Co zostanie zrobione z ISS, której okres eksploatacji zbliża się do końca?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 16:14

Życie jednego z najbardziej ambitnych i kosztownych projektów ludzkości – Międzynarodowej Stacji Kosmicznej – zakończy się w 2024 roku, ale co z tym zrobić, partnerzy decydują teraz.

Od dwudziestu lat ISS pozostaje jedynym miejscem, które pozwala człowiekowi pozostać w kosmosie przez długi czas. Stacja znajduje się 400 km od Ziemi, a my długo nie wychodziliśmy poza tę granicę. Ale jego żywotność kończy się w 2024 roku, ISS jest nieaktualna, a ludzkość musi iść naprzód - na Księżyc i Marsa.

„Waga finansowa” – tak jak w ostatnich latach coraz częściej nazywa się ISS, na którą trafia około 30-40% budżetów kosmicznych krajów uczestniczących w projekcie. Problem w tym, że nie ma jeszcze działającej alternatywy dla stacji orbitalnej, a problemy narastają.

Opcja 1: Po prostu utoń

W 2020 roku sytuacja ze stanem technicznym MSK uległa znacznemu pogorszeniu. W sierpniu w jego kadłubie pojawiło się pęknięcie, które spowodowało spadek ciśnienia na stacji. Początkowo szukano wycieku w segmencie amerykańskim, ale pod koniec września Roscosmos poinformował, że pęknięcie dotyczyło rosyjskiego modułu Zvezda.

Jest to kluczowy moduł całej stacji, poprzez swoje stacje dokujące ISS jest tankowany, uzupełniany wodą pitną, a także odpowiada za korygowanie orbity (ISS jest kolosem wielkości boiska do piłki nożnej i potrzebuje stała pomoc w utrzymaniu się na orbicie).

Następnie domniemane miejsce przecieku powietrza zamknięto „środkami improwizowanymi” – amerykańską plasteliną. Nie rozwiązało to jednak całkowicie problemu. W połowie października 2020 r. kosmonauci znaleźli kolejną możliwą lukę w przedziale przejściowym Zvezda - za pomocą torebki z herbatą, której ruch był rejestrowany przez kamery w stanie nieważkości.

Nie jest jeszcze jasne, czy w kadłubie nadal występują luki, ale 19 grudnia ISS ostrzeżono, że kończy im się zapas powietrza do uzupełnienia przecieku. To już jest zagrożenie dla bezpieczeństwa samej załogi.

Wszystko to nadal jest zgodne z niedawną prognozą rosyjskiego RSC Energia (wiodącego koncernu projektowego): „Istnieje już wiele elementów, które są poważnie uszkodzone przez uszkodzenia i wychodzą z eksploatacji. Wiele z nich jest niewymiennych. Po 2025 roku przewidujemy lawinową awarię wielu elementów”- powiedział zastępca dyrektora generalnego Władimir Sołowjow.

W szczególności nie można wymienić samego modułu Zvezda - jego produkcja nie przetrwała od czasów sowieckich. Oznacza to, że trzeba by go było opanować od nowa, w oparciu o inne technologie, i sporo czasu poświęcić na testowanie, żeby mieć pewność, że jest gotowy.

Wszystko to sugeruje jedną myśl: zrobić z ISS tak, jak to zwykle robi się z masywnymi obiektami kosmicznymi, które wypracowały swój czas - utonąć w Oceanie Spokojnym, z dala od szlaków żeglownych. Obiekt częściowo spala się w atmosferze, a odłamki wpadają do wody. Tak więc na przykład w 2001 r. poprzednik ISS, rosyjska stacja Mir, został sprowadzony z orbity.

W Stanach Zjednoczonych szczególnie dotkliwa jest kwestia wstrzykiwania pieniędzy na utrzymanie przestarzałej stacji, ponieważ ponoszą one około 70% wszystkich kosztów (Rosja - 12%). Wydłużenie życia zakładu każdego roku zamraża miliardy dolarów, które mogą zostać przeznaczone na stworzenie nowego zakładu i rozwój gotowych projektów. NASA ogłosiła już, że przestanie finansować ISS od 2025 r., aby „uwolnić” tę kwotę. Rosja natomiast jednoznacznie opowiada się za przedłużeniem operacji do 2028 lub 2030 roku. I chociaż nikt jeszcze nie zdecydował o jego losie, wygląda na to, że uczestniczące kraje są zainteresowane dalszym lotem ISS (ale prawdopodobnie na innych warunkach).

„Głównym powodem tego zainteresowania jest brak jakiegokolwiek zastępstwa dla ISS dla wszystkich uczestników programu”, zauważa Witalij Jegorow, niezależny ekspert i popularyzator kosmonautyki.

Opcja 2: Oddaj ISS w prywatne ręce

W czerwcu 2019 r. NASA zaprezentowała program LEO – de facto przeniesienie ISS na szyny komercyjne. W końcu, jeśli agencja przestanie płacić miliardy, musi to zrobić ktoś inny. Program zachęca prywatnych astronautów do lotów na ISS kosztem firm niepaństwowych, a także do budowy prywatnych stacji kosmicznych.

Roskosmos nigdy poważnie nie rozważał podobnej opcji. Po pierwsze, w Rosji nie ma prywatnej kosmonautyki załogowej, jest to czysto państwowa prerogatywa. Po drugie, jak zauważył ekspert przemysłowy Leonid Chazanow, przez lata ISS była wykorzystywana przede wszystkim do eksploracji kosmosu i nauki pozaziemskiej i to jest jej główne znaczenie - na pokładzie codziennie przeprowadzane są eksperymenty i programy naukowe. „Eksperymenty są możliwe tylko przy finansowaniu rządowym” – mówi.

Okazuje się, że rozważany jest zakup tylko modułów amerykańskich, a rosyjskich nikt nie kupi. A nawet jeśli taki nabywca zostałby znaleziony, pozostaje jeden poważny problem: rosyjski przedział dokujący ISS Zarya, który został wyprodukowany w Rosji, został faktycznie opłacony w latach 90. przez NASA w ramach niewypowiedzianego amerykańskiego programu wspierania rosyjskiej astronautyki i dlatego należy również do NASA. „Rosja będzie musiała zbudować nowy dok, aby uzyskać dostęp do własnych modułów. A bez przedziału dokującego ISS prywatni handlowcy go nie potrzebują”- powiedział Jegorow.

Opcja 3: Stacja centralna

Inną opcją wykorzystania ISS jest przekształcenie jej w hub dostarczający ładunki na Księżyc. Pojawienie się orbitującej stacji księżycowej to tylko kwestia czasu. Jej różne opcje (w tym wspólny rozwój) są rozważane przez wiele krajów, a ISS może służyć jako „punkt przeładunkowy”. Będzie taniej, niż gdyby rakiety leciały bezpośrednio na Księżyc.

Jest znacznie więcej graczy, którzy chcą obsługiwać ISS w ten sposób: programy księżycowe (a przynajmniej ambicje) są własnością zarówno agencji kosmicznych, jak i prywatnych właścicieli, takich jak SpaceX, Boeing i rosyjski S7. W szczególności Roskosmos planował m.in. wysłanie do 2030 r. części rosyjskiego segmentu ISS na Księżyc w celu zbudowania z nich księżycowej bazy orbitalnej. To prawda, że ten plan ma wielu sceptyków i nie najbardziej realistyczne terminy. Prawdopodobnie zainteresowanie Rosji ISS w jej obecnym kształcie jest jeszcze większe.

Opcja 4: Rosja „odczepi” swoje moduły

Oddzielenie segmentu rosyjskiego i dalsze korzystanie z samego wielomodułowego elementu ISS to kolejny scenariusz, o którym dyskutowano znacznie częściej. Wygaśnięcie porozumienia o wspólnych operacjach ISS po 2024 r. pozwoli uczestnikom na secesję. Ale taki wynik dla Rosji, choć kuszący, jest znacznie bardziej skomplikowany niż wszystkie poprzednie. Pojawiają się zarówno problemy techniczne, jak i finansowe.

Na przykład moduł klucza Zvezda, który wymaga korekty orientacji i orbity, nie ma własnych żyrostacji (są to specjalne silniki tylko do tego celu). Rosyjski ładunek „Progress” jest zadokowany do węzła rufowego modułu, który czasami włącza silniki, aby podnieść swoją orbitę. Ale szybko zużywają paliwo. Jegorow zauważa, że połączenie amerykańskich żyrostacji i rosyjskich silników kontrolujących położenie jest jednym z kluczowych elementów „kontraktu małżeńskiego”, który uniemożliwia „podział” ISS na dwie oddzielne stacje.

Co więcej, tak jak poprzednio, nikt nie odwołał zużycia stacji i ewentualnych nowych pęknięć. Jednocześnie astronautyka, już mocno dotowana z budżetu Federacji Rosyjskiej, traci coraz więcej pieniędzy.

Sprzedaż miejsc w „Sojuz” po udanej premierze Crew Dragon od Elona Muska ryzykuje ograniczenie do minimum; Od 2012 roku SpaceX wprowadził na rynek swoją ciężką rakietę Falcon 9. A rosyjskie Ministerstwo Finansów uważa, że finansowanie Roskosmosu powinno zostać obcięte w ciągu najbliższych trzech lat - o kolejne 60 mld rubli.

Opcja 5: Stwórz nową stację krajową

Jak dotąd, najgłośniej brzmi pomysł stworzenia własnej stacji narodowej w celu zastąpienia ISS – Rosyjskiej Stacji Obsługi Orbitalnej (ROSS). Dmitrij Rogozin, dyrektor generalny Roscosmos, osobiście opowiada się za tym: „ISS przetrwa prawdopodobnie do 2030 roku. Teraz zaczynamy tworzyć nową stację orbitalną, mamy już w rezerwie dwa moduły. Planujemy dodać do niego jeszcze kilka modułów: w rzeczywistości po 2030 r. Federacja Rosyjska będzie krajem, który utworzy nową stację”.

Według niego nowa stacja, w przeciwieństwie do ISS, będzie mogła tankować statki i satelity, wydłużając ich żywotność. Planowane jest również pomieszczenie warsztatu do montażu statków kosmicznych, które będą latać na Księżyc, Marsa i asteroidy oraz siedziba dowództwa całej grupy orbitalnej.

Jeden z modułów będzie komercyjny, dla czterech turystów - zostaną tam zainstalowane dwa duże okna i będzie dostęp do WiFi. Jak mówią, wszystkie moduły dla ROSS można wystrzelić na orbitę za pomocą rakiet nośnych Angara-A5 – Rosja wystrzeliła drugą rakietę w ciągu sześciu lat w grudniu 2020 r., opracowanie zajęło ćwierć wieku.

Być może kluczową zaletą ROSS jest jego nieograniczona żywotność dzięki wymiennym modułom. Ale rosyjscy eksperci twierdzą, że chociaż ROSS jest dobrym pomysłem, może nim pozostać. „Rosyjskie plany zmieniają się bardzo często, więc nie powiedziałbym, że po ISS Rosja zbuduje własną stację”, mówi inżynier Alexander Shaenko, który opracował pojazdy nośne Angara-A5 i KSLV.

Nie trzeba daleko sięgać po przykłady budowy długoterminowej: jeden z modułów o nazwie Nauka, który miał stać się modułem naukowym ISS w segmencie rosyjskim, miał zostać wyniesiony na orbitę 11 lat temu, ale to się nigdy nie wydarzyło.