О российском лабораторном модуле «Наука», его запуске к МКС и астротенденциях
В июле 2021 года отправились в космос не только миллиардер основатель Virgin Galactic Ричард Брэнсон и мультимиллиардер Джефф Безос на ракете New Sheppard компании Blue Origin, но и был запущен к Международной космической станции (МКС) многофункциональный лабораторный модуль (МЛМ) «Наука».
В соответствии с российско-американским договором 1993 года на американские деньги начал строиться Функционально-Грузовой Блок (ФГБ) «Заря» — основа будущей МКС. В 1995 году по решению руководства ГКНПЦ им. Хруничева, одновременно с созданием ФГБ-1 «Заря» из собственных средств началось создание его дублёра на случай непредвиденной ситуации — ФГБ-2 (изделие 77КМ №17502).
ФГБ-1 «Заря»успешно отправился на орбиту в 1998 году, и ФГБ-2, оказался ненужным. Только спустя 6 лет готовый на 80% ФГБ-2 удалось пристроить: было принято решение построить на его основе новый модуль для российского сегмента МКС, предназначенный для научных исследований — многофункциональный лабораторный модуль, или МЛМ. Присоединиться к станции он должен был уже в 2007 году.
В течение следующих 14 лет запуск МЛМ переносился много раз по разным причинам. Среди них выделяется проблема, обнаруженная при испытаниях аппарата в 2013 году: специалисты обнаружили в топливопроводах модуля очень мелкую металлическую стружку. Эта стружка могла помешать работе клапанов топливной системы, поэтому модуль отправили на доработку, которая затянулась еще на несколько лет.
В 2017 году, через четыре года после того, как стружка была найдена в трубопроводах, такая же стружка была обнаружена и в топливных баках модуля. Внутри этих баков находится сильфон — похожая на меха гармоники конструкция из алюминия и тончайшей, в треть миллиметра, нержавеющей стали. Скорее всего, стружка возникла из-за трения сильфона о стенки бака.
Очистить баки от стружки было невозможно, запасные оказались точно так же испорчены. Производитель баков, московский завод «Серп и Молот», давно остановлен, а сейчас его сносят для строительства жилого комплекса. На других российских предприятиях такой технологии не было. Была идея поставить альтернативные баки, но от нее по разным причинам отказались и решили все-таки попробовать очистить оригинальные.
21 июля 2021 года в 17:58:21 МСК (14:58:21 UTC) с пусковой установки №39 площадки №200 (координаты: 46°02'24" N, 63°01'55" E) космодрома Байконур был осуществлен запуск тяжелой ракеты-носителя «Протон-М» с МЛМ «Наука» к МКС. Спустя 580,3 секунды после старта модуль «Наука» в штатном режиме отделился от третьей ступени ракеты-носителя «Протон-М».
Орбита, на которую вышел аппарат, намного ниже орбиты МКС — модуль весит чуть больше 20 тонн и доставить его выше ракета не могла. Поэтому «Науке» с помощью собственных двигателей, питающихся от тех самых злополучных баков, нужно добраться до орбиты МКС, встретиться со станцией в одной точке и в автоматическом режиме пристыковаться к ней. На этом месте к МКС пока пристыкован малый модуль «Пирс».
Всего «Наука» должна включить двигатели четыре раза: дважды для поднятия орбиты и дважды для стыковки. Первое включение должно было состояться 22 июля, но днем в четверг в работе топливной системы модуля произошел сбой. По словам источника, данные телеметрии указывают на то, что сильфоны в некоторых баках порвались, часть топлива перетекла на другую сторону мембраны.
Кроме того, не получено телеметрическое подтверждение раскрытия антенны №1 системы «Курс-А» (2АСФ1-М-ВКА). Не получено телеметрическое подтверждение раскрытия стыковочной мишени надирного порта модуля. Оба датчика инфракрасного горизонта ИКВ выдали состояние «авария». Несколько двигателей системы ориентации (ДПС) тоже выдали состояние «авария» во время тестового ориентирования МЛМ. В случае неудачи запуска двигателей «Науки» его пришлось бы затопить.
Неофициальные источники называли несколько причин нештатной ситуации: от сбоя в программе до технических неполадок с топливной системой.
Однако, незадолго до полуночи в четверг, 22 июля, на сайте «Роскосмоса» появилось сообщение, что двигательную установку удалось включить дважды, в 18:07 MSK, когда двигатели модуля были включены на 17,23 секунды. Второе включение двигателей состоялось в 20:19 MSK и продлилось уже 250,04 секунды. Перигей орбиты аппарата увеличился примерно на 35 километров. Следующее корректирующее включение двигателей запланировано на пятницу, 23 июля.
Говоря об МЛМ «Наука», можно повторить слова заголовка статьи: «Он должен был стать звездой российской пилотируемой космонавтики, но стал отражением ее проблем» (https://meduza.io/feature/2020/08/07/kosmicheskiy-modul-nauka-dengi-ambitsii-i-metallicheskaya-struzhka-v-toplivnyh-bakah).
В результате второго маневра перигей орбиты «Науки» увеличился с приблизительно 190 км до 230,43 км (по данным НОРАД — 224,4 км). Учитывая, что приращение скорости менее чем на 15 м/с заняло почти четыре минуты, то для коррекции орбиты использовались малые двигатели причаливания и стабилизации (ДПС), а не основные двигатели коррекции и сближения (ДКС), о проблемах с которыми сообщалось ранее.
Этот маневр позволил выиграть время для решения проблем модуля «Наука», но это не означает, что ДПС удастся использовать для полета к МКС.
Специалисты считают, что есть шанс того, что часть топлива ушла за мембрану, да и работа трубопроводов топливной системы затруднена с повышенным давлением. Само давление вызвано тем, что магистрали открылись, и из баков высокого давления топливо попало в баки нижнего давления. Это была главная ошибка программного обеспечения на модуле «Наука», из-за которой сложилась такая аварийная и катастрофичная ситуация (https://pikabu.ru/story/chto_proiskhodit_s_mlm_nauka_2__obnovlenie_ot_23072021_8362017).
Модуль «Наука» вечером 24 июля дважды включал один из двух маршевых двигателей ДКС. Это произошло в 17:20:47 и 17:54:20 по московскому времени. Параметры орбиты, получившейся по итогам двухимпульсной коррекции, соответствуют расчетным, сообщил «Роскосмос».
Если дальше все пойдет по намеченному плану, «Наука» станет 17-м по счету модулем МКС, а также четвёртым научным модулем станции после американской лаборатории «Дестини», европейской «Коламбус» и японской «Кибо».
Для лабораторных исследований в модуле «Наука» предусмотрено более 30 универсальных рабочих мест (УРМ). Высокая степень автоматизации МЛМ позволит сократить количество дорогостоящих выходов в открытый космос — многие операции за бортом можно будет выполнять, не выходя из станции. Снаружи модуля будут установлены 13 универсальных рабочих мест наружных (УРМ-Н) и европейский манипулятор ERA для их автоматизированного обслуживания.
В гермоотсеке модуля организуется 20 универсальных рабочих мест внутренних (УРМ-В). УРМ-В будут включать в себя четыре места с выдвижными полками, в том числе с перчаточным боксом, раму с автоматической поворотной виброзащитной платформой, место с иллюминатором диаметром 426 мм для проведения визуальных и инструментальных наблюдений и другие.
Кроме того, внутри в МЛМ «Наука» имеются: санузел (второй в российском сегменте, первый — в модуле «Звезда»); порт для пристыковки кораблей «Союз» и «Прогресс»; аппаратура перекачки топлива из баков транспортного корабля «Прогресс» на МКС; система управления ориентацией МКС по крену, с помощью двигателей; комплекс обеспечения кислородом до шести человек; прибор регенерации воды из урины; каюта для третьего члена экипажа, которая защищена от воздействия радиации 10-мм алюминиевой плитой; универсальные платформы для размещения на них оборудования для дистанционного зондирования Земли.
Внешнее оборудование на модуле «Наука» включает в себя:
1. Европейский робот-манипулятор ERA (European Robotic Arm), длиной 11,3 метра, массой 600 кг, с максимальной грузоподъёмностью 8 тонн, созданный для обслуживания российского сегмента МКС без выхода в открытый космос. Робот может перемещать отдельные крупные модули МКС, также способен захватывать и перемещать объекты с точностью до 5 миллиметров.
2. Систему СККО (средств крепления крупногабаритных объектов).
2. Гермоадаптер с иллюминатором.
4. Шлюзовую камеру.
Внешнее и внутренне оборудование МЛМ «Наука»
В МЛМ «Наука» планируется провести 13 экспериментов: «Напор-миниРСА», «Капля-2», «Асептик», «Мираж», «Вампир», «Фуллерен», «Витацикл-Т», «БТН-Нейтрон 2», «Импульс (2 этап)», «Ракурс», «Захват-Э», «Мутация» и «Перепел».
В рамках программы «Эмбриогенез» планируется использование инкубатора с перепелиными яйцами для исследования развития эмбрионов. Оборудование для исследования включает центрифугу, то есть яйца будут экспонироваться как в искусственной силе тяжести, так и в невесомости.
Эксперимент «Вампир» («вращающееся магнитное поле») позволит создать неохлаждаемые матрицы с уникальными техническими характеристиками для инфракрасных датчиков. Созданные в результате новые ИК-приборы крайне востребованы в малых аппаратах дистанционного зондирования Земли, группировка которых будет формироваться в рамках программы «Сфера». В ходе эксперимента предполагается выращивание кристаллов для ИК-датчиков в условиях невесомости во вращающемся магнитном поле. В результате можно получить кристаллы с высокой степенью однородности свойств, чего нельзя сделать в условиях Земли (https://ru.wikipedia.org/wiki/Наука_(модуль_МКС)).
Для российского сегмента МКС модуль «Наука» незаменим, так как следом за ним планируется отправить на МКС новый научно-энергетический модуль НЭМ. Но у модуля НЭМ только один стыковочный узел, и к нему нельзя будет пристыковать грузовой корабль «Прогресс» — а он необходим, не только для доставки грузов, но и для коррекции орбиты станции. Поэтому модуль «Наука» является ключевым для развития российского сегмента.
Однако такой путь «Науки» к МКС обещает какие-то сложности в функционировании российского сегмента станции. Ведь даже перед поднятием ракеты на стартовый стол к носовому обтекателю отправили человека с рулоном скотча — подправить чуть отклеившуюся «этикетку» — логотип. И потом начался поток юмора, сатиры, и сарказма. Известный популяризатор космонавтики Виталий Егоров с ходу придумал хлёсткий заголовок: «Как поднять российскую науку», видно, подклеить скотчем (https://life.ru/p/1410943).
Астрологический анализ запуска МЛМ «Наука»
На рис. 1 показана карта запуска МЛМ «Наука» ракетой-носителем Протон-М» с установки №39 площадки №200 (координаты: 46°02'24" N, 63°01'55" E) космодрома Байконур 21 июля 2021 года в 17:58:21 МСК (14:58:21 UTC). На карте показаны астероиды 12 Victoria (Виктория — богиня победы), №16 Psyche (Психея — душа, психика), №19 Fortuna (Фортуна), №30 Urania (Урания — муза астрономии и астрологии; неожиданности, бунтарство, Небеса, Космос), №55 Pandora (Пандора с ящиком бед для человечества), №128 Nemesis (Немезида — богиня возмездия), №232 Russia (Россия), №787 Moskva (Москва), №1184 Gaea (Гайя, Гея — Земля), №1566 Icarus (Икар, упавший в море и разбившийся), №1864 Daedalus (Дедал — отец Икара, сделавший крылья), №1930 Lucifer (дьявольские козни), №2700 Baiconur (Байконур — космодром) №2174 Asmodeus (Асмодей — князь демонов, демонические силы), №3811 Karma (Карма), №3200 Phaethon (Фаэтон — сын Гелиоса, не справившийся с управление солнечной колесницей, поджегший Землю и сбитый молнией Зевса), №5535 Damocles (Дамоклов меч над головой) №8958 Stargazer (пристально смотрящий на звезды, звездочет), №19521 Chaos (Хаос), транснептуновые объекты (ТНО) Orcus (Оркус — возмездие за нарушение клятв и обещаний) и №136199 Eris (Эрида-Раздор).
Рис. 1. Карта запуска МЛМ «Наука», 21.07.2021 г., 14:58:21 GMT, Байконур, Дома Плацидуса
Указанием на глобальность и архиважность долгожданного запуска МЛМ «Наука» для российской космонавтики и властей служит расположение управителя МС (цели события, общественная значимость) в 19°40 Скорпиона — ретроградного (возврат к прошлому) Плутона (рок, мощь, глобальность, диктат, тотальный контроль, воздействие на массы) в 25°26 Козерога в 1 Доме внешних проявлений и характера события вблизи Асцендента 21°01 Козерога и его оппозиция с астероидом Russia (Россия) и Солнцем (воля, инициативы, руководство, власти) в 28°14 и 29°04 патриотичного Рака в 7 Доме широкой общественности. Вместе с ТНО Eris (Эрида-Раздор) в 24°47 воинственного Овна в 3 Доме близкого окружения, встреч, осуждений эти объекты формируют Тау-квадрат, говорящий о спорах и раздорах при принятии решения о запуске модуля «Наука».
Об угрозе успешности запуска можно судить по квиконсу Плутона с астероидом Asmodeus (Асмодей — князь демонов, демонические силы) и Марсом (активные действия, усилия, удары, механические повреждения, пожары) в 24°48 и 24°51 амбициозного Льва в 7 Доме, также по оппозиции астероидов Psyche (Психея — душа, психика) и Daedalus (Дедал — отец Икара, сделавший крылья), Креста Судьбы в 2°34, 2°44 и 4°49 Льва в 7 Доме с астероидом Icarus (Икар, взлетевший близко к Солнцу, упавший в море и разбившийся) 2°39 связанного с космонавтикой Водолея в 1 Доме.
При этом астероид Russia (Россия) и Солнце (руководство) в 28°14 и 29°04 Рака, астероиды Psyche (душа) и Daedalus (создатели модуля) в 2°34 2°44 Льва в 7 Доме образовали квиконсы с астероидом Damocles (Дамоклов меч над головой) в 29°10 Водолея и ретроградным Юпитером (важность, значимость, большие деньги, успех) в 0°42 Рыб в 1 Доме. В свою очередь, астероид Damocles и Юпитер находятся в оппозиции с управителем 4 Дома конца дел в Тельце и 9 Дома дальних путешествий и полетов в Весах — Венерой (чувства, любовь, красота, оценка ситуаций, выбор целей) в 29°31 Льва в 7 Доме и квадрате с Черной Луной (соблазны, темные дела) в 0°22 Близнецов в 4 Доме, создавая вместе с ними еще один Тау-квадрат.
Крайне неудачным является положение Меркурия (замыслы, решения, коммуникация, управление, программисты) в 16°47 Рака в 6 Доме работы и функционирования. Он находится в полуквадрате с Черной Луной в 0°22 Близнецов в 4 Доме в квадрате с ретроградным Хироном (странности, двойственности) в 12°55 Овна во 2 Доме собственных ресурсов; в полутораквадрате с ретроградным Юпитером (удача) в 0°42 Рыб в 1 Доме внешних проявлений; в оппозиции с астероидом Stargazer (смотрящий на звезды, звездочет) в 12°51 Козерога в 12 Доме тайн, секретов, мистики, изоляции и крупных бед; в квиконсе с астероидом Urania (Урания — муза астрономии и астрологии; неожиданности, бунтарство, Небеса, Космос) в 16°40 Стрельца в 11 Доме надежд; секстиль с ТНО Orcus (Оркус — возмездие за нарушение клятв и обещаний), астероидами Karma (Карма) и Lucifer (дьявольские козни) в 11°44, 14°05 и 17°11 Девы в 8 Доме аварий и катастроф.
Даже соединение с астероидом Fortuna (Фортуна) в 13°40 Рака и секстиль с Ураном (неожиданности, ракеты, космические аппараты, модули, компьютерные программы и системы управления, радиосвязь) в 14°26 Тельца в 3 Доме близкого окружения, коммуникации и связи существенно не улучшает действие Меркурия, который является одним из «спусковых крючков» аварийных ситуаций.
Другим «спусковым крючком» служит Луна (эмоция, психика, обслуживающий персонал, широкая публика), находящаяся в 25°21 пылкого Стрельца в 11 Доме надежд. Она образует: а) квадрат к астероиду Pandora (Пандора с ящиком бед) в 27°28 Девы в 8 Доме аварий и катастроф; б) оппозицию астероидом Chaos (Хаос) в 28°38 Близнецов на куспиде 6 Дома работы в 29°27 Близнецов; в) квадрат с ретроградным Нептуном (тайны, секреты, мистика, махинации, ложь, обман, топливо) в 23°01 Рыб во 2 Доме собственных ресурсов. Это создает широкий Большой квадрат.
Астероид Chaos находится на вершине конфигурации Божий перст, образованной квиконсами к нему астероида Icarus в 2°39 Водолея в 1 Доме внешних проявлений и астероидов Nemesis (Немезида — богиня возмездия) в 28°21 Скорпиона и Gaea (Гайя, Гея — Земля) в 1°58 Стрельца в 10 Доме целей события.
В карте присутствует и Большой трин, образованный: а) Ураном (неожиданности, ракеты, космические модули, программное обеспечение, компьютерные системы управления и автоматизации, радиосвязь) в 14°26 Тельца в 3 Доме; б) астероидом Stargazer (смотрящий на звезды, звездочет) в 12°51 Козерога в 12 Доме; в) ТНО Orcus (Оркус — возмездие), астероидами Karma (Карма) и Lucifer (дьявольские козни) в 11°44, 14°05 и 17°11 Девы в 8 Доме, что, правда, не сулит особых благоприятностей.
Тем более Уран находится в квадрате с управителем Асцендента ретроградным Сатурном (ограничения, препятствия, конструкторы, надежность) в 11°02 Водолея в 1 Доме, а тот — в полуквадрате с Луной (широкая публика) в 25°21 Стрельца в 11 Доме надежд.
Плохо и то, что Точка Счастья и астероид Moskva (Москва) в 17°18 и 19°17 воздушных Близнецов в 5 Доме творчества и силовых установок образуют оппозицию с астероидом Urania (Урания — муза астрономии и астрологии; неожиданности, бунтарство, Небеса, Космос) в 16°40 Стрельца в 11 Доме надежд.
Еще одним подозрительным аспектом является полусекстиль астероида Phaethon (Фаэтон — сын Гелиоса, не справившийся с управлением солнечной колесницей, поджегший Землю и сбитый молнией Зевса) в 7°05 Близнецов 4 Доме конца дел с астероидом Baiconur (Байконур — космодром) в 7°55 Рака в 6 Доме работы.
Положение транзитных планет на 20:19 MSK (17:19 GMT) 22 июля 2021 года, когда состоялось второе, более длительное включение двигателей ДПС, показано на рис. 1 за внешним кругом. Как видно, транзитная Венера оказалась в 0°50 работящей Девы и образовала точную оппозицию с Юпитером в 0°35 Рыб в 1 Доме; транзитное Солнце оказалось в 0°07 авторитарного Льва; транзитная Луна в 11°23 Козерога образовала соединение с астероидом Stargazer в в 12°51 Козерога в 12 Доме и в трине с Ураном в 14°28 Тельца в 3 Доме. И самое главное, транзитный Меркурий (управление) оказался в 18°58 Рака, разорвав квадрат с Хироном (странности) в 12°55 Овна во 2 Доме, что, очевидно, и позволило пройти команде из ЦУП на включение двигателей МЛМ «Наука».
24 июля 2021 года в 14:20 и 14:54 GMT, когда произошло включение одного из маршевых двигателей ДКС, транзитный Меркурий, находясь, соответственно, в 22°47 и 22°50 Рака в 7 Доме на Десценденте 21°01 Рака, окончательно разорвал квадрат с Хироном в 12°54 Овна. Так что модуль «Наука» может держать курс на МКС.
Вид российского сегмента МКС после пристыковки МЛМ «Наука»
Чтобы модуль "Наука" смог пристыковаться к МКС, нужно было освободить стыковочное место и одновременно удалить выработавший свой ресурс модуль «Пирс». Космонавты «Роскосмоса» Олег Новицкий и Петр Дубров 24 июля закрыли переходные люки между модулем «Пирс» и российским сегментом МКС, а также проверили их на герметичность. Физическое разделение связки из грузового корабля «Прогресс МС-16» и модуля «Пирс» от надирного порта модуля «Звезда» российского сегмента МКС произошло 26 июля 2021 года в 13:55:33 по московскому времени.
«В 17:42 мск модуль «Пирс» вошел в плотные слои атмосферы Земли, еще через десять минут несгораемые элементы были затоплены на «кладбище космических кораблей» в несудоходной части Тихого океана», — рассказали в госкорпорации «Роскосмос». Это произошло в 3,6 тыс. км от Веллингтона и 5,8 тыс. км от Сантьяго.
Модуль МКС «Пирс» был запущен в сентябре 2001 года. Он использовался в качестве стыковочного отсека для «Союзов» и «Прогрессов». Космонавты совершали через модуль выходы в открытый космос (в ноябре 2020 года и июне 2021-го российские члены экипажа использовали для этих целей модуль «Поиск»), также он обеспечивал выполнение экспериментов и научно-прикладных исследований.
Как отмечает «Роскосмос», «Пирс» стал первым модулем станции, который отстыковали от нее. Отстыковка была запланирована на 23 июля, но ее переносили три раза, в том числе после анализа данных телеметрии модуля «Наука», который встал на место «Пирса».
Модуль "Наука" пристыковался к МКС в 16:29 мск 29 июля после 8-суточного полета. Его успешно запустили на ракете "Протон-М" 21 июля, однако дальнейший полет проходил не без замечаний. В момент выведения на орбиту одна из наземных станций не смогла принять с модуля информацию. Затем, как сообщили в Европейском космическом агентстве, модуль не выполнил первое включение двигателя для поднятия орбиты, возникли неполадки в системе сближения и стыковки "Курс". В итоге специалистам Центра управления полетами удалось справиться с проблемами, что позволило "Роскосмосу" сообщить как об успешном тестировании системы "Курс", так и работоспособности двигательной установки "Науки".
Интеграция модуля в состав станции займет, как рассказал Рогозин, шесть-восемь месяцев и потребует до 10 выходов космонавтов в открытый космос, чтобы протянуть кабельные сети и трубопроводы, установить поверх МЛМ-У шлюзовую камеру, радиационный теплообменник, средства крепления крупногабаритных объектов.
С прибытием "Науки" космонавтам на российском сегменте будет комфортнее за счет дополнительной каюты и второго санузла. Научная отдача российского сегмента МКС должна вырасти за счет 16 рабочих местах снаружи модуля и на 14 внутри него.
24 ноября 2021 года планируется запустить еще один модуль "Причал", который, возможно, станет последним отсеком в российском сегменте.
Создание, различные доработки и долгие попытки запустить на орбиту модуль «Наука», сложности при запуске и пристыковке к МКС отлично показывает карта запуска модуля «Наука» (рис. 1), в которой в 1 Доме расположились сразу 3 ретроградные планеты — Плутон, Сатурн и Юпитер. При этом Сатурн управляет самим 1 Домом, связанным с самим модулем, а Плутон — МС и 10 Домом, связанным с целью запуска модуля (через 4 месяца и через 4 года «Науку» ждут серьезные изменения). Карта пристыковки модуля «Наука» к МКС тоже содержит много напряженных моментов. Поэтому судьба у МЛМ «Наука» на МКС, к сожалению, не будет простой.
Статья опубликована в 7 номере газеты «Астролог» за 2021 год.