Vad kommer att göras med ISS, som närmar sig slutet av sin livslängd?

2024 Författare: Seth Attwood | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-16 16:17

Livet för ett av mänsklighetens mest ambitiösa och dyra projekt - den internationella rymdstationen - kommer att sluta 2024, men vad de ska göra med det, bestämmer partnerna nu.

I tjugo år har ISS förblivit den enda platsen som tillåter en person att vistas i rymden under lång tid. Stationen ligger 400 km från jorden, och vi kom inte bortom denna gräns på länge. Men dess livslängd går ut 2024, ISS är inaktuell och mänskligheten måste gå framåt - till månen och Mars.

"Finansiell vikt" - som de senaste åren kallas ISS alltmer, dit går cirka 30-40% av rymdbudgetarna för de länder som deltar i projektet. Problemet är att det inte finns något fungerande alternativ till orbitalstationen ännu, och problemen växer.

Alternativ 1: Bara drunkna

Under 2020 har situationen med det tekniska skicket för ISS försämrats avsevärt. I augusti uppstod en spricka i skrovet, vilket resulterade i ett tryckfall på stationen. Först letade man efter läckan i det amerikanska segmentet, men i slutet av september rapporterade Roscosmos att sprickan fanns i den ryska Zvezda-modulen.

Detta är en nyckelmodul för hela stationen, genom dess dockningsstationer, ISS tankas, fylls på med dricksvatten, och den ansvarar också för att korrigera omloppsbanan (ISS är en koloss lika stor som en fotbollsplan, och den behöver konstant hjälp att hålla sig i omloppsbana).

Sedan stängdes den påstådda platsen för luftläckan med "improviserade medel" - amerikansk plasticine. Detta löste dock inte problemet helt. I mitten av oktober 2020 hittade kosmonauterna en annan möjlig lucka i Zvezda-övergångsfacket - med hjälp av en tepåse, vars rörelse registrerades av kameror i noll gravitation.

Om det fortfarande finns luckor i skrovet är ännu inte klart, men den 19 december varnades ISS för att reservluften skulle ta slut för att ersätta läckan. Detta är redan ett hot mot säkerheten för besättningen själv.

Allt detta överensstämmer fortfarande med den senaste prognosen från det ryska RSC Energia (ett ledande designföretag): Det finns redan ett antal element som är allvarligt skadade av skador och går ur drift. Många av dem är inte utbytbara. Efter 2025 förutspår vi ett lavinliknande misslyckande av många element, säger vice generaldirektör Vladimir Solovyov.

I synnerhet kan Zvezda-modulen i sig inte ersättas - dess produktion har inte överlevt sedan sovjettiden. Detta innebär att det skulle behöva bemästras på nytt, baserat på andra teknologier, och mycket tid ägnas åt att testa för att säkerställa att det var klart.

Allt detta antyder en tanke: att göra med ISS som det är vanligt att göra med massiva rymdobjekt som har arbetat ut sin tid - att drunkna i Stilla havet, långt från de navigerbara vägarna. Föremålet brinner delvis upp i atmosfären och fragmenten faller i vattnet. Så år 2001, till exempel, var föregångaren till ISS, den ryska Mir-stationen, av-banad.

I USA är frågan om att injicera pengar för att underhålla den föråldrade stationen särskilt akut, eftersom de bär cirka 70% av alla kostnader (Ryssland - 12%). Förlängningen av anläggningens livslängd varje år fryser miljarder dollar som kan gå till skapandet av en ny anläggning och utvecklingen av färdiga projekt. NASA har redan meddelat att de kommer att sluta finansiera ISS från 2025 för att "frigöra" detta belopp. Ryssland, å andra sidan, är otvetydigt för en förlängning av operationen till 2028 eller 2030. Och även om ingen ännu har bestämt sig för dess öde, ser det ut som att de deltagande länderna är intresserade av att ISS fortsätter att flyga (men förmodligen på andra villkor).

"Den främsta anledningen till detta intresse är frånvaron av någon ersättning för ISS för alla programdeltagare", konstaterar Vitaly Yegorov, en oberoende expert och populariserare av kosmonautik.

Alternativ 2: Ge ISS till privata händer

I juni 2019 presenterade NASA LEO-programmet - faktiskt överföringen av ISS till kommersiella räls. När allt kommer omkring, om myndigheten slutar betala miljarder måste det göras av någon annan. Programmet uppmuntrar privata astronautflyg till ISS på bekostnad av icke-statliga företag, samt byggandet av privata rymdstationer.

Roskosmos har aldrig på allvar övervägt ett liknande alternativ. För det första finns det ingen privat bemannad kosmonautik i Ryssland, detta är ett rent statligt privilegium. För det andra, som industriexperten Leonid Khazanov noterade, har ISS under åren mest av allt använts för utforskning av utomjordiskt utrymme och vetenskap, och detta är dess huvudsakliga betydelse - experiment och vetenskapliga program ombord genomförs varje dag. "Experiment är bara möjliga med statlig finansiering", säger han.

Det visar sig att köp av endast amerikanska moduler övervägs, och ingen kommer att köpa de ryska. Och även om en sådan köpare skulle hittas, finns det ett betydande problem: det ryska dockningsfacket för ISS Zarya, som tillverkades i Ryssland, betalades faktiskt på 90-talet av NASA som en del av ett outtalat amerikanskt program för att stödja rysk astronautik och tillhör därför också NASA. Ryssland kommer att behöva bygga en ny dockningsplats för att få tillgång till sina egna moduler. Och utan dockningsavdelningen på ISS behöver inte privata handlare det, säger Egorov.

Alternativ 3: Navstation

Ett annat alternativ för att använda ISS är att omvandla det till ett nav för att leverera last till månen. Uppkomsten av en kretsande månstation är bara en tidsfråga. Dess olika alternativ (inklusive gemensam utveckling) övervägs av många länder, och ISS kan fungera som en "omlastningspunkt". Det blir billigare än om raketerna flög direkt till månen.

Det finns många fler aktörer som vill driva ISS på det här sättet: månprogram (eller åtminstone ambitioner) ägs av både rymdorganisationer och privata ägare som SpaceX, Boeing och den ryska S7. Särskilt Roskosmos planerade bland annat att skicka delar av det ryska segmentet av ISS till månen senast 2030 för att bygga en månomloppsbas från dem. Det är sant att denna plan har många skeptiker och inte de mest realistiska deadlines. Förmodligen är Rysslands intresse för ISS i dess nuvarande form fortfarande högre.

Alternativ 4: Ryssland kommer att "haka av" sina moduler

Att separera det ryska segmentet och fortsätta att använda multimoduldelen av ISS enbart är ett annat scenario, det diskuterades mycket oftare. Upphörandet av ISS samarbetsavtal efter 2024 kommer att tillåta deltagarna att separera. Men ett sådant resultat för Ryssland, även om det är frestande, är mycket mer komplicerat än alla tidigare. Det finns både tekniska och ekonomiska problem.

Till exempel har Zvezda-nyckelmodulen, som kräver orientering och omloppskorrigering, inte sina egna gyrodiner (detta är speciella motorer bara för detta ändamål). Rysk last "Progress" är dockad till den bakre noden av modulen, som ibland slår på motorerna för att höja sin omloppsbana. Men de använder snabbt bränsle. Egorov noterar att kombinationen av amerikanska gyrodiner och ryska attitydkontrollmotorer är ett av nyckelelementen i "äktenskapskontraktet", vilket gör det omöjligt att "dela upp" ISS i två separata stationer.

Dessutom, som tidigare, avbröt ingen stationens slitage och eventuella nya sprickor. Samtidigt förlorar astronautik, som redan är kraftigt subventionerad av Ryska federationens budget, mer och mer pengar.

Försäljning av platser i "Soyuz" efter den framgångsrika lanseringen av Crew Dragon från Elon Musk riskerar att reduceras till ett minimum; Kommersiella lastuppskjutningar har också gradvis övergått till konkurrenter sedan 2012, när SpaceX tog ut sin tunga Falcon 9-raket på marknaden. Och det ryska finansministeriet anser att finansieringen av Roscosmos bör skäras ned under de kommande tre åren - med ytterligare 60 miljarder rubel.

Alternativ 5: Gör en ny nationell station

Hittills låter idén om att skapa vår egen nationella station för att ersätta ISS - Russian Orbital Service Station (ROSS) - högst. Dmitry Rogozin, generaldirektör för Roscosmos, förespråkar personligen för det: ISS kommer förmodligen att pågå till 2030. Nu börjar vi skapa en ny orbitalstation, vi har redan två moduler i reserv. Vi planerar att lägga till några fler moduler till det: i själva verket, efter 2030 kommer Ryska federationen att vara det land som kommer att skapa en ny station”.

Enligt honom kommer den nya stationen, till skillnad från ISS, att kunna tanka fartyg och satelliter, vilket ökar deras livslängd. Det är också planerat att inrymma en verkstad för montering av rymdfarkoster som ska flyga till månen, Mars och asteroider, och högkvarteret för ledarskapet för hela orbitalgruppen.

En av modulerna kommer att vara kommersiell, för fyra turister – två stora fönster kommer att installeras där och det kommer att finnas tillgång till WiFi. Som de säger, alla moduler för ROSS kan skjutas upp i omloppsbana med hjälp av Angara-A5-raketen - Ryssland lanserade den andra raketen på sex år i december 2020, det tog ett kvarts sekel att utveckla.

Den största fördelen med ROSS är kanske dess obegränsade livslängd på grund av utbytbara moduler. Men ryska experter säger att även om ROSS är bra som idé så kan det förbli så. "Ryska planer ändras väldigt ofta, så jag skulle inte säga att Ryssland efter ISS kommer att bygga sin egen station", säger ingenjör Alexander Shaenko, som utvecklade Angara-A5 och KSLV bärraketer.

Du behöver inte gå långt för exempel på långsiktig konstruktion: en av modulerna som heter Nauka, som var tänkt att bli en vetenskaplig modul för ISS i det ryska segmentet, var planerad att skjutas upp i omloppsbana för 11 år sedan, men detta hände aldrig.