Згідно з нещодавньою заявою керівниці програми Міжнародної космічної станції з боку США Робін Гейтінс, Національна аерокосмічна адміністрація (NASA) розглядає можливість закриття російського модуля «Звезда» через триваючий витік повітря. «Витік дуже слабкий і не піддається виявленню за допомогою детекторів та ультразвукової діагностики», — пояснила Гейтінс.
«Звезда» — один із найстаріших модулів МКС. Його будівництво розпочалося ще в середині 80-х років минулого століття. На навколоземну орбіту його було виведено ракетою «Протон» 12 липня 2000 року і через два тижні пристиковано до зв’язки з функціонально-вантажного блоку «Заря» та американського модуля Unity. Фактично це перший елемент орбітального комплексу, що повністю перебуває у власності Російської Федерації, та головний модуль російського сегмента. Він оснащений чотирма стикувальними вузлами: кормовий дозволяє приймати кораблі типу «Союз» і «Прогрес», а до зенітного в листопаді 2009-го був приєднаний багатофункціональний модуль «Поиск». Він, у свою чергу, має власний стикувальний агрегат для прийому російських кораблів, а також використовується як склад і шлюз для виходу у відкритий космос. Надірний вузол до середини 2021 року займав модуль «Пирс», а 29 липня до нього пристикували лабораторний модуль «Наука».
Чим дихають космонавти
Для більшого комфорту екіпажу внутрішні приміщення МКС заповнені газовою сумішшю, склад якої близький до земного повітря. Її тиск підтримується на рівні 730 мм ртутного стовпчика (0,96 бар). Цього цілком достатньо для нормальної роботи. Звісно, забезпечити повну герметичність орбітального комплексу неможливо. Невеликі витоки відбуваються при операціях стикування та відстикування, а також при виходах у відкритий космос. Тому запаси повітря на станції доводиться поповнювати — його привозять із Землі у стисненому вигляді на вантажних космічних кораблях. Постійність його складу у проміжках між прибуттями «вантажників» підтримується системами очищення та регенерації. Вони видаляють із повітря вуглекислий газ і відновлюють потрібну концентрацію кисню, яку контролюють газоаналізатори. Нестача цього елемента відразу позначається на самопочутті космонавтів, а надлишок призводить до підвищеної пожежної небезпеки. Тому, хоч на борту МКС є спеціальні кисневі свічки для швидкого заповнення його запасів, користуватися ними рекомендується лише в крайніх випадках.
У звичайному режимі добова величина падіння тиску всередині орбітального комплексу становить 0,3-0,4 мм рт. ст. Аварійною розгерметизацією вважається швидкість витоку понад пів міліметра ртутного стовпа за хвилину. Поповнення запасів кисню в атмосфері станції синхронізовано з її «стандартними» втратами, тому коли останні починають перевищувати розрахункові цифри, відносна концентрація цього газу зростає. У вересні 2019 року вона перевищила пороговий рівень, що відразу зареєстрували прилади в американському сегменті МКС. Було прийняте рішення провести стандартну перевірку — по черзі герметизувати всі відсіки, відзначаючи зміни внутрішнього тиску. Так вдалося встановити, що «винуватцем» витоку є модуль «Звезда», точніше, його перехідна камера з трьома стикувальними вузлами.
У серпні 2020 року швидкість втрати тиску зросла п’ятикратно. Це було ще далеко від критичних показників, але з урахуванням динаміки наземний Центр управління вирішив ужити заходів. Місце витоку вдалося знайти лише 15 жовтня за допомогою чайного пакетика, «підвішеного» у невагомості у перехідному відсіку модуля. Виявилося, що в його стіні є тріщина, і потім з’ясувалося, що не одна — спроба закласти її герметиком врятувала ситуацію лише частково. 28 грудня члени екіпажу констатували, що понадпланове падіння тиску триває.
Тоді ж було вперше порушено питання про повну герметизацію модуля з виключенням його з внутрішнього об’єму МКС. Оскільки «Звезда» належить до периферійних елементів орбітального комплексу, практично реалізувати таке рішення нескладно. Однак це призвело би до неможливості виконання основної частини наукових експериментів російськими членами екіпажу та труднощів із прийомом кораблів «Роскосмосу». До того ж у цьому модулі знаходиться система «Електрон», яка шляхом електролізу повітряного конденсату та стічних вод виробляє кисень для системи життєзабезпечення станції. Без неї аналогічній системі американського сегменту довелося би працювати на межі навантаження, що також небажано.
Життя без «Звезды»
Нова спроба ремонту розпочалася 11 березня минулого року. Космонавти залили всі виявлені тріщини герметиком і повністю ізолювали модуль, призупинивши операції з ним. Проте тиск у ньому продовжив падати й 13 березня становив уже 678 мм рт. ст. Наприкінці квітня люк, що веде до «Звезды», знову відкрили, й туди зайшов космонавт Петро Дубов. Він розсипав у внутрішньому об’ємі сухий суп і встановив відеокамеру, щоб відзняти напрямок руху повітря. Мабуть, результати обстеження задовольнили «Роскосмос», тому влітку 2021-го до перехідного відсіку вирішено було пристикувати російський модуль «Наука». Але перед цим «Звезда» мала пройти ще одне випробування.
На початку липня було окремо загерметизовано перехідний відсік. Тиск у ньому відразу почав падати. 14 липня він знизився до 473 мм рт. ст. (62% атмосферного), 20 липня — 273 мм, 25 липня — 200 мм, 28 липня — 167 мм. Наступного дня, коли відбулося стикування з модулем «Наука», він упав до 160 мм рт. ст., що вже майже смертельно для людини.
Про проблеми, що мали місце в процесі стикування і в перші дні після нього, неодноразово писали різні ЗМІ. Фахівці побоювалися, що додаткові зусилля, які виникли внаслідок позаштатного включення двигунів «Науки», ще більше розширять тріщини в перехідному відсіку та прискорять витік повітря. На щастя, цього не сталося, проте всі подальші зусилля щодо усунення пошкоджень також ні до чого не призвели.
Наразі основним наслідком ситуації є необхідність збільшити доставку стисненого повітря на МКС кораблями постачання. Проте, за словами Робін Гейтінс, витік все одно несе в собі певні ризики, і якщо його не вдасться усунути, то модуль бажано було б ізолювати. Зараз «Роскосмос» і NASA ведуть консультації щодо компромісного рішення. У другій половині лютого на станцію прибуде вантажний корабель «Прогрес МС-19» із новими інструментами та матеріалами для герметизації знайдених тріщин. Російські фахівці щодо подальшої експлуатації «Звезды» налаштовані більш оптимістично. Так чи інакше, її долю буде визначено за результатами ремонтних операцій, запланованих на найближчий місяць. А тим часом обстеження найстарішого модуля станції «Заря», проведене в серпні минулого року, також виявило небезпечні дефекти, що потенційно можуть перерости в наскрізні тріщини…
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Долучайтеся: https://t.me/ustmagazine
