В.Мохов. «Новости космонавтики»

Федеральное космическое агентство России ведет уточнение состава российского сегмента (РС) МКС. Ожидается, что состав будет утвержден в I квартале 2005 г. вместе с эскизным проектом Многоцелевого лабораторного модуля (МЛМ).

Уточненный РС МКС

Последние серьезные изменения планируемого состава РС МКС произошли в 2000–2001 г. Сначала 8 августа 2000 г. была официально оформлена замена Стыковочно-складского модуля на многоцелевой модуль (МЦМ) Enterprise (НК №10, 2000, с.18-19). Затем 28 августа 2001 г. Универсальный стыковочный модуль и Научно-энергетическая платформа (НЭП) были заменены их упрощенными вариантами (НК №10, 2001, с.22-23 и №3, 2002, с.14). Причиной этих изменений стал недостаток финансовых средств на строительство новых модулей. В связи с этим российское космическое руководство решило использовать ряд новых подходов к созданию элементов МКС. В частности, получили поддержку инициативы РКК «Энергия» и ГКНПЦ им. М.В.Хруничева по привлечению зарубежных инвестиций для создания соответственно модуля Enterprise и коммерческого космического модуля CSM. Кроме того, было решено упростить ряд других элементов станции. Наконец, модули, которые невозможно было сделать более дешевыми, решили запускать позже намеченных сроков.

Однако надежды отечественных космических фирм на зарубежную коммерческую помощь не оправдались. Сначала Центр Хруничева в 2001 г. прекратил работы по проекту CSM, затем «Энергия» в 2003 г. приостановила реализацию проекта МЦМ Enterprise. Складывалось полное ощущение, что состав РС МКС ограничится лишь модулями «Заря» и «Звезда», отсеком «Пирс» и кораблями «Союз» и «Прогресс». Ситуацию усугубила катастрофа шаттла «Колумбия», которая потребовала от России сокращения коммерческих программ на МКС (практически полностью приостановлены полеты космических туристов).

Поэтому проект станции пришлось вновь пересмотреть в сторону изменения числа модулей. Вместо Enterprise решено было создать Многоцелевой лабораторный модуль (МЛМ) и пристыковать его к нижнему (надирному) узлу ФГБ «Заря». Модуль был необходим, чтобы наконец расширить возможности РС МКС для научных исследований: на сегменте до сих пор нет российских специализированных исследовательских модулей с научной аппаратурой. На МЛМ планируется доставить на станцию и европейский манипулятор ERA.
РКК «Энергия» предлагала изготовить МЛМ на базе проекта Enterprise, а Центр Хруничева – на базе ФГБ-2, полуготового дублера ФГБ «Заря». В августе 2004 г. Роскосмос окончательно отдал предпочтение проекту Центра Хруничева. Запуск модуля сейчас планируется на 2007 г.

По прежним планам упрощенную НЭП планировалось поставить на СО «Пирс», предварительно перенеся отсек на верхний (зенитный) стыковочный узел СМ «Звезда». Однако при этом терялся бы пассивный стыковочный узел СО «Пирс». Поэтому решили вместо упрощенной НЭП все-таки сделать полноценный Научно-энергетический модуль (НЭМ). В составе НЭМ планируется иметь герметичный отсек с боковым стыковочным узлом. К нему и будет перемещен СО «Пирс»: туда его перенесет или европейский манипулятор ERA, или канадский манипулятор SSRMS Canadarm2.

В гермоотсеке НЭМ предполагается разместить российские гиродины и оборудование энергораспределения. Снаружи гермоотсека МЛМ будут стоять буферные батареи и радиатор системы терморегулирования, а на диаметрально противоположной стороне от бокового стыковочного узла для «Пирса» планируется установить выносную двигательную установку (ВДУ) для управления МКС по крену. К гермоотсеку МЛМ будет крепиться ферма, на конце которой установят поперечную балку с восемью раздвижными унифицированными солнечными батареями (УСБ). Доставка НЭМ к станции, как и ранее, планируется с помощью американского шаттла. Для этого зарезервирован полет корабля «Атлантис» по программе STS-138 (миссия 9A.1). По планам NASA до сих пор миссия 9A.1 намечалась на июль 2009 г., но в сентябре была перенесена (видимо, по просьбе российской стороны) на январь 2010 г. Правда, дату старта еще предстоит уточнить в зависимости от американских планов завершения полетов шаттлов и от срока готовности НЭМ.

Пока точно не определено, сколько развертываемых УСБ будет доставлено в миссии 9А.1. По прежним планам NASA в полете 9А.1, когда он намечался на июль 2009 г., на МКС доставлялись НЭМ, две батареи, европейский манипулятор ERA, а также МЦМ на базе Enterprise. Еще две батареи намечалось привезти на МКС в ходе миссии 2J/A в ноябре 2009 г. Тогда же на РС МКС планировалось доставить панели противометеоритной защиты СМ «Звезда». Однако теперь, после пересмотра графика полетов шаттла, отмены запуска МЦМ на базе Enterprise в полете 9А.1 и решения запустить манипулятор ERA на российском Многоцелевом лабораторном модуле, шаттл, видимо, сможет привезти на МКС сразу весь модуль НЭМ с восемью УСБ и даже одной ВДУ.

Наконец, на 2011 г. теперь запланирован запуск Исследовательского модуля (ИМ). Он будет пристыкован на нижний (надирный) узел СМ «Звезда» (СО «Пирс» к тому времени оттуда уже переедет на боковой узел НЭМ). Рассматривались варианты создания ИМ как на базе проекта Enterprise (РКК «Энергия»), так и на основе проекта ФГБ (ГКНПЦ им. М.В.Хруничева). Сейчас Роскосмос больше склоняется в сторону «хруничевского» варианта. Модуль будет иметь один активный стыковочный узел (для причаливания к «Звезде») и два пассивных (осевой для приема кораблей «Союз» и «Прогресс» и боковой для присоединения дополнительных полезных нагрузок). Снаружи и внутри ИМ должна стоять большая часть научной аппаратуры PC МКС.

Однако модулями МЛМ и ИМ научная составляющая сегмента, видимо, не ограничится. Сейчас Роскосмос рассматривается планы пристыковки к РС МКС после 2011 г. двух небольших научных модулей на базе проекта СО «Пирс» или МЦМ Enterprise.

Возможности такого уточненного РС МКС позволят постоянно работать на нем трем космонавтам (без учета экипажа американского сегмента МКС). Восемь УСБ после их развертывания на модуле НЭМ должны обеспечить в течение не менее 6 лет передачу для полезной нагрузки РС МКС электроэнергии мощностью в среднем до 5 кВт. Объем в герметичном пространстве внутри РС МКС для размещения полезной нагрузки составит 24 м3: 1 м3 – в СМ «Звезда», 1 м3 – в СО «Пирс», 4 м3 – в МЛМ на базе ФГБ-2 (еще 8 м3 в этом модуле предусмотрено для складирования грузов и запасных частей), 5 м3 – в гермоотсеке НЭМ, еще 13 м3 – в ИМ. Каналы высокоскоростной связи «Земля–станция» и «станция–Земля» должны позволять передавать до 240 Гбит в день, но это связано с началом эксплуатации спутника-ретранслятора нового поколения.

Для выходов в открытый космос будет продолжать использоваться СО «Пирс» с его двумя выходными люками диаметром 1 м. Управление МКС по крену будет осуществляться с помощью двигателей МЛМ и с помощью ВДУ на НЭМ. Три стыковочных порта (узел агрегатного отсека СМ «Звезда», осевые узлы на МЛМ и ИМ) будут принимать корабли «Союз» и «Прогресс». Кроме того, узел на агрегатном отсеке «Звезды» позволит стыковаться к МКС и европейскому автоматическому грузовому кораблю ATV. Пока старт первого ATV Jules Verne намечен на 15 октября 2005 г., а стыковка к «Звезде» – на 17 ноября. Jules Verne пробудет в составе МКС до конца марта 2006 г.

Предлагаемая конфигурация РС МКС: 1 – унифицированные СБ; 2 – гермоотсек Научно-энергетического модуля; 3 – СО «Пирс»; 4 – ФГБ»Заря»; 5 – гермоадаптер PMA-1; 6 – Узловой модуль Unity; 7 – Узловой модуль Node 3; 8 – гермоадаптер PMA-3; 9 – Многоцелевой лабораторный модуль; 10 – ТК «Союз ТМА»; 11 – Исследовательский модуль; 12 – СМ «Звезда»; 13 – транспортный грузовой корабль «Прогресс М1»; 14 – радиатор СТР; 15 – выносная ДУ; 16 – раздвижная ферма Научно-энергетического модуля.  Рис. автора

С МЛМ стало больше определенности

Рост космической части бюджета России и ожидаемое возобновление полетов шаттлов позволяют с оптимизмом смотреть на перспективы развития РС МКС. 26 августа 2004 г. агентство согласно ранее принятому документу «О проведении работ по упрощенной конфигурации PC МКС» утвердило порядок работ по модулю МЛМ. Глава Федерального космического агентства Анатолий Перминов утвердил решение, которым предписано «первоочередной задачей развития РС МКС считать включение в его состав не позднее 2007 г. МЛМ, создаваемого с использованием научно-технического задела и изготовленной материальной части ФГБ-2».

Столь жесткое решение по сроку запуска продиктовано тем, что МЛМ должен занять свое место на нижнем стыковочном узле ФГБ «Заря» до пристыковки американского Узлового модуля Node 3 к нижнему узлу модуля Unity американского сегмента. Пока Node 3 планируется вывести на орбиту в мае 2008 г. в ходе миссии 20А (полет шаттла STS-130). Если Россия задержится с запуском МЛМ, то нижний узел на «Заре» будет фактически закрыт: американский модуль будет мешать причаливанию и МЛМ, и кораблей «Союз» и «Прогресс» из-за слишком небольших расстояний между Node 3 и подходящими аппаратами. Причаливание же Node 3 с помощью дистанционного манипулятора станции SSRMS Canadarm2 в присутствии МЛМ не несет такой угрозы. Конечно, планы запуска Node 3 могут и измениться, но Роскосмос решил ориентироваться именно на 2007 г.

Для ускорения работ и было решено отдать предпочтение проекту Центра Хруничева создания МЛМ на основе имеющегося корпуса ФГБ-2. Резолюция от 26 августа как раз закрепила решение делать МЛМ на основе корпуса ФГБ-2 в ГКНПЦ. Кроме того, для выполнения графика работ по МЛМ решено пустить на создание модуля основную часть средств, которые будут выделены из федерального бюджета на развитие МКС (за вычетом сумм на строительство «Союзов» и «Прогрессов»).

Среди основных целей запуска МЛМ – развитие и наращивание ресурсов российского сегмента МКС в обеспечение реализации программы научных исследований. Однако из-за финансовых проблем прошлых лет на очень низком уровне было финансирование разработки научной аппаратуры для РС МКС. Создание и испытания ряда приборов  к 2007 г. просто не успеют завершить. Поэтому работы по МЛМ решено провести в два этапа. На первом (2004–07 гг.) будут завершены работы по модернизации корпуса ФГБ-2, выполнен запуск модуля и его стыковка с МКС. На втором этапе (2007–09 гг.) пройдет дооснащение МЛМ научной аппаратурой и рядом элементов.

В настоящее время КБ «Салют» ГКНПЦ им. М.В.Хруничева занято разработкой эскизного проекта МЛМ. Его защита намечена на I квартал 2005 г. Формирование облика МЛМ основано на принципе оптимизации проектных параметров с учетом необходимости сокращения затрат и сроков на создание при максимально возможном сохранении материально-технического задела по ФГБ-2. По расчетам, масса модуля на старте составит 20.3 т, масса на орбите после дооснащения – до 24 т.

МЛМ будет иметь длину 13.0 м, максимальный диаметр – 4.1 м, объем герметичного корпуса – 71 м3. Модуль состоит из приборно-герметичного отсека (ПГО) и герметичного адаптера (ГА), разделенных днищем с люком диаметром 800 мм. Герметичный объем ПГО составляет 64 м3, объем ГА – 7 м3.

На МЛМ планируется установить три стыковочных агрегата. По оси ПГО со стороны конического днища установлен активный стыковочный агрегат системы стыковки и внутреннего перехода ССВП для причаливания к надирному порту ФГБ «Заря». На ГА установлены два стыковочных узла: один осевой пассивный агрегат ССВП для стыковки кораблей «Союз» и «Прогресс» и один боковой пассивный агрегат ССВП.

Двигательная установка МЛМ будет такой же, как на ФГБ. Два блока двигателей коррекции и сближения (ДКС) установлены на стыке конической и цилиндрической обечаек ПГО. Два блока с двигателями причаливания и стабилизации (ДПС) и точной стабилизации (ДТС) установлены попарно на стыке конической и цилиндрической обечаек ПГО. Еще два блока ДПС стоят снаружи ГА. На этапе автономного полета двигатели используются для ориентации и коррекции орбиты. Когда модуль войдет в состав РС МКС, двигатели модуля послужат для осуществления эффективного управления станцией по крену.

Внутри МЛМ предусмотрено размещение ряда элементов системы жизнеобеспечения, будет смонтирована дополнительная индивидуальная каюта для членов экипажа (третья на РС МКС) объемом 1.2 м3; второй санитарный отсек объемом 1.2 м3 с умывальником и ассенизационно-санитарным устройством АСУ-8АМ; система регенерации воды из урины СРВ-У; ряд средств комфорта экипажа: сауна, сушильная камера, система дезинфекции воздуха «Поток».

Для размещения и хранения на орбите грузов и запасных частей в МЛМ предусмотрены грузовые секции общим объемом 8 м3. Модуль обеспечит транзит топлива из ТКГ «Прогресс» в баки СМ «Звезда» и ФГБ «Заря».

Модуль рассчитан на размещение в нем до 3 т научного оборудования, для которого в гермоотсеке МЛМ выделено 4 м3. Его системы обеспечат работу научного оборудования внутри и вне модуля: расположение, управление, контроль, энергоснабжение, термические условия.

С помощью МЛМ решено доставить на орбиту и европейский манипулятор ERA. При старте манипулятор будет закреплен на внешней поверхности модуля в пусковом положении. Внутри модуля будет смонтирован пульт управления ERA. На внешней поверхности МЛМ будут установлены базовые точки для манипулятора. Базовые точки ERA обеспечивают механические и электрические интерфейсы: ERA не только будет крепиться на них для работы, но через них будет также осуществляться его электропитание и управление. Кроме того, снаружи МЛМ будут установлены базовые точки для установки научной аппаратуры и грузовой платформы, доставляемой шаттлом, установлены штыри для хранения и обслуживания доставляемых полезных грузов. После стыковки МЛМ с МКС предполагается вынести наружу и смонтировать на модуле переносные универсальные рабочие места (УРМ). УРМ облегчают работу космонавтам во время выходов в открытый космос, обеспечивая фиксацию как самого космонавта, так и оборудования.

Поверхность гермокорпуса МЛМ будет закрыта панелями микрометеоритной защиты, а поверх нее – экранно-вакуумной теплоизоляцией. Также снаружи ПГО будут стоят восемь топливных баков; баллоны с гелием; панели радиационного теплообменника СОТР; солнечные и инфракрасные датчики системы управления движением и другие приборы, используемые для управления движением модуля; антенны командной радиолинии, телеметрического контроля, командно-измерительной системы, радиотехнической системы стыковки «Курс» и телеоператорного режима управления ТОРУ.

На этапе дооснащения МЛМ в 2007–09 гг. на него планируется установить с помощью американского шаттла грузовую платформу. На ней будут располагаться доставляемые грузы, научная аппаратура, а также базовые точки и элементы рабочих мест манипулятора ERA. Кроме того, на шаттле предполагается доставить на МЛМ и пристыковать к боковому узлу на ГА небольшую шлюзовую камеру. Она позволит выносить в открытый космос полезную нагрузку без выхода наружу членов экипажа. Размещать нагрузку снаружи МЛМ и других модулей будет манипулятор ERA.

Многоцелевой лабораторный модуль:
1 и 24 – пассивный стыковочный агрегат ССВП; 2, 8, 13 и 15 – антенны системы «Курс»,
3 – герметичный адаптер; 4 – блок двигателей ДПС; 5 – манипулятор ERA в стартовом положении;
6 – манипулятор ERA в рабочем положении; 7 и 20 – топливные баки;
9 и 19 – антенны командной радиолинии «Компарус»; 10 – переносное рабочее место;
11 и 16 – блоки двигателей ДКС; 12 – блок двигателей ДПС и ДТС;
14 – активный стыковочный агрегат ССВП; 17 – датчики ориентации на Землю;
18 – приборно-грузовой отсек; 21 – панель солнечной батареи; 22 – базовые точки ERA;
23 – доставляемая шлюзовая камера. Рис. автора

   < ВЕРНУТЬСЯ