та грошового внеску.

У тій самій ситуації опинилися і учасники першого космічного весілля у 2003 році, оскільки така процедура також не регулювалася жодними законами.

У 2000 році республіканська більшість у Конгресі США ухвалила законодавчий акт про нерозповсюдження ракетних та ядерних технологій в Ірані, згідно з яким, зокрема, США не могли купувати у Росії обладнання та кораблі, необхідні для будівництва МКС. Однак після катастрофи «Колумбії», коли доля проекту залежала від російських «Союзів» та «Прогресів», 26 жовтня 2005 року конгрес був змушений прийняти поправки до цього законопроекту, які знімають усі обмеження для «будь-яких протоколів, угод, меморандумів про взаєморозуміння чи контрактів» до 1 січня 2012 року.

Витрати

Витрати на будівництво та експлуатацію МКС виявилися набагато більшими, ніж це спочатку планувалося. У 2005 році, за оцінкою ЄКА, з початку робіт над проектом МКС з кінця 1980-х років до його передбачуваного тоді закінчення у 2010 році було б витрачено близько 100 мільярдів євро (157 мільярдів доларів або 65,3 мільярда фунтів стерлінгів). Однак на сьогоднішній день закінчення експлуатації станції планується не раніше 2024 року, у зв'язку з проханням США, які не мають можливості відстикувати свій сегмент і продовжувати літати, сумарні витрати всіх країн оцінюються в більшу суму.

Зробити точну оцінку вартості МКС дуже непросто. Наприклад, незрозуміло, як має розраховуватися внесок Росії, оскільки Роскосмос використовує значно нижчі доларові розцінки, ніж інші партнери.

НА СА

Оцінюючи проект загалом, найбільше витрат НАСА складають комплекс заходів щодо забезпечення польотів та витрати на управління МКС. Іншими словами, поточні експлуатаційні витрати становлять набагато більшу частину витрачених коштів, ніж витрати на будівництво модулів та інших пристроїв станції, на підготовку екіпажів, і на кораблі доставки.

Витрати НАСА на МКС, без урахування витрат на «Шатли», з 1994 по 2005 рік становили 25,6 мільярда доларів. На 2005 та 2006 роки припало приблизно 1,8 мільярдів доларів. Передбачається, що щорічні витрати збільшуватимуться, і до 2010 року становитимуть 2,3 мільярда доларів. Потім, до завершення проекту у 2016 році збільшення не планується, лише інфляційні коригування.

Розподіл бюджетних коштів

Оцінити постатейний перелік витрат НАСА можна, наприклад, за опублікованим космічним агентством документом, з якого видно, як розподілилися 1,8 мільярда доларів, витрачених НАСА на МКС у 2005 році:

• Дослідження та розробка нового обладнання– 70 мільйонів доларів. Ця сума була, зокрема, пущена на розробки навігаційних систем, на інформаційне забезпечення, на технології зниження забруднення навколишнього середовища.
• Забезпечення польотів– 800 мільйонів доларів. У цю суму увійшли: з розрахунку на кожен корабель, 125 млн. доларів на програмне забезпечення, виходи у відкритий космос, постачання та технічне обслуговування човників; додатково 150 млн доларів було витрачено на самі польоти, бортове радіоелектронне обладнання та системи взаємодії екіпажу і корабля; 250 млн доларів, що залишилися, пішли на загальне управління МКС.
• Запуски кораблів та проведення експедицій- 125 млн доларів на передстартові операції на космодромі; 25 млн. доларів на медичне обслуговування; 300 млн доларів витрачено на керування експедиціями;
• Програма польотів- 350 мільйонів доларів витрачено на вироблення програми польотів, на обслуговування наземного обладнання та програмного забезпечення, для гарантованого та безперебійного доступу на МКС.
• Вантажі та екіпажі- 140 мільйонів доларів було витрачено на придбання витратних матеріалів, а також на можливість здійснювати доставку вантажів та екіпажів на російських «Прогресах» та «Союзах».

Вартість «Шатлів» як частина витрат на МКС

З десяти запланованих польотів, що залишалися до 2010 року, тільки один STS-125 полетів не до станції, а до телескопа «Хаббл»

Як згадувалося вище, НАСА не включає витрати на програму «Шаттл» до основної статті витрат станції, оскільки позиціонує її як окремий проект, незалежно від МКС. Однак з грудня 1998 року по травень 2008 року, тільки 5 з 31 польоту човників не були пов'язані з МКС, а з одинадцяти запланованих польотів, що залишилися до 2011 року, тільки один STS-125 полетів не до станції, а до телескопа «Хаббл».

Приблизні витрати за програмою «Шаттл» з доставки вантажів та екіпажів астронавтів на МКС склали:

• Без урахування першого польоту 1998 року, з 1999 по 2005 роки, витрати становили 24 млрд доларів. З них 20% (5 млрд доларів) не належали до МКС. Разом – 19 мільярдів доларів.
• З 1996 до 2006 року на польоти за програмою «Шаттл» було заплановано витратити 20,5 млрд доларів. Якщо з цієї суми відняти політ до «Хаббла», то в результаті отримаємо ті ж 19 мільярдів доларів.

Тобто сумарні витрати НАСА на польоти до МКС за весь період становитимуть приблизно 38 мільярдів доларів.

Разом

Зважаючи на плани НАСА на період з 2011 по 2017 рік, у першому наближенні можна отримати середньорічну витрату - 2,5 млрд. доларів, що на наступний період з 2006 по 2017 роки становитиме 27,5 мільярда доларів. Знаючи витрати на МКС з 1994 по 2005 рік (25,6 мільярда доларів) і склавши ці цифри, отримаємо підсумковий офіційний результат - 53 мільярди доларів.

Необхідно також зазначити, що в цю цифру не входять значні витрати на проектування космічної станції «Фрідом» у 1980-х та на початку 1990-х років, та участь у спільній програмі з Росією з використання станції «Мир» у 1990-х роках. Напрацювання цих двох проектів багаторазово використовувалися під час будівництва МКС. Враховуючи цю обставину, і беручи до уваги ситуацію з «Шаттлами», можна говорити про більш ніж дворазове збільшення суми видатків, порівняно з офіційною – понад 100 мільярдів доларів лише для США.

ЕКА

ЄКА вирахувало, що його внесок за 15 років існування проекту становитиме 9 мільярдів євро. Витрати на модуль "Коламбус" перевищують 1,4 мільярда євро (приблизно 2,1 мільярда доларів), включаючи витрати на наземні системи контролю та управління. Повні витрати на розробку ATV становлять приблизно 1,35 мільярда євро, кожен запуск «Аріан-5» коштує приблизно 150 мільйонів євро.

JAXA

Розробка японського експериментального модуля, головного внеску JAXA в МКС, коштувала приблизно 325 мільярдів єн (приблизно 2,8 мільярда доларів).

У 2005 році JAXA асигнувало приблизно 40 мільярдів єн (350 мільйонів USD) у програму МКС. Щорічні експлуатаційні витрати японського експериментального модуля становлять 350-400 мільйонів доларів. Крім того, JAXA зобов'язалося розробити та запустити транспортний корабель H-II, повна вартість розробки якого – 1 мільярд доларів. Витрати JAXA за 24 роки участі у програмі МКС перевищать 10 мільярдів доларів.

Роскосмос

Значна частина бюджету Російської космічної агенції витрачається на МКС. З 1998 року було здійснено понад три десятки польотів кораблів «Союз» та «Прогрес», які з 2003 року стали основними засобами доставки вантажів та екіпажів. Однак питання, скільки Росія витрачає на станцію (у доларах США), непросте. Існуючі в даний час 2 модулі на орбіті - похідні програми «Світ», і тому витрати на їх розробку набагато нижчі, ніж для інших модулів, однак у такому випадку, за аналогією з Американськими програмами, слід також врахувати витрати на розробку відповідних модулів станції « Мир". Крім того, обмінний курс між рублем та доларом не дає адекватно оцінити дійсні витрати Роскосмосу.

Зразкове уявлення про витрати російського космічного агентства на МКС можна отримати виходячи з його загального бюджету, який на 2005 рік склав 25,156 мільярдів рублів, на 2006 - 31,806, на 2007 - 32,985 і на 2008 - 37,044. Таким чином, на станцію йде менше півтора мільярда доларів США на рік.

CSA

Канадське космічне агентство (Canadian Space Agency, CSA) є постійним партнером НАСА, тому Канада від початку бере участь у проекті МКС. Вклад Канади в МКС - це мобільна система технічного обслуговування, що складається з трьох частин: рухомого візка, який може пересуватися вздовж фермової конструкції станції, робота-маніпулятора «Канадарм2» (Canadarm2), який встановлений на рухомому візку, та спеціальний маніпулятор «Декстр» (D ). За оцінками, за минулі 20 років CSA вклало у станцію 1,4 мільярда канадських доларів.

Критика

За всю історію космонавтики, МКС - найдорожчий і, мабуть, найбільш простий космічний проект. Критику можна вважати конструктивною чи недалекоглядною, можна з нею погоджуватися чи заперечувати її, але одне залишається незмінним: станція існує, своїм існуванням вона доводить можливість міжнародного співробітництвау космосі і примножує досвід людства у космічних польотах, витрачаючи цього величезні фінансові ресурси.

Критика у США

Критика американської сторони переважно спрямована на вартість проекту, яка вже перевищує 100 мільярдів доларів. Ці гроші, на думку критиків, можна було б з більшою користю витратити на автоматичні (безпілотні) польоти для дослідження ближнього космосу або наукових проектів, що проводяться на Землі. У відповідь на деякі з цих критичних зауважень захисники пілотуються космічних польотівкажуть, що критика проекту МКС є короткозорою і що віддача від пілотованої космонавтики та досліджень у космосі у матеріальному плані виражається мільярдами доларів. Джером Шні (англ. Jerome Schnee) оцінив непряму економічну складову від додаткових доходів, пов'язаних з дослідженням космосу, що у багато разів перевищує початкові державні інвестиції.

Однак у заяві Федерації американських вчених стверджується, що норма прибутку НАСА від додаткових доходів фактично дуже низька, за винятком розробок в аеронавтиці, які покращують продаж літаків.

Критики також кажуть, що НАСА часто зараховує до своїх здобутків розробки сторонніх компаній, ідеї та розробки яких, можливо, були використані НАСА, але мали інші передумови, незалежні від космонавтики. Насправді ж корисними і такими, що приносять дохід, на думку критиків, є безпілотні навігаційні, метеорологічні та військові супутники. НАСА широко висвітлює додаткові доходи від будівництва МКС та від робіт, виконаних на ній, тоді як офіційний список витрат НАСА набагато коротший і таємніший.

Критика наукових аспектів

На думку професора Роберта Парка (англ. Robert Park), більшість із запланованих наукових досліджень не мають першочергової важливості. Він наголошує, що мета більшості наукових досліджень у космічній лабораторії – провести їх в умовах мікрогравітації, що можна зробити набагато дешевше в умовах штучної невагомості (у спеціальному літаку, що летить параболічною траєкторією (англ.). reduced gravity aircraft).

У плани будівництва МКС входили два наукомісткі компоненти - магнітний альфа-спектрометр і модуль центрифуг (англ. Centrifuge Accommodations Module) . Перший працює на станції із травня 2011 року. Від створення другого відмовилися у 2005 році внаслідок корекції планів завершення будівництва станції. Вузкоспеціалізовані експерименти, що проводяться на МКС, обмежені відсутністю відповідної апаратури. Наприклад, у 2007 році проводилися дослідження впливу факторів космічного польоту на організм людини, які стосувалися таких аспектів, як ниркові камені, циркадний ритм (циклічність біологічних процесів в організмі людини), вплив космічного випромінювання на нервову системулюдини. Критики стверджують, що ці дослідження мають невелику практичну цінність, оскільки реалії сьогоднішнього дослідження ближнього космосу - безпілотні автоматичні кораблі.

Критика технічних аспектів

Американський журналіст Джефф Фауст (англ. Jeff Foust) стверджував, що для технічне обслуговуванняМКС потрібно дуже багато дорогих і небезпечних виходіву відкритий космос. Тихоокеанське Астрономічне Товариство (англ. The Astronomical Society of the Pacific) на початку проектування МКС звертало увагу на надто високий спосіб орбіти станції. Якщо для російської сторони це здешевлює запуски, то для американської це невигідно. Поступка, яку НАСА зробило для РФ через географічне положенняБайконура, зрештою, можливо, збільшить сумарні витрати на будівництво МКС.

Загалом дебати в американському суспільстві зводяться до обговорення доцільності МКС, в аспекті космонавтики у більш широкому значенні. Деякі захисники стверджують, що окрім її наукової цінності, це важливий приклад міжнародного співробітництва. Інші стверджують, що МКС потенційно, за належних зусиль і вдосконалень, могла б зробити польоти до і більш економічними. Так чи інакше, основна суть висловлювань відповідей на критику полягає в тому, що важко очікувати на серйозну фінансову віддачу від МКС, швидше, її головне призначення - стати частиною загальносвітового розширення можливостей космічних польотів.

Критика у Росії

У Росії критика проекту МКС переважно націлена на неактивну позицію керівництва Федерального космічного агентства (ФКА) щодо відстоювання російських інтересів порівняно з американською стороною, яка завжди чітко стежить за дотриманням своїх національних пріоритетів.

Наприклад, журналісти запитують, чому у Росії немає власного проекту орбітальної станції, і чому витрачаються гроші на проект, власником якого є США, тоді як ці кошти можна було б пустити на повністю російську розробку. На думку керівника РКК «Енергія» Віталія Лопоти, причиною цього є контрактні зобов'язання та нестача фінансування.

Свого часу станція «Мир» стала для США джерелом досвіду в будівництві та дослідженнях на МКС, а після аварії «Колумбії» російська сторона, діючи згідно з партнерською угодою з НАСА і доставивши на станцію обладнання та космонавтів, практично самотужки врятувала проект. Ці обставини породили критичні висловлювання на адресу ФКА про недооцінку ролі Росії у проекті. Так, наприклад, космонавт Світлана Савицька зазначала, що науково-технічний внесок Росії у проект недооцінений, і що партнерська угода з НАСА не відповідає національним інтересаму фінансовому плані. Однак, при цьому варто врахувати, що на початку будівництва МКС російський сегмент станції оплачували США, надаючи кредити, погашення яких передбачено лише до закінчення будівництва.

Говорячи про науково-технічну складову, журналісти відзначають малу кількість нових наукових експериментів, що проводяться на станції, пояснюючи це тим, що Росія не може виготовити та поставити на станцію необхідне обладнання через відсутність коштів. На думку Віталія Лопоти, ситуація зміниться, коли одночасна присутність космонавтів на МКС збільшиться до 6 осіб. Крім цього, порушуються питання щодо заходів безпеки у форс-мажорних ситуаціях, пов'язаних із можливою втратою управління станції. Так, на думку космонавта Валерія Рюміна, небезпека полягає в тому, що якщо МКС стане некерованою, її не можна буде затопити як станцію «Мир».

На думку критиків, міжнародне співробітництво, яке є одним із основних аргументів на користь станції, також є спірним. Як відомо, за умовою міжнародної угоди країни не зобов'язані ділитися своїми науковими розробками на станції. За 2006-2007 роки у космічній сфері між Росією та США не було нових великих ініціатив та великих проектів. Крім того, багато хто вважає, що країна, яка вкладає у свій проект 75% коштів, навряд чи захоче мати повноправного партнера, який до того ж є її основним конкурентом у боротьбі за лідируючу позицію в космічному просторі.

Також критикується, що значні кошти були спрямовані на пілотовані програми, а низка програм з розробки супутників провалилася. У 2003 році Юрій Коптєв в інтерв'ю «Известиям» заявив, що для МКС космічна наука знову залишилася на Землі.

У 2014-2015 роках серед експертів космічної промисловості Росії склалася думка, що практична користь від орбітальних станцій вже вичерпана - за минулі десятиліття зроблено всі практично важливі дослідження та відкриття:

Епоха орбітальних станцій, що почалася 1971 року, піде в минуле. Експерти не бачать практичної доцільності ні в підтримці МКС після 2020 року, ні у створенні альтернативної станції зі схожим функціоналом: “Наукова та практична віддача від російського сегменту МКС значно нижча, ніж від орбітальних комплексів «Салют-7» та «Світ». Наукові організації не зацікавлені у повторенні зробленого.

Журнал «Експерт» 2015 рік

Кораблі доставки

Екіпажі пілотованих експедицій на МКС доставляють до станції на ТПК Союз за «короткою» шестигодинною схемою. До березня 2013 всі експедиції літали на МКС за дводобовою схемою. До липня 2011 року доставка вантажів, монтаж елементів станції, ротація екіпажів, окрім ТПК Союз, здійснювалися в рамках програми «Спейс шатл», доки програма не була завершена.

Таблиця польотів усіх пілотованих та транспортних кораблів до МКС:

Корабель	Тип	Агентство/країна	Перший політ	Останній політ	Усього рейсів

Вибір деяких параметрів орбіти Міжнародної космічної станції. Наприклад, станція може знаходитися на висоті від 280 до 460 кілометрів, і через це вона постійно зазнає гальмівної дії верхніх шарів атмосфери нашої планети. Кожної доби МКС втрачає приблизно по 5 см/с швидкості та 100 метрів висоти. Тому періодично доводиться піднімати станцію, спалюючи паливо вантажівок ATV та «Прогрес». Чому ж не можна підняти станцію вище, щоб уникнути цих витрат?

Закладений при проектуванні діапазон і поточний реальний стан диктуються відразу кількома причинами. Щодня астронавти та космонавти, і за позначкою 500 км її рівень різко підвищується. А межа за піврічне перебування встановлена ​​всього на півзиверта, на всю кар'єру відведений лише зіверт. Кожен зіверт збільшує ризик онкологічних захворюваньна 5,5 відсотки.

На Землі від космічних променів ми захищені радіаційним поясом магнітосфери нашої планети та атмосферою, але вони слабшають у ближньому космосі. У деяких частинах орбіти (Південно-атлантична аномалія є такою плямою підвищеної радіації) і за її межами іноді можуть виявлятися дивні ефекти: у закритих очах з'являються спалахи. Це космічні частинки проходять через очні яблука, інші тлумачення стверджують, що частки порушують відповідальні за зір частини мозку. Подібне може не тільки заважати спати, а й зайвий раз неприємно нагадує про високий рівень радіації на МКС.

Крім того, «Союзи» та «Прогреси», які наразі є основними кораблями зміни екіпажу та постачання, сертифіковані на роботу на висоті до 460 км. Чим вище МКС, тим менше вантажу можна буде доставити. Найменше зможуть принести й ракети, які надсилають нові модулі для станції. З іншого боку, чим нижче МКС, тим сильніше вона гальмується, тобто більше вантажу, що доставляється, має бути паливом для подальшої корекції орбіти.

Наукові завдання можуть бути виконані на висоті 400-460 кілометрів. Нарешті, на стан станції впливає космічний сміття - супутники, що вийшли з ладу, та їх уламки, які мають величезну швидкість щодо МКС, що робить зіткнення з ними фатальним.

У Мережі є ресурси, які дають змогу стежити за параметрами орбіти Міжнародної космічної станції. Можна отримати відносно точні поточні дані або відстежити їх динаміку. На момент написання цього тексту МКС знаходилася на висоті приблизно 400 кілометрів.

Розганяти МКС можуть елементи, розташовані в задній частині станції: це вантажівки «Прогрес» (найчастіше) та ATV, при необхідності – службовий модуль «Зірка» (вкрай рідко). На ілюстрації до ката працює європейський ATV. Станцію піднімають часто і потроху: корекція відбувається приблизно раз на місяць маленькими порціями близько 900 секунд роботи двигуна, у «Прогресів» використовують менші двигуни, щоб не сильно впливати на хід експериментів.

Двигуни можуть включити один раз, таким чином збільшиться висота польоту на іншій стороні планети. Такі операції використовують для невеликих підйомів, оскільки змінюється ексцентриситет орбіти.

Також можлива корекція з двома включеннями, коли друге включення згладжує орбіту станції до кола.

Деякі параметри диктуються як науковими даними, а й політикою. Космічному апарату можна надати будь-яку орієнтацію, але при запуску більш економічним буде використовувати швидкість, яку дає обертання Землі. Таким чином, дешевше запускати апарат на орбіту з нахилом, рівним широті, а маневри вимагатимуть додаткової витрати палива: більше для руху до екватора, менше під час руху до полюсів. Нахил орбіти МКС в 51,6 градуса може здатися дивним: апарати НАСА, що запускаються з мису Канаверал, зазвичай мають спосіб приблизно в 28 градусів.

Коли обговорювалося місце розташування майбутньої станції МКС, то вирішили, що економічнішим віддати перевагу російській стороні. Також такі параметри орбіти дозволяють бачити більше Землі.

Але Байконур знаходиться на широті приблизно 46 градусів, чому ж тоді звичайним для російських запусків є нахилення в 51,6°? Справа в тому, що на схід є сусід, який не надто зрадіє, якщо на нього щось падатиме. Тому орбіту нахиляють до 51,6°, щоб при запуску жодні частини космічного апарату за жодних обставин не могли впасти на Китай та Монголію.

У 2018 році виповнюється 20 років одному з найбільших міжнародних космічних проектів, найбільшому штучному населеному супутнику Землі - Міжнародній космічній станції (МКС). 20 років тому 29 січня у Вашингтоні було підписано Угоду про створення космічної станції, а вже 20 листопада 1998 року почалося будівництво станції – з космодрому БАЙКОНУР було здійснено успішний запуск ракети-носія «Протон» з першим модулем – функціональним вантажним блоком (ФДБ) «Зоря ». У тому ж році, 7 грудня, з ФДБ «Зоря» було зістиковано другий елемент орбітальної станції - сполучний модуль «Юніті». Через два роки у складі станції нове поповнення – службовий модуль «Зірка».

2 листопада 2000 року Міжнародна космічна станція (МКС) розпочала свою роботу в пілотованому режимі. Космічний корабель"Союз ТМ-31" з екіпажем першої довгострокової експедиції пристикувався до службового модуля "Зірка".Зближення корабля зі станцією проводилося за схемою, яка використовувалася під час польотів на станцію «Мир». Через дев'яносто хвилин після стикування люк було відкрито, і екіпаж МКС-1 вперше ступив на борт МКС.До складу екіпажу МКС-1 входили російські космонавти Юрій ГІДЗЕНКО, Сергій КРІКАЛЄВ та американський астронавт Вільям ШЕПЕРД.

Прибувши на МКС, космонавти здійснили розконсервацію, дооснащення, запуск та налаштування систем модулів «Зірка», «Юніті» та «Зоря» та встановили зв'язок із центрами управління польотами у підмосковному Корольові та Х'юстоні. Протягом чотирьох місяців було виконано 143 сеанси геофізичних, медико-біологічних та технічних досліджень та експериментів. Крім цього, команда МКС-1 забезпечила стикування з вантажними кораблями «Прогрес М1-4» (листопад 2000 р.), «Прогрес М-44» (лютий 2001 р.) та американськими шатлами Endeavour («Індевор», грудень 2000 р.). , Atlantis («Атлантіс»; лютий 2001 р.), Discovery («Діскавері»; березень 2001 р.) та їх розвантаження. Також у лютому 2001 року команда експедиції здійснила інтеграцію лабораторного модуля "Дестіні" до складу МКС.

21 березня 2001 року з американським космічним шатлом "Діскавері", який доставив на МКС екіпаж другої експедиції, команда першої довгострокової місії повернулася на Землю. Місцем посадки став Космічний центр імені Дж. Ф. Кеннеді, Флорида, США.

У наступні роки до Міжнародної космічної станції були пристиковані шлюзова камера "Квест", стикувальний відсік "Пірс", сполучний модуль "Гармонія", лабораторний модуль "Коламбус", вантажний та науково-дослідний модуль "Кібо", малий дослідницький модуль "Пошук", житловий модуль «Транквіліті», оглядовий модуль «Купола», малий дослідницький модуль «Світанок», багатофункціональний модуль «Леонардо», випробувальний модуль «BEAM», що трансформується.

Сьогодні МКС є найбільшим міжнародним проектом, пілотована орбітальна станція, яка використовується як багатоцільовий космічний дослідницький комплекс. У цьому глобальному проекті беруть участь космічні агенції РОСКОСМОС, NASA (США), JAXA (Японія), CSA (Канада), ESA (країни Європи).

Зі створенням МКС з'явилася можливість виконання наукових експериментів в унікальних умовах мікрогравітації, у вакуумі та під впливом космічних випромінювань. Основні напрями досліджень – фізико-хімічні процеси та матеріали в умовах космосу, дослідження Землі та технології освоєння космічного простору, людина в космосі, космічна біологія та біотехнологія. Чимала увага у роботі космонавтів на Міжнародній космічній станції приділяється освітнім ініціативам та популяризації космічних досліджень.

МКС – це унікальний досвід міжнародного співробітництва, підтримки та взаємовиручки; будівництва та експлуатації на навколоземній орбіті великої інженерної споруди, що має першорядне значення для майбутнього всього людства.

ОСНОВНІ МОДУЛІ МІЖНАРОДНОЇ КОСМІЧНОЇ СТАНЦІЇ	УМОВ. ПОЗНАЧЕННЯ	СТАРТ	СТИКАННЯ

Міжнародна космічна станція, МКС (англ. International Space Station, ISS) – пілотований багатоцільовий космічний науково-дослідний комплекс.

У створенні МКС беруть участь: Росія (Федеральне космічне агентство, Роскосмос); США (національне аерокосмічне агентство США, NASA); Японія (Японська агенція аерокосмічних досліджень, JAXA), 18 європейських країн(Європейське космічне агентство, ESA); Канада (Канадська космічне агентство, CSA), Бразилія (космічне агентство Бразилії, AEB).

Початок будівництва – 1998 рік.

Перший модуль – "Зоря".

Завершення будівництва (імовірно) – 2012 рік.

Термін закінчення роботи МКС (імовірно) – 2020 рік.

Висота орбіти – 350-460 кілометрів від Землі.

Нахилення орбіти – 51,6 градуса.

МКС здійснює 16 оборотів на добу.

Вага станції (на момент завершення будівництва) – 400 тонн (на 2009 рік – 300 тонн).

Внутрішній простір (на момент завершення будівництва) – 1, 2 тисячі кубометрів.

Довжина (вздовж головної осі, якою вишикувалися основні модулі) - 44,5 метра.

Висота – майже 27,5 метрів.

Ширина (за сонячними панелями) - понад 73 метри.

МКС відвідали перші космічні туристи (відправлені Роскосмосом разом із компанією Space Adventures).

2007 року організовано політ першого малайзійського космонавта - шейха Музафара Шукора (Muszaphar Shukor).

Витрати на будівництво МКС до 2009 року становили 100 мільярдів доларів.

Управління польотом:

російським сегментом здійснюється із ЦУП-М (ЦУП-Москва, місто Корольов, Росія);

американським сегментом – з ЦУП-Х (ЦУП-Х'юстон, місто Х'юстон, США).

Роботу лабораторних модулів, що входять до складу МКС, контролюють:

європейського "Колумбус" – Центр управління Європейського космічного агентства (місто Оберпфаффенхофен, Німеччина);

японського "Кібо" - ЦУП Японського агентства аерокосмічних досліджень (місто Цукуба, Японія).

Польотом європейського автоматичного вантажного корабля ATV "Жуль Верн" ("Jules Verne"), призначеного для постачання МКС, спільно з ЦУП-М та ЦУП-Х керував Центр Європейського космічного агентства (місто Тулуза, Франція).

Технічну координацію робіт з російського сегменту МКС та його інтеграції з американським сегментом здійснює рада головних конструкторів під керівництвом президента, генерального конструктора РКК "Енергія" ім. С.П. Корольова, академіка РАН Ю.П. Семенова.
Керівництво підготовкою та проведенням запуску елементів російського сегменту МКС здійснює Міждержавна комісія із забезпечення польотів та експлуатації орбітальних пілотованих комплексів.

За існуючою міжнародною угодою, кожному учаснику проекту належать його сегменти на МКС.

Провідною організацією щодо створення російського сегменту та його інтеграції з американським сегментом є РКК "Енергія" ім. С.П. Корольова, а за американським сегментом - компанія "Боїнг" ("Boeing").

У виготовленні елементів російського сегмента беруть участь близько 200 організацій, зокрема: Російська академія наук; завод експериментального машинобудування РКК "Енергія" ім. С.П. Корольова; ракетно-космічний завод ДКНВЦ ім. М.В. Хрунічева; ДНП РКЦ "ЦСКБ-Прогрес"; КБ загального машинобудування; РНДІ космічного приладобудування; НДІ точних приладів; РДНДІ ЦПК ім. Ю.А. Гагаріна.

Російський сегмент: службовий модуль "Зірка"; функціональний вантажний блок "Зоря"; стикувальний відсік "Пірс".

Американський сегмент: вузловий модуль "Юніті" ("Unity"); шлюзовий модуль "Квест" ("Quest"); лабораторний модуль "Дестіні" ("Destiny").

Канада створила для МКС на модулі LAB маніпулятор – 17,6-метрову руку-робот "Канадарм" ("Canadarm").

Італія постачає на МКС так звані багатоцільові модулі логістики (Multi-Purpose Logistics Modules, MPLM). До 2009 року їх зроблено три: "Леонардо", "Рафаелло", "Донателло" ("Leonardo", "Raffaello", "Donatello"). Це великі циліндри (6,4 х 4,6 метри) зі стикувальним вузлом. Порожній модуль логістики важить 4,5 тонни, в нього можна завантажити до 10 тонн обладнання для експериментів та витратних матеріалів.

Доставку людей на станцію забезпечують російські "Союзи" та американські шатли (човники багаторазового використання); вантажі доставляють російські "Прогреси" та американські шатли.

Японія створила свою першу наукову орбітальну лабораторію, яка стала найбільшим модулем МКС - "Кібо" (у перекладі з японського "Надія", міжнародна абревіатура - JEM, Japanese Experiment Module).

На замовлення Європейського космічного агентства консорціумом європейських аерокосмічних фірм було зроблено дослідницький модуль "Колумбус". Він призначений для проведення фізичних, матеріалознавчих, медико-біологічних та інших експериментів за умов відсутності гравітації. На замовлення ESA було зроблено модуль "Гармонія" ("Harmony"), який з'єднує модулі "Кібо" та "Колумбус", а також забезпечує їхнє електроживлення та обмін даними.

На МКС також створено додаткові модулі та пристрої: модуль кореневого сегмента та гіродинів на вузлі-1 (Node 1); енергетичний модуль (секція СБ АС) на Z1; рухлива сервісна система; пристрій для переміщення обладнання та екіпажу; пристрій "B" системи переміщення обладнання та екіпажу; ферми S0, S1, P1, P3/P4, P5, S3/S4, S5, S6.

Всі лабораторні модулі МКС мають стандартизовані стійки для встановлення блоків з експериментальним обладнанням. Згодом МКС обросте новими вузлами та модулями: російський сегмент має поповнитися науково-енергетичною платформою, багатоцільовим дослідницьким модулем "Ентерпрайз" ("Enterprise") та другим функціонально-вантажним блоком (ФДБ-2). На модулі вузол-3 (Node 3) буде змонтовано побудований в Італії вузол "Купол" ("Cupola"). Це купол з рядом великих ілюмінаторів, через які мешканці станції, як у театрі, зможуть спостерігати прихід кораблів і контролювати роботу своїх колег у відкритому космосі.

Історія створення МКС

Роботи з міжнародної космічної станції розпочалися 1993 року.

Росія запропонувала США об'єднати зусилля у здійсненні пілотованих програм. На той момент у Росії склалася 25-річна історія експлуатації орбітальних станцій "Салют" та "Світ", а також був безцінний досвідпроведення тривалих польотів, досліджень та розвинена інфраструктура космічних засобів. Але до 1991 року країна опинилася у важкому економічному становищі. У цей час фінансових труднощів зазнавали і творці орбітальної станції " Фрідом " (США).

15 березня 1993 року генеральний директор агентства Роскосмос А Ю.М. Коптєв та генеральний конструктор НВО "Енергія" Ю.П. Семенов звернувся до керівника NASA Голдіна з пропозицією про створення Міжнародної космічної станції.

2 вересня 1993 року голова уряду Російської ФедераціїВіктор Черномирдін та віце-президент США Альберт Гор підписали "Спільну заяву про співпрацю в космосі", яка передбачала створення спільної станції. 1 листопада 1993 року було підписано "Детальний план робіт з Міжнародної космічної станції", а в червні 1994 року - контракт між агентствами NASA та Роскосмос "Про постачання та послуги для станції "Мир" та Міжнародної космічної станції".

Початковий етап будівництва передбачає створення функціонально закінченої структури станції з обмеженої кількості модулів. Першим на орбіту виведений ракетою-носієм "Протон-К" функціонально-вантажний блок "Зоря" (1998), зроблений у Росії. Другим доставлений кораблем шатл і зістикований з функціонально-вантажним блоком американський модуль стикувальний вузол-1 - "Юніті" (грудень 1998). Третім виведено російський службовий модуль "Зірка" (2000), який забезпечує управління станцією, життєзабезпечення екіпажу, орієнтацію станції та корекцію орбіти. Четвертим – американський лабораторний модуль "Дестіні" (2001).

Перший основний екіпаж МКС, який прибув на станцію 2 листопада 2000 на кораблі "Союз ТМ-31": Вільям Шеперд (США), командир МКС, бортінженер-2 корабля "Союз-ТМ-31"; Сергій Крікалев (Росія), бортінженер корабля "Союз-ТМ-31"; Юрій Гідзенко (Росія), пілот МКС, командир корабля "Союз ТМ-31".

Тривалість польоту екіпажу МКС-1 склала близько чотирьох місяців. Його повернення на Землю було здійснено американським кораблем"Спейс шатл", який доставив на МКС екіпаж другої основної експедиції. Корабель "Союз ТМ-31" залишався у складі МКС протягом півроку і служив як корабель-рятувальник для екіпажу, що працює на її борту.

У 2001 році на кореневому сегменті Z1 було встановлено енергетичний модуль P6, на орбіту доставлено лабораторний модуль "Дестіні", шлюзову камеру "Квест", стикувальний відсік "Пірс", дві вантажні телескопічні стріли, дистанційний маніпулятор. У 2002 році станція поповнилася трьома фермовими конструкціями (S0, S1, P6), дві з яких забезпечені транспортувальними пристроями для переміщення дистанційного маніпулятора та астронавтів під час роботи у відкритому космосі.

Будівництво МКС було призупинено у зв'язку з катастрофою американського корабля "Колумбія", що сталася 1 лютого 2003 року, а в 2006 році роботи з будівництва були відновлені.

У 2001 і двічі у 2007 році було зафіксовано відмову роботи комп'ютерів у російських та американських сегментах. 2006 року в російському сегменті станції сталося задимлення. Восени 2007 року екіпаж станції провів ремонтні роботи сонячної батареї.

На станцію було доставлено нові секції сонячних батарей. Наприкінці 2007 року МКС поповнилася двома герметичними модулями. У жовтні шатл "Діскавері" STS-120 привіз на орбіту з'єднувальний модуль вузол-2 "Гармонія", який став основним причалом для шатлів.

Європейський лабораторний модуль "Колумбус" було виведено на орбіту на кораблі "Атлантіс" STS-122 та за допомогою маніпулятора цього корабля поставлено на своє штатне місце (лютий 2008). Потім був введений до складу МКС японський модуль Кібо (червень 2008), його перший елемент був доставлений на МКС шатлом Індевор STS-123 (березень 2008).

Перспективи МКС

На думку деяких песимістично налаштованих експертів, МКС - це марно витрачені час та гроші. Вони вважають, що станцію ще не збудовано, але вже застаріло.

Однак у здійсненні довгострокової програми космічних польотів на Місяць чи Марсу людству без МКС не обійтися.

З 2009 року постійний екіпаж МКС збільшиться до 9 осіб, зросте кількість експериментів. Росія запланувала провести найближчими роками 331 експеримент на МКС. Європейське космічне агентство (ESA) та його партнери вже побудували новий корабель-транспортник - Automated Transfer Vehicle (ATV), який виводитиметься на базову орбіту (заввишки 300 кілометрів) ракетою Ariane-5 ES ATV, звідки ATV за рахунок своїх двигунів перейде на ор. МКС (400 км над Землею). Корисний вантаж цього автоматичного корабля завдовжки 10,3 метра та діаметром 4,5 метра становить 7,5 тонн. Це буде експериментальне обладнання, і їжа, і повітря, і вода для екіпажу МКС. Перший із ряду ATV (вересень 2008) отримав ім'я "Жуль Верн" ("Jules Verne"). Після стикування з МКС в автоматичному режимі ATV може пропрацювати в її складі півроку, після чого корабель завантажують сміттям і в режимі, що керується, затоплюють в Тихому океані. ATV планується запускати раз на рік, а всього їх буде побудовано не менше 7. До програми МКС підключиться японська автоматична вантажівка H-II "Transfer Vehicle" (HTV), що виводиться на орбіту японською ракетою-носієм H-IIB, яку зараз ще розробляють . Повна вага HTV становитиме 16,5 тонн, з яких 6 тонн – корисний вантаж для станції. Він зможе залишатись пристикованим до МКС до одного місяця.

Застарілі шатли буде знято з польотів у 2010 році, а нове покоління з'явиться не раніше 2014-2015 року.
До 2010 року російські пілотовані "Союзи" будуть модернізовані: насамперед замінять електронні системи управління та зв'язку, що дозволить наростити корисне навантаження корабля за рахунок скорочення ваги електронного обладнання. Оновлений "Союз" зможе перебувати у складі станції майже рік. Російською стороною буде побудовано корабель "Кліпер" (за планом перший випробувальний пілотований рейс на орбіту – 2014, введення в експлуатацію – 2016). Цей шестимісний крилатий човник багаторазового використання задуманий у двох варіантах: з агрегатно-побутовим відсіком (або) або руховим відсіком (ДО). За "Кліпером", який піднявся в космос на порівняно низьку орбіту, прилітатиме міжорбітальний буксир "Паром". "Паром" - нова розробка, покликана змінити згодом вантажні "Прогреси". Цей буксир повинен підтягувати з низької опорної орбіти до орбіти МКС так звані "контейнери", вантажні "бочки" з мінімумом устаткування (4-13 тонн вантажів), що виводяться в космос за допомогою "Союзів" або "Протонів". У "Парома" два стикувальні вузли: один для контейнера, другий - для причалювання до МКС. Після виведення контейнера на орбіту пором рахунок своєї рухової установки спускається щодо нього, стикується із нею і піднімає його до МКС. А після розвантаження контейнера "Паром" спускає його на нижчу орбіту, де той відстикується і гальмує самостійно, щоб згоріти в атмосфері. Буксир же залишиться чекати на новий контейнер, щоб доставити його до МКС.

Офіційний сайт РКК "Енергія": http://www.energia.ru/ukr/iss/iss.html

Офіційний сайт корпорації "Боїнг" (Boeing): http://www.boeing.com

Офіційний сайт центру управління польотами: http://www.mcc.rsa.ru

Офіційний сайт національної аерокосмічної агенції США (NASA): http://www.nasa.gov

Офіційний сайт Європейського космічного агентства (ESA): http://www.esa.int/esaCP/index.html

Офіційний сайт Японського агентства аерокосмічних досліджень (JAXA): http://www.jaxa.jp/index_e.html

Офіційний сайт Канадського космічного агентства (CSA): http://www.space.gc.ca/index.html

Офіційний сайт космічної агенції Бразилії (AEB):