Цена ошибки
Виталий Егоров написал статью о новой высокоширотной космической станции России.
Раз уж я разбирал фильм «Гравитация», давайте я несколько слов скажу об этой станции:
Как я понимаю, эту картинку нарисовали (в смысле содержания) в отраслевом институте Роскосмоса - ЦНИИМАШе (не без участия головной организации по пилотируемой космонавтике РКК «Энергия»).
Начнём немного издалека.
С 90-х годов прошлого века, когда стала понятна нереальность собственной космической станции «Мир-2», Россия подключилась к международному проекту МКС.
Международная космическая станция разделена на два сегмента: АС МКС и РС МКС - американский и российский сегменты. В состав американского сегмента входят европейский и японский модули.
АС МКС и РС МКС в нынешнем состоянии не могут функционировать, как отдельные станции, они интегрированы в единый объект.
Например, ориентация станции осуществляется американскими гиродинами, которых нет на РС МКС, и двигателями российского сегмента (служебного модуля «Звезда»). Электричество вырабатывается обоими сегментами, но основной американский - наши модули получают энергию через преобразователи напряжения (электросети сегментов различаются по напряжению и частоте).
Без американского электричества пришлось бы отключить практически всю полезную нагрузку (науку).
По каналам связи РС МКС также зависим от американского. Голосовая связь и критичная телеметрия проходит через спутники-ретрансляторы TDRS. У России уже есть свои спутники «Луч» и на станцию наконец-то доставили аппаратуру для связи, и даже установили её снаружи (блоки внутри, антенны снаружи). Но пока всё равно работаем через американцев. Хотя подробная телеметрия всё равно идёт через наземные станции России (НИПы).
Технически это не всё, но есть юридический момент, который вы вряд ли найдёте в интервью Рогозина или Остапенко, два модуля РС МКС относятся к России только из-за изготовления и управления, а принадлежат американцам (компании «Боинг»): это ФГБ «Заря» и МИМ-1 «Рассвет».
Сейчас на станции постоянно работают шесть человек, но бывают периоды, когда три, и совсем иногда девять (на несколько дней) - по причине непрямой ротации. Доставка всех космонавтов и астронавтов происходит российскими кораблями «Союз ТМА-М».
Важный момент. Сейчас в каждом полном экипаже МКС сразу трое россиян, а на АС МКС кроме американцев регулярно бывают их партнёры: канадцы, европейцы, японцы. Можно было бы предложить, что такое количество наших космонавтов должны вывести нас в лидеры по полезным научно-техническим результатам работы. К сожалению, это не так. Малое количество модулей, соответственно сравнительно небольшое количество оборудования для экспериментов, плюс трудности науки на Земле (очень долгий и трудный процесс подготовки научных экспериментов на РС МКС) привели к низкой результативности работы наших космонавтов.
Но есть другая сторона вопроса, эксперименты всё равно проводятся, работают специалисты по системам станции и кораблей, производятся сменные элементы для обеспечения постоянного присутствия человека в космосе и т.д.
Это огромная кооперация. Россия разучилась делать автоматические межпланетные станции, но ещё может отправлять человека в космос (только на околоземную орбиту). Как написал недавно в ФБ один сотрудник ЦПК им. Ю. А. Гагарина: «в следующую минуту, как на орбите не останется русского космонавта - Россия потеряет пилотируемый доступ в космос» (не буквальная цитата).
Это глубокая метафора, для тех, кто меня понимает.
На фоне заявлений Дмитрия Олеговича Рогозина о прекращении в 2020 году работы России на МКС, появилась информация о новой российской высокоширотной станции (угол наклона к экватору 64,8 градуса). О которой и написал Зелёный кот.
Давайте разберём сначала откуда появилась эта станция и что она из себя представляет.
Ранее разговоры о собственной российской станции звучали на фоне решения США завершить эксплуатацию МКС в 2020 году (Россия предлагала продлить работу МКС до 2028 года). Тогда российские проектанты думали разделить сегменты и на основе РС МКС сделать отдельную станцию. Правда, в это случае возникал вопрос, а как сводить с орбиты американский сегмент, ведь для этого нужны и двигатели, и топливные баки РС МКС, и грузовые корабли, который стыкуются к российской части станции. Кроме того, как я уже писал ФГБ и МИМ1 принадлежат «Боингу». Хуже всего ещё и то, что новый модуль МЛМ «Наука» так и не полетел к станции в 2009, 2011, 2013 году и был перенесён на 2016-17 из-за обнаруженного заводского брака.
О модуле МЛМ «Наука» мы ещё поговорим.
Потом ситуация поменялась. Американцы решили продлить работу станции до 2024 года. Причины три: обеспечить присутствие человека в космосе (альтернативные программы сильно размазаны по времени), получить высокую научную отдачу - а это факт, результаты экспериментов на АС МКС впечатляют: это медицина, биология, технические и технологические эксперименты. Фундаментальная наука тоже присутствует, в том числе «астрофизические наблюдения», и третье: лётные испытания новых, так называемых «коммерческих» пилотируемых космических кораблей (они создаются непосредственно под МКС).
В России было начато активное строительство космодрома «Восточный» (с задержкой из-за сосредоточения сил на Сочи). Как заявил тот же Рогозин, место строительства было выбрано не благодаря объективным параметрам, а для создания рабочих мест на Дальнем Востоке, развития региона, что, конечно, странно.
При строительстве космодрома опираются на два срока: 2015 первый запуск (два образовательных научных спутника) и 2018 пуск по пилотируемой программе. Рогозин говорит, что в 2018 будут отправлены в космос люди.
Вот здесь возникла проблема. Если США много лет принимали возвращаемые космические аппараты в океан (не считая шаттлов), благодаря своему морскому флоту, то у нас СА с людьми садились в степи. Необходима также подстраховка на случай аварии при выведении. С Байконура траекторию выведения прикрывают вертолётами, а в случае старта с Восточного (для угла наклона около 52 градусов, как) - траектория будет проходить и над Тихим океаном. Оказалось, что у России нет морских средств, чтобы прикрыть эту зону.
Моряки (и промышленность) потребовали круглую сумму и больше 10 лет на создание необходимого количества средств для спасения. Какой уж тут 2018 год?
Кстати, и стартовый стол, что строится на Восточном пока не подходит для пилотируемых пусков, там надо ещё дорабатывать ракету «Союз». Я знаю, что в какой-то момент была идея вообще отправить космонавтов в космос без системы автоматического спасения (САС). Весело, правда? Наверное, не зря Дмитрий Анатольевич Медведев исключил профессию космонавта из списка опасных.
В общем, когда стало понятно, что над океаном мы не можем выводить космонавтов, пришла идея о высокоширотной станции. Траектория с Восточного на угол 64,8 градуса как раз проходит над территорией РФ.
Теперь рассмотрим новую станцию, полёты на которую возможны с Восточного (и с Байконура).
На картинке мы видим, что станция базируется на модуле МЛМ и узловом модуле, оба из которых должны были быть пристыкованы к РС МКС.
Также мы видим КА «ОКА-Т» и ТПК «Союз». Дальше «трансформируемый модуль» и «энергетический модуль».
Честно, посмотрев на такую конфигурацию, я могу только посмеяться.
Первое и самое главное, у этой станции нет базового модуля. Все советские станции имели базовый модуль, в составе которого находятся все критичные системы (СОЖ, СОТР, СУДН, СУБА, БВС и т.д.).
Как я понимаю, в данном случае планируется использовать МЛМ под базовый.
Но. МЛМ это модуль другого назначения, как модуль «Природа» станции «Мир».
Базовые модули станций «Салют», «Алмаз», «Мир» или Служебный модуль РС МКС делались из листов с вафлей внутрь и ступенчатой формой (большой и малый диаметры), а научные и грузовые модули («Природа», ФГБ) вафлей наружу (одинакового диаметра).
В базовых модулях устанавливалось несколько надирных иллюминаторов разного диаметра, включая кварцевый, для фотографирования Земли (с. 45 справочника). На МЛМ есть только один иллюминатор (с. 71 справочника). При этом непонятно как будет сориентирована станция - смогут ли космонавты фотографировать Землю.
На МКС прилетел первый долговременный экипаж только после стыковки базового модуля - СМ «Звезда».
В данный момент в МЛМ поставлены лишь некоторые дублирующие системы СОЖ, не все, необходимые для экипажа. Нет всех необходимых систем связи, нет ЦВМ и ТВМ (центральная и терминальная вычислительные машины). Я могу долго перечислять. МЛМ уже переделывали в 2011-12 годах, теперь, чтобы обеспечить в нём жизнь 2-3 человек, нужно вновь переделывать, а это дополнительное время и деньги. И каюта там одна, кстати. Да и корпус ещё делался для советской станции «Мир-2», назывался ФГБ-2. В самом начале нулевых его, как и ФГБ, безуспешно пытались продать американцам... А теперь эта старая бочка станет гордостью России. Новейшие космические технологии им. Д. О. Рогозина.
«Трансформируемый модуль» - РКК «Энергия» недавно заявляла, что занимается разработкой надувных, трансформируемых модулей. Но ведь сначала его нужно испытать в автономном полёте (в России в данный момент недостаточно хорошо развиты моделирование и наземная отработка). Как я понимаю, его планируется использовать в качестве грузового. Подобный модуль американцы скоро поставят на АС МКС.
«Энергетический модуль» - вообще-то, как я понимаю, планируется использовать НЭМ (научно-энергетический модуль), который должен быть разработан для РС МКС. О нём иногда пишет Марк Серов (но до его реального воплощения ещё несколько лет - нет даже бочки).
Космический аппарат «ОКА-Т» предназначен для автономных полётов и проведения экспериментов в хорошем вакууме. Пристыковался к станции, дозаправился топливом, космонавты поменяли полезную нагрузку и вновь в автономный полёт.
Но есть проблемы. Производство этого модуля/аппарата уже сдвигалось вправо из-за отсутствия заказчиков на полезную нагрузку. Не думаю, что теперь ситуация изменилась. Иностранцам это не интересно, плюс санкции, а наша наука ставит всё меньше задач для космоса, да и реформа РАН не улучшает ситуацию.
Корабль «Союз» - один, отсутствует корабль снабжения ТГК «Прогресс», который нужен всегда для коррекций орбиты. В целом видно, что на этой станции будет мало места для хранения запасов пищи, воды, сменных элементов.
Целый ряд моментов показывает, что она может быть только посещаемой - без постоянных долговременных экспедиций. В первую очередь это радиационная обстановка ближе к северному и южному полюсам Земли, ведь там к ним сходятся силовые линии магнитного поля нашей планеты. Космонавты смогут ближе наблюдать полярные сияния, но при этом будут получать хорошие дозы. Павел Виноградов сказал Виталию по поводу улучшения радиационной защиты, но МЛМ-то уже готов, кто будет думать о радиации?
Да и не получится круглый год изучать север России - полярную ночь никто не отменял.
Будут проблемы со связью, наши НИПы стоят южнее - зоны УКВ-связи будут короче, в том числе из-за наклона орбиты.
Специалисты ЦУПа привыкли получать основные данные через американские спутники-ретрансляторы, теперь вновь нужно переходить к сеансному управлению.
По поводу безопасности я вспомню один интересный момент.
Почти все улучшения безопасности на РС МКС были выполнены за счёт американцев.
За американские деньги была улучшена микрометеоритная защита служебного модуля (поставлены специальные панели во время ВКД), внутри СМ на некоторые системы СОЖ были поставлены звукоизолирующие панели (было очень шумно).
В корабли «Союз» был добавлен слой для защиты от микрометеоритов. Вот в этом видео с Завода экспериментального машиностроения об этом рассказывается.
Американские астронавты используют во время ВКД «сэйферы», а российские «устройства спасения космонавта» для скафандров «Орлан» Роскосмос не заказывает...
Кстати, на показанной станции нет отдельной шлюзовой камеры для внекорабельной деятельности.
И здесь мы даже не говорим о том, что проект этой станции большой шаг назад.
Я могу намного глубже копнуть эту тему, благо опыта и знаний хватает.
Но хватит ли их консультантам Дмитрия Олеговича?
Этот текст на kosmolenta.com. This entry was originally posted at https://alien3.dreamwidth.org/390581.html. Please comment there using OpenID.
Раз уж я разбирал фильм «Гравитация», давайте я несколько слов скажу об этой станции:
Как я понимаю, эту картинку нарисовали (в смысле содержания) в отраслевом институте Роскосмоса - ЦНИИМАШе (не без участия головной организации по пилотируемой космонавтике РКК «Энергия»).
Начнём немного издалека.
С 90-х годов прошлого века, когда стала понятна нереальность собственной космической станции «Мир-2», Россия подключилась к международному проекту МКС.
Международная космическая станция разделена на два сегмента: АС МКС и РС МКС - американский и российский сегменты. В состав американского сегмента входят европейский и японский модули.
АС МКС и РС МКС в нынешнем состоянии не могут функционировать, как отдельные станции, они интегрированы в единый объект.
Например, ориентация станции осуществляется американскими гиродинами, которых нет на РС МКС, и двигателями российского сегмента (служебного модуля «Звезда»). Электричество вырабатывается обоими сегментами, но основной американский - наши модули получают энергию через преобразователи напряжения (электросети сегментов различаются по напряжению и частоте).
Без американского электричества пришлось бы отключить практически всю полезную нагрузку (науку).
По каналам связи РС МКС также зависим от американского. Голосовая связь и критичная телеметрия проходит через спутники-ретрансляторы TDRS. У России уже есть свои спутники «Луч» и на станцию наконец-то доставили аппаратуру для связи, и даже установили её снаружи (блоки внутри, антенны снаружи). Но пока всё равно работаем через американцев. Хотя подробная телеметрия всё равно идёт через наземные станции России (НИПы).
Технически это не всё, но есть юридический момент, который вы вряд ли найдёте в интервью Рогозина или Остапенко, два модуля РС МКС относятся к России только из-за изготовления и управления, а принадлежат американцам (компании «Боинг»): это ФГБ «Заря» и МИМ-1 «Рассвет».
Сейчас на станции постоянно работают шесть человек, но бывают периоды, когда три, и совсем иногда девять (на несколько дней) - по причине непрямой ротации. Доставка всех космонавтов и астронавтов происходит российскими кораблями «Союз ТМА-М».
Важный момент. Сейчас в каждом полном экипаже МКС сразу трое россиян, а на АС МКС кроме американцев регулярно бывают их партнёры: канадцы, европейцы, японцы. Можно было бы предложить, что такое количество наших космонавтов должны вывести нас в лидеры по полезным научно-техническим результатам работы. К сожалению, это не так. Малое количество модулей, соответственно сравнительно небольшое количество оборудования для экспериментов, плюс трудности науки на Земле (очень долгий и трудный процесс подготовки научных экспериментов на РС МКС) привели к низкой результативности работы наших космонавтов.
Но есть другая сторона вопроса, эксперименты всё равно проводятся, работают специалисты по системам станции и кораблей, производятся сменные элементы для обеспечения постоянного присутствия человека в космосе и т.д.
Это огромная кооперация. Россия разучилась делать автоматические межпланетные станции, но ещё может отправлять человека в космос (только на околоземную орбиту). Как написал недавно в ФБ один сотрудник ЦПК им. Ю. А. Гагарина: «в следующую минуту, как на орбите не останется русского космонавта - Россия потеряет пилотируемый доступ в космос» (не буквальная цитата).
Это глубокая метафора, для тех, кто меня понимает.
На фоне заявлений Дмитрия Олеговича Рогозина о прекращении в 2020 году работы России на МКС, появилась информация о новой российской высокоширотной станции (угол наклона к экватору 64,8 градуса). О которой и написал Зелёный кот.
Давайте разберём сначала откуда появилась эта станция и что она из себя представляет.
Ранее разговоры о собственной российской станции звучали на фоне решения США завершить эксплуатацию МКС в 2020 году (Россия предлагала продлить работу МКС до 2028 года). Тогда российские проектанты думали разделить сегменты и на основе РС МКС сделать отдельную станцию. Правда, в это случае возникал вопрос, а как сводить с орбиты американский сегмент, ведь для этого нужны и двигатели, и топливные баки РС МКС, и грузовые корабли, который стыкуются к российской части станции. Кроме того, как я уже писал ФГБ и МИМ1 принадлежат «Боингу». Хуже всего ещё и то, что новый модуль МЛМ «Наука» так и не полетел к станции в 2009, 2011, 2013 году и был перенесён на 2016-17 из-за обнаруженного заводского брака.
О модуле МЛМ «Наука» мы ещё поговорим.
Потом ситуация поменялась. Американцы решили продлить работу станции до 2024 года. Причины три: обеспечить присутствие человека в космосе (альтернативные программы сильно размазаны по времени), получить высокую научную отдачу - а это факт, результаты экспериментов на АС МКС впечатляют: это медицина, биология, технические и технологические эксперименты. Фундаментальная наука тоже присутствует, в том числе «астрофизические наблюдения», и третье: лётные испытания новых, так называемых «коммерческих» пилотируемых космических кораблей (они создаются непосредственно под МКС).
В России было начато активное строительство космодрома «Восточный» (с задержкой из-за сосредоточения сил на Сочи). Как заявил тот же Рогозин, место строительства было выбрано не благодаря объективным параметрам, а для создания рабочих мест на Дальнем Востоке, развития региона, что, конечно, странно.
При строительстве космодрома опираются на два срока: 2015 первый запуск (два образовательных научных спутника) и 2018 пуск по пилотируемой программе. Рогозин говорит, что в 2018 будут отправлены в космос люди.
Вот здесь возникла проблема. Если США много лет принимали возвращаемые космические аппараты в океан (не считая шаттлов), благодаря своему морскому флоту, то у нас СА с людьми садились в степи. Необходима также подстраховка на случай аварии при выведении. С Байконура траекторию выведения прикрывают вертолётами, а в случае старта с Восточного (для угла наклона около 52 градусов, как) - траектория будет проходить и над Тихим океаном. Оказалось, что у России нет морских средств, чтобы прикрыть эту зону.
Моряки (и промышленность) потребовали круглую сумму и больше 10 лет на создание необходимого количества средств для спасения. Какой уж тут 2018 год?
Кстати, и стартовый стол, что строится на Восточном пока не подходит для пилотируемых пусков, там надо ещё дорабатывать ракету «Союз». Я знаю, что в какой-то момент была идея вообще отправить космонавтов в космос без системы автоматического спасения (САС). Весело, правда? Наверное, не зря Дмитрий Анатольевич Медведев исключил профессию космонавта из списка опасных.
В общем, когда стало понятно, что над океаном мы не можем выводить космонавтов, пришла идея о высокоширотной станции. Траектория с Восточного на угол 64,8 градуса как раз проходит над территорией РФ.
Теперь рассмотрим новую станцию, полёты на которую возможны с Восточного (и с Байконура).
На картинке мы видим, что станция базируется на модуле МЛМ и узловом модуле, оба из которых должны были быть пристыкованы к РС МКС.
Также мы видим КА «ОКА-Т» и ТПК «Союз». Дальше «трансформируемый модуль» и «энергетический модуль».
Честно, посмотрев на такую конфигурацию, я могу только посмеяться.
Первое и самое главное, у этой станции нет базового модуля. Все советские станции имели базовый модуль, в составе которого находятся все критичные системы (СОЖ, СОТР, СУДН, СУБА, БВС и т.д.).
Как я понимаю, в данном случае планируется использовать МЛМ под базовый.
Но. МЛМ это модуль другого назначения, как модуль «Природа» станции «Мир».
Базовые модули станций «Салют», «Алмаз», «Мир» или Служебный модуль РС МКС делались из листов с вафлей внутрь и ступенчатой формой (большой и малый диаметры), а научные и грузовые модули («Природа», ФГБ) вафлей наружу (одинакового диаметра).
В базовых модулях устанавливалось несколько надирных иллюминаторов разного диаметра, включая кварцевый, для фотографирования Земли (с. 45 справочника). На МЛМ есть только один иллюминатор (с. 71 справочника). При этом непонятно как будет сориентирована станция - смогут ли космонавты фотографировать Землю.
На МКС прилетел первый долговременный экипаж только после стыковки базового модуля - СМ «Звезда».
В данный момент в МЛМ поставлены лишь некоторые дублирующие системы СОЖ, не все, необходимые для экипажа. Нет всех необходимых систем связи, нет ЦВМ и ТВМ (центральная и терминальная вычислительные машины). Я могу долго перечислять. МЛМ уже переделывали в 2011-12 годах, теперь, чтобы обеспечить в нём жизнь 2-3 человек, нужно вновь переделывать, а это дополнительное время и деньги. И каюта там одна, кстати. Да и корпус ещё делался для советской станции «Мир-2», назывался ФГБ-2. В самом начале нулевых его, как и ФГБ, безуспешно пытались продать американцам... А теперь эта старая бочка станет гордостью России. Новейшие космические технологии им. Д. О. Рогозина.
«Трансформируемый модуль» - РКК «Энергия» недавно заявляла, что занимается разработкой надувных, трансформируемых модулей. Но ведь сначала его нужно испытать в автономном полёте (в России в данный момент недостаточно хорошо развиты моделирование и наземная отработка). Как я понимаю, его планируется использовать в качестве грузового. Подобный модуль американцы скоро поставят на АС МКС.
«Энергетический модуль» - вообще-то, как я понимаю, планируется использовать НЭМ (научно-энергетический модуль), который должен быть разработан для РС МКС. О нём иногда пишет Марк Серов (но до его реального воплощения ещё несколько лет - нет даже бочки).
Космический аппарат «ОКА-Т» предназначен для автономных полётов и проведения экспериментов в хорошем вакууме. Пристыковался к станции, дозаправился топливом, космонавты поменяли полезную нагрузку и вновь в автономный полёт.
Но есть проблемы. Производство этого модуля/аппарата уже сдвигалось вправо из-за отсутствия заказчиков на полезную нагрузку. Не думаю, что теперь ситуация изменилась. Иностранцам это не интересно, плюс санкции, а наша наука ставит всё меньше задач для космоса, да и реформа РАН не улучшает ситуацию.
Корабль «Союз» - один, отсутствует корабль снабжения ТГК «Прогресс», который нужен всегда для коррекций орбиты. В целом видно, что на этой станции будет мало места для хранения запасов пищи, воды, сменных элементов.
Целый ряд моментов показывает, что она может быть только посещаемой - без постоянных долговременных экспедиций. В первую очередь это радиационная обстановка ближе к северному и южному полюсам Земли, ведь там к ним сходятся силовые линии магнитного поля нашей планеты. Космонавты смогут ближе наблюдать полярные сияния, но при этом будут получать хорошие дозы. Павел Виноградов сказал Виталию по поводу улучшения радиационной защиты, но МЛМ-то уже готов, кто будет думать о радиации?
Да и не получится круглый год изучать север России - полярную ночь никто не отменял.
Будут проблемы со связью, наши НИПы стоят южнее - зоны УКВ-связи будут короче, в том числе из-за наклона орбиты.
Специалисты ЦУПа привыкли получать основные данные через американские спутники-ретрансляторы, теперь вновь нужно переходить к сеансному управлению.
По поводу безопасности я вспомню один интересный момент.
Почти все улучшения безопасности на РС МКС были выполнены за счёт американцев.
За американские деньги была улучшена микрометеоритная защита служебного модуля (поставлены специальные панели во время ВКД), внутри СМ на некоторые системы СОЖ были поставлены звукоизолирующие панели (было очень шумно).
В корабли «Союз» был добавлен слой для защиты от микрометеоритов. Вот в этом видео с Завода экспериментального машиностроения об этом рассказывается.
Американские астронавты используют во время ВКД «сэйферы», а российские «устройства спасения космонавта» для скафандров «Орлан» Роскосмос не заказывает...
Кстати, на показанной станции нет отдельной шлюзовой камеры для внекорабельной деятельности.
И здесь мы даже не говорим о том, что проект этой станции большой шаг назад.
Я могу намного глубже копнуть эту тему, благо опыта и знаний хватает.
Но хватит ли их консультантам Дмитрия Олеговича?
Этот текст на kosmolenta.com. This entry was originally posted at https://alien3.dreamwidth.org/390581.html. Please comment there using OpenID.