Міжнародна космічна станція історія створення та перспективи. Час на станції та режим роботи екіпажу

Міжнародна космічна станція Це 400-тонна конструкція, що складається з декількох десятків модулів з внутрішнім об'ємом понад 900 кубометрів, яка служить домом для шести дослідників космосу. МКС це не просто найбільша споруда, колись створена людиною в космосі, але ще й справжній символ міжнародного співробітництва. Але ця махіна з'явилася не на порожньому місці – щоб її створити, знадобилося понад 30 запусків.

А почалося все з модуля "Зоря", доставленого на орбіту ракетою-носієм "Протон" у такому далекому листопаді 1998 року.

Через два тижні на борту шатла "Індевор" у космос вирушив модуль "Юніті".

Екіпаж "Індевора" з'єднав два модулі, які і стали основними для майбутньої МКС.

Третім елементом станції став житловий модуль "Зірка", запущений влітку 2000 року. Цікаво, що спочатку "Зірка" розроблявся як заміна базового модуля орбітальної станції "Мир" (АКА "Світ 2"). Але реальність, що послідувала після розпаду СРСР, внесла свої корективи, і цей модуль став серцем МКС, що загалом теж непогано, бо лише після його встановлення стало можливо відправляти на станцію довгострокові експедиції.

Перший екіпаж вирушила на МКС у жовтні 2000 року. З того часу станція безперервно мешкає протягом вже понад 13 років.

Тієї ж осені 2000 року, МКС відвідало кілька шатлів, що змонтували енергетичний модуль з першим комплектом сонячних батарей.

Взимку 2001 року МКС поповнилася лабораторним модулем "Дестіні", доставленим на орбіту шатлом "Атлантіс". "Дестіні" був пристикований до модуля "Юніті".

Основне складання станції здійснювалося шатлами. У 2001 – 2002 році вони доставили на МКС зовнішні складські платформи.

Руку-маніпулятор "Канадарм2".

Шлюзові відсіки "Квест" та "Пірс".

І найголовніше – елементи фермових конструкцій, які використовувалися для зберігання вантажів зовні станції, встановлення радіаторів, нових сонячних батарей та іншого обладнання. Загальна довжина ферм на даний момент досягає 109 метрів.

2003 рік. Через катастрофу шатла "Колумбія", роботи зі складання МКС призупиняються майже на три-три роки.

2005 рік. Нарешті шатли повертаються до космосу і будівництво станції відновлюється.

Шаттли доставляють на орбіту нові елементи фермових конструкцій.

З їх допомогою на МКС встановлюються нові комплекти сонячних батарей, що дозволяє збільшити її енергооснащення.

Восени 2007 року МКС поповнюється модулем "Гармонія" (він стикується до модуля "Дестіні"), який у майбутньому стане сполучним вузлом для двох дослідницьких лабораторій: європейської "Коламбус" та японської "Кібо".

У 2008 році "Коламбус" доставляється на орбіту шатлом і стикується з "Гармонією" (лівий нижній модуль у нижній частині станції).

Березень 2009 року. Шаттл "Діскавері" доставляє на орбіту останній четвертий комплект сонячних батарей. Тепер станція працює на повну потужність і може приймати постійний екіпаж із 6 осіб.

2009 року станція поповнюється російським модулем "Пошук".

Крім того, починається складання японського "Кібо" (модуль складається з трьох компонентів).

Лютий 2010 року. До модуля "Юніті" додається модуль "Спокій".

З "Спокою" у свою чергу стикується знаменитий "Купол".

З нього так добре проводити спостереження.

Літо 2011 року – шатли йдуть на пенсію.

Але перед цим вони постаралися доставити на МКС якнайбільше обладнання та спорядження, включаючи спеціально навчених убивати всіх людей роботів.

На щастя, на момент відставки шатлів, збірку МКС майже завершено.

Але все ж таки не повністю. Планується, що у 2015 році буде запущено російський лабораторний модуль "Наука", який замінить "Пірс".

Крім того, можливо до МКС буде пристиковано експериментальний надувний модуль "Бігелоу", який зараз створюється компанією "Бігелоу Аероспейс". У разі успіху він стане першим модулем орбітальної станції, створеним приватною компанією.

Втім, нічого дивного в цьому немає – приватна вантажівка "Дракон" у 2012 році вже літала до МКС, і чому б не з'явитися приватним модулям? Хоча, звичайно, очевидно, що пройде ще порядно часу, перш ніж приватні компанії зможуть створювати споруди, аналогічні МКС.

А поки цього не трапилося, планується, що МКС пропрацює на орбіті як мінімум до 2024 року – хоча я особисто сподіваюся, що насправді цей термін буде значно більшим. Тим не менш, надто багато людських зусиль було вкладено в цей проект, щоб закрити його через сиюмитной економії, а не з наукових міркувань. І тим більше, щиро сподіваюся, що жодні політичні чвари не вплинуть на долю цієї унікальної споруди.

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 (за абеткою): 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 директор РКА 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 у 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 розташовані системи керування 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 системи життєзабезпечення;
• «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 енергії для 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 зараз більшість 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 система зв'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 досліджень та 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 є носіями латентної форми цього 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 стилі, включаючи кроль та 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'єкти на 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 захворювань серед 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 поверхні станції через забруднення 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 детального опису ролей 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 співробітництва в космосі та примножує досвід людства в космічних польотах, витрачаючи на це 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 пілотованих космічних польотів кажуть, 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 систему людини. 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 технічного обслуговування МКС потрібно занадто багато дорогих та небезпечних виходів у 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 розташування Байконура, 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 інтересам у 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:

Міжнародна космічна станція (МКС) – наступниця радянської станції "Мир" – відзначає 10-річний ювілей від дня створення. Угода про створення МКС була підписана 29 січня 1998 року у Вашингтоні представниками Канади, урядів держав-членів Європейського космічного агентства (ЄКА), Японії, Росії та США.

Роботи з міжнародної космічної станції розпочалися 1993 року.

15 березня 1993 року генеральний директор РКА Ю.М. Коптєв та генеральний конструктор НВО "ЕНЕРГІЯ" Ю.П. Семенов звернувся до керівника НАСА Д. Голдіна з пропозицією про створення Міжнародної космічної станції.

2 вересня 1993 року голова уряду РФ В.С. Черномирдін і віце-президент США А.Гор підписали "Спільну заяву про співпрацю в космосі", яка передбачає, зокрема, створення спільної станції. У його розвиток РКА та НАСА розробили та 1 листопада 1993 року підписали "Детальний план робіт з Міжнародної космічної станції". Це дозволило у червні 1994 року підписати контракт між НАСА та РКА "Про постачання та послуги для станції "Мир" та Міжнародної космічної станції".

З урахуванням окремих змін на спільних зустрічах російської та американської сторін у 1994 році МКС мала наступну структуру та організацію робіт:

У створенні станції, крім Росії та США, беруть участь Канада, Японія та країни Європейського співробітництва;

Станція складатиметься з 2-х інтегрованих сегментів (російського та американського) і збиратиметься на орбіті поступово з окремих модулів.

Будівництво МКС на навколоземній орбіті почалося 20 листопада 1998 запуском функціонально-вантажного блоку "Зоря".
Вже 7 грудня 1998 року до нього було пристиковано американський сполучний модуль "Юніті", доставлений на орбіту шатлом "Індевор".

10 грудня вперше було відкрито люки у нову станцію. Першими до неї увійшли російський космонавт Сергій Крикалєв та американський астронавт Роберт Кабана.

26 липня 2000 року до складу МКС було введено службовий модуль "Зірка", який на етапі розгортання станції став її базовим блоком, основним місцем для життя та роботи екіпажу.

У листопаді 2000 року на МКС прибув екіпаж першої тривалої експедиції: Вільям Шеперд (командир), Юрій Гідзенко (пілот) та Сергій Крикалев (бортінженер). З тих пір станція є постійно заселеною.

За час розгортання станції на борту МКС побувало 15 основних експедицій та 13 експедицій відвідування. На станції знаходиться екіпаж 16-ї основної експедиції - перша жінка-командир МКС американка, Пеггі Вітсон, бортінженери МКС росіянин Юрій Маленченко та американець Деніел Тані.

У рамках окремої угоди з ЄКА на МКС було здійснено шість польотів європейських астронавтів: Клоді Еньєре (Франція) – у 2001 році, Роберто Вітторі (Італія) – у 2002 та 2005 роках, Франка де Вінна (Бельгія) – у 2002 році, Пе. (Іспанія) – у 2003 році, Андре Кейперса (Нідерланди) – у 2004 році.

Нова сторінка у комерційному використанні космосу була відкрита після польотів на російський сегмент МКС перших космічних туристів - американця Деніса Тіто (2001 року) та південноафриканця Марка Шаттлуорта (2002 року). Вперше на станції побували непрофесійні космонавти.

Створення МКС є на сьогодні найбільшим проектом, реалізованим спільно Роскосмосом, НАСА, ЕКА, Канадським космічним агентством та Агентством з аерокосмічних досліджень Японії (JAXA).

Від російської сторони у проекті беруть участь РКК "Енергія", Центр імені Хруничева. Центр підготовки космонавтів (ЦПК) імені Гагаріна, ЦНДІМАШ, Інститут медико-біологічних проблем РАН (ІМБП), ВАТ "НВП "Зірка" та інші провідні організації ракетно-космічної промисловості РФ.

Матеріал підготовлений інтернет-редакцією www.rian.ru на основі інформації відкритих джерел

Роботи з міжнародної космічної станції (МКС, в англомовній літературі ISS - International Space Station) почалися в 1993. На цей момент Росія мала більш ніж 25-річний досвід експлуатації орбітальних станцій «Салют» і «Мир», мала унікальний досвід проведення тривалих польотів ( до 438 діб безперервного перебування людини на орбіті), а також різноманітними космічними системами (орбітальна станція «Мир», пілотовані та вантажні транспортні кораблі типу «Союз» та «Прогрес») та розвиненою інфраструктурою для забезпечення їх польотів. Але до 1991 року Росія опинилася у стані важкої економічної кризи і вже не могла підтримувати фінансування космонавтики на колишньому рівні. У цей час і, загалом, з тієї ж причини (закінчення «холодної війни») у важкому становищі виявилися творці орбітальної станції «Фрідом» (США). Тому з'явилася пропозиція об'єднати зусилля Росії та США у здійсненні пілотованих програм.

15 березня 1993 року генеральний директор Російського космічного агентства (РКА) Ю.Н.Коптєв та генеральний конструктор науково-виробничого об'єднання (НВО) «Енергія» Ю.П.Семенов звернулися до керівника НАСА Д.Голдіна з пропозицією про створення МКС. 2 вересня 1993 року голова уряду Російської Федерації В.С.Черномирдін і віце-президент США А.Гор підписали «Спільну заяву про співробітництво в космосі», що передбачала створення МКС. У його розвиток РКА та НАСА 1 листопада 1993 р. підписали «Детальний план робіт з Міжнародної космічної станції». У червні 1994 р. між НАСА та РКА було підписано контракт «Про постачання та послуги для станцій «Мир» та МКС». У результаті подальших переговорів визначилося, що у створенні станції, окрім Росії (РКА) та США (NASA), беруть участь Канада (CSA), Японія (NASDA) та країни Європейського співробітництва (ESA), всього 16 країн, і що станція складатиметься з 2-х інтегрованих сегментів (російського та американського) і збиратися на орбіті поступово з окремих модулів. Основна робота має бути закінчена до 2003; загальна маса станції на цей час перевищить 450 т. Доставка вантажів та екіпажів на орбіту здійснюється російськими ракетами-носіями «Протон» і «Союз», і навіть американськими багаторазовими кораблями типу «Спейс Шаттл».

Головною організацією щодо створення російського сегменту та його інтеграції з американським сегментом є ракетно-космічна корпорація (РКК) «Енергія» ім. С.П.Корольова, за американським сегментом – компанія «Боїнг». Технічну координацію робіт з російського сегменту МКС здійснює Рада Головних конструкторів під керівництвом президента та генерального конструктора РКК «Енергія» 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. У виготовленні елементів російського сегмента беруть участь: Завод експериментального машинобудування РКК «Енергія» ім. С.П.Корольова та Ракетно-космічний завод ДКНВЦ ім. М.В.Хруничева, а також ДНП РКЦ "ЦСКБ-Прогрес", КБ загального машинобудування, РНДІ космічного приладобудування, НДІ точних приладів, РДНДІ ЦПК ім. Ю.А.Гагаріна, Російська академія наук, організація "Агат" та ін (всього близько 200 організацій).

Етапи будівництва станції.

Розгортання МКС почалося запуском 20 листопада 1998 року за допомогою ракети «Протон» функціонально-вантажного блоку (ФДБ) «Зоря», побудованого в Росії. 5 грудня 1998 року відбувся старт космічного шатлу «Індевор» (номер польоту STS-88, командир – Р.Кабана, у складі екіпажу – російський космонавт С.Крикалев) з американським модулем стикування NODE-1 («Юніті») на борту. 7 грудня Індевор причалив до ФДБ, переніс маніпулятором і пристикував до нього модуль NODE-1. Екіпаж корабля «Індевор» виконав на ФДБ (всередині та зовні) монтаж апаратури зв'язку та ремонтні роботи. 13 грудня здійснено розстиковку, а 15 грудня – посадку.

27 травня 1999 року стартував шатл «Діскавері» (STS-96) і 29 травня зістикувався з МКС. Екіпаж переніс на станцію вантажі, виконав технічні роботи, встановив на перехідний модуль пост оператора вантажної стріли та адаптер для його кріплення. 4 червня – розстикування, 6 червня – посадка.

18 травня 2000 року стартував шатл «Діскавері» (STS-101), 21 травня зістикувався з МКС. Екіпаж здійснив ремонтні роботи на ФДБ та монтаж вантажної стріли та поручнів на зовнішній поверхні станції. Двигуном шатла здійснено корекцію (підйом) орбіти МКС. 27 травня – розстикування, 29 травня – посадка.

26 липня 2000 року здійснено стикування службового модуля «Зірка» з модулями «Зоря» – «Юніті». Початок функціонування на орбіті комплексу "Зірка" - "Зоря" - "Юніті" загальною масою 52,5 т.

З моменту (2 листопада 2000) стикування з МКС корабля «Союз ТМ-31» з екіпажем МКС-1 на борту (В.Шеперд – командир експедиції, Ю.Гідзенко – пілот, С.Крикалев – бортінженер) розпочався етап експлуатації станції в пілотованому режимі та проведення на ній науково-технічних досліджень.

Наукові та технічні експерименти на МКС.

Формування програми наукових досліджень на російському сегменті (РС) МКС було розпочато у 1995 році після оголошення конкурсу серед наукових установ, промислових організацій та вищих навчальних закладів. Було отримано 406 заявок від понад 80 організацій за 11 основними напрямками досліджень. У 1999 з урахуванням проведеного фахівцями РКК «Енергія» технічного опрацювання реалізованості отриманих заявок була розроблена «Довгострокова програма науково-прикладних досліджень та експериментів, що плануються на РС МКС», затверджена генеральним директором Російського авіаційно-космічного агентства Ю.Н.Коптєвим та президентом наук Ю.С.Осіповим.

Основні наукові та технічні завдання МКС:

- Вивчення Землі з космосу;

– вивчення фізичних та біологічних процесів в умовах невагомості та контрольованої гравітації;

– астрофізичні спостереження, зокрема на станції, буде великий комплекс сонячних телескопів;

– випробування нових матеріалів та приладів для роботи в космосі;

- Відпрацювання технології складання на орбіті великих систем, у тому числі з використанням роботів;

– випробування нових фармацевтичних технологій та дослідне виробництво нових препаратів в умовах мікрогравітації;

- Досвідчене виробництво напівпровідникових матеріалів.

Міжнародна космічна станція - пілотована орбітальна станція Землі, плід роботи п'ятнадцяти країн світу, сотні мільярдів доларів та десятка обслуговуючого персоналу у вигляді астронавтів та космонавтів, які регулярно вирушають на борт МКС. Міжнародна космічна станція – це такий символічний форпост людства у космосі, найдальша точка постійного проживання людей у ​​безповітряному просторі (поки немає колоній на Марсі, звісно). МКС була запущена у 1998 році на знак примирення країн, які намагалися розвивати власні орбітальні станції (і це було, але недовго) під час холодної війни, та пропрацює до 2024 року, якщо нічого не зміниться. На борту МКС регулярно проводяться експерименти, які дають свої, безумовно, значущі для науки та освоєння космосу плоди.

Вчені отримали рідкісну можливість побачити, як умови на Міжнародній космічній станції далися взнаки на експресії генів, порівнявши ідентичних астронавтів-близнюків: один із них провів у космосі близько року, інший залишився на Землі. на космічній станції викликала зміни до експресії генів за допомогою процесу епігенетики. Вчені NASA вже знають, що астронавти по-різному зазнаватимуть фізичних стресів.

Добровольці намагаються жити на Землі як астронавти під час підготовки до пілотованих місій на , але зустрічаються з ізоляцією, обмеженнями та жахливою їжею. Провівши майже рік без свіжого повітря в стиснутому середовищі, в умовах невагомості, на Міжнародній космічній станції, виглядали чудово, коли повернулися на Землю минулої весни. Вони завершили 340-денну місію на орбіті, одну з найдовших в історії нового освоєння космосу.