Согласно недавнему заявлению руководительницы программы Международной космической станции со стороны США Робин Гейтинс, Национальная аэрокосмическая администрация (NASA) рассматривает возможность закрытия российского модуля «Звезда» из-за продолжающейся утечки воздуха. «Утечка очень слабая и не поддается обнаружению с помощью детекторов и ультразвуковой диагностики», — объяснила Гейтинс.
«Звезда» — один из старейших модулей МКС. Его строительство началось еще в середине 80-х годов прошлого века. На околоземную орбиту он был выведен ракетой «Протон» 12 июля 2000 года и через две недели пристыкован к связке из функционально-грузового блока «Заря» и американского модуля Unity. Фактически это первый элемент орбитального комплекса, полностью находящийся в собственности Российской Федерации, и главный модуль российского сегмента. Он оснащен четырьмя стыковочными узлами: кормовой позволяет принимать корабли типа «Союз» и «Прогресс», а к зенитному в ноябре 2009-го присоединен многофункциональный модуль «Поиск». Он, в свою очередь, имеет собственный стыковочный агрегат для приема российских кораблей, а также используется как склад и шлюз для выхода в открытый космос. Надирный узел до середины 2021 года занимал модуль «Пирс», а 29 июля к нему пристыковали лабораторный модуль «Наука».
Чем дышат космонавты
Для большего комфорта экипажа внутренние помещения МКС заполнены газовой смесью, по составу близкой к земному воздуху. Ее давление поддерживается на уровне 730 мм ртутного столба (0,96 бар). Этого вполне достаточно для нормальной работы. Конечно, обеспечить полную герметичность орбитального комплекса невозможно. Небольшие утечки происходят при операциях стыковки и отстыковки, а также при выходах в открытый космос. Поэтому запасы воздуха на станции приходится пополнять — его привозят с Земли в сжатом виде на грузовых космических кораблях. Постоянство его состава в промежутках между прибытиями «грузовиков» поддерживается системами очистки и регенерации. Они удаляют из воздуха углекислый газ и восстанавливают нужную концентрацию кислорода, которую контролируют газоанализаторы. Недостаток этого элемента сразу сказывается на самочувствии космонавтов, а избыток приводит к повышенной пожароопасности. Поэтому, хоть на борту МКС и есть специальные кислородные свечи для быстрого восполнения его запасов, пользоваться ими рекомендуется лишь в крайних случаях.
В нормальном режиме суточная величина падения давления внутри орбитального комплекса составляет 0,3-0,4 мм ртутного столба. Аварийной разгерметизацией считается скорость утечки свыше полумиллиметра ртутного столба в минуту. Пополнение запасов кислорода в атмосфере станции синхронизировано с ее «стандартным» расходом, поэтому, когда последний начинает превышать расчетные цифры, относительная концентрация этого газа возрастает. В сентябре 2019 года она превысила пороговый уровень, что сразу зарегистрировали приборы в американском сегменте МКС. Было принято решение провести стандартную проверку — по очереди герметизировать все отсеки, отмечая изменения внутреннего давления. Так удалось установить, что «виновником» утечки является модуль «Звезда», точнее, его переходная камера с тремя стыковочными узлами.
В августе 2020 года скорость потери давления возросла пятикратно. Это было еще далеко от критических показателей, но с учетом динамики наземный Центр управления решил принять меры. Место утечки удалось обнаружить только 15 октября с помощью чайного пакетика, «подвешенного» в невесомости в переходном отсеке модуля. Оказалось, что в его стенке имеется трещина, и позже выяснилось, что не одна — попытка заделать ее герметиком спасла ситуацию лишь частично. 28 декабря члены экипажа констатировали, что «сверхплановое» падение давления продолжается.
Тогда же был впервые поднят вопрос о полной герметизации модуля с исключением его из внутреннего объема МКС. Поскольку «Звезда» относится к периферийным элементам орбитального комплекса, практически реализовать такое решение несложно. Однако это привело бы к невозможности выполнения основной части научных экспериментов российскими членами экипажа и к трудностям с приемом кораблей «Роскосмоса». Вдобавок в этом модуле находится система «Электрон», которая путем электролиза воздушного конденсата и сточных вод производит кислород для системы жизнеобеспечения станции. Без нее аналогичной системе американского сегмента пришлось бы работать на пределе нагрузки, что также нежелательно.
Жизнь без «Звезды»
Новая попытка ремонта началась 11 марта минувшего года. Космонавты залили все обнаруженные трещины герметиком и полностью изолировали модуль, приостановив операции с ним. Тем не менее, давление в нем продолжило падать и 13 марта составило уже 678 мм ртутного столба. В конце апреля люк, ведущий в «Звезду», снова открыли, и туда зашел космонавт Петр Дубов. Он рассыпал во внутреннем объеме сухой суп и установил видеокамеру, чтобы отснять направление движения воздуха. Видимо, результаты обследования удовлетворили «Роскосмос», поэтому летом 2021 года к переходному отсеку решено было пристыковать российский модуль «Наука». Но перед этим «Звезде» предстояло пройти еще одно испытание.
В начале июля был отдельно загерметизирован переходный отсек. Давление в нем сразу начало падать. 14 июля оно снизилось до 473 мм рт. ст. (62% атмосферного), 20 июля — 273 мм, 25 июля — 200 мм, 28 июля — 167 мм. На следующий день, когда состоялась стыковка с модулем «Наука», оно снизилось до 160 мм рт. ст., что уже почти смертельно для человека.
О проблемах, возникших в процессе стыковки и в первые дни после нее, неоднократно писали различные СМИ. Специалисты опасались, что дополнительные усилия, возникшие в результате нештатного включения двигателей «Науки», еще сильнее расширят трещины в переходном отсеке, что ускорит утечку воздуха. К счастью, этого не произошло, однако все дальнейшие усилия по устранению повреждений также ни к чему не привели.
Пока основным следствием ситуации остается необходимость увеличить доставку сжатого воздуха на МКС кораблями снабжения. Однако, по словам Робин Гейтинс, утечка все равно несет в себе определенные риски, и если ее не удастся устранить, то модуль желательно было бы изолировать. Сейчас «Роскосмос» и NASA ведут консультации по поводу компромиссного решения. Во второй половине февраля на станцию прибудет грузовой корабль «Прогресс МС-19» с новыми инструментами и материалами для герметизации найденных трещин. Российские специалисты по поводу дальнейшей эксплуатации «Звезды» настроены более оптимистично. Так или иначе, ее судьба будет определена по результатам ремонтных операций, запланированных на ближайший месяц. А тем временем обследование старейшего модуля станции «Заря», проведенное в августе минувшего года, также выявило опасные дефекты, которые потенциально могут перерасти в сквозные трещины…
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
