Наталия Ячменникова

РКК "ЭНЕРГИЯ": РОССИЙСКАЯ ОРБИТАЛЬНАЯ СТАНЦИЯ СТАНЕТ ПОЛИГОНОМ ДЛЯ ВСЕГО НОВОГО В КОСМОСЕ

На какую станцию после МКС «пересядут» российские космонавты. Хаб в космосе? Стапель для сборки межпланетных комплексов? Ступенька к Луне и Марсу? Накануне Дня космонавтики интервью «Российской газете» дал заместитель генерального конструктора РКК «Энергия», главный конструктор Российской орбитальной станции (РОС) Владимир Кожевников.

Земля до востребования

— Владимир Евгеньевич, о новой национальной космической станции говорят много, а конкретной информации пока мало. Отсюда фантазии и домыслы. Но для начала такой вопрос: Научно-технический совет «Роскосмоса» одобрил решение Совета главных конструкторов о продлении срока эксплуатации российского сегмента Международной космической станции (МКС) до 2028 года. Известно, когда решение будет принято на самом высоком уровне?

— Окончательное решение будет принимать Правительство РФ с учетом технического состояния МКС. Ни для кого не секрет, что ресурс первых ее модулей, рассчитанный на пятнадцать лет, превышен более чем в полтора раза. Пока мы полагаем, что МКС способна долетать до 2028 года. Преемницей нашего сегмента должна стать Российская орбитальная станция – РОС. Причем она должна быть создана в сроки, позволяющие избежать перерыва в российской пилотируемой космической программе. То есть до завершения эксплуатации российского сегмента МКС.

— Почему создание РОС так важно для России?

— Россия была и остается одним из мировых лидеров в области пилотируемой космонавтики. Однако эксплуатация российского сегмента МКС – основы нашей пилотируемой программы – подходит к завершению. Создание новой станции позволит не только сохранить уникальные компетенции и кадры, но и перейти от освоения околоземного космического пространства к его практическому целевому использованию. Космические технологии должны служить России, приносить конкретные результаты.

Принципиальный момент: для новой станции выбрано высокое наклонение орбиты. Это позволит РОС получить уникальные эксплуатационные возможности по сравнению с МКС. Что значит «наклон» станции? Если совсем просто, то это насколько ее орбита удалена от экватора. Так, у МКС угол наклонения меньше 52 градусов, из-за чего космонавты могут видеть лишь около 10 процентов территории России. У РОС «наклон» дойдет до 97 градусов. То есть наша станция будет находиться на солнечно-синхронной орбите, где солнечные батареи всегда освещены. Где полный обзор земной поверхности, включая арктическую зону. Причем во всех спектрах — от обычного оптического до инфракрасного и радиолокационного. Где мы будем иметь гарантированную стабильную связь с наземным комплексом управления.

— Сейчас эскизное проектирование идет полным ходом. Что уже ясно?

— Эскизное проектирование должно завершиться до конца лета. В настоящий момент рассматривается срок запуска первого модуля в 2027 году, а завершение развертывания РОС – в 2032-м. Объем работ очень большой. Впервые в практике РКК «Энергия» проект полностью делается по безбумажной технологии, с использованием современных систем управления жизненным циклом изделия. Детально прорабатываем вопросы применения так называемых цифровых двойников, оптимизации объема испытаний для сокращения сроков и стоимости при безусловном сохранении качества.

— Как я понимаю, начинаем не на пустом месте: «в железе» уже есть научно-энергетический модуль (НЭМ)?

— Все верно. НЭМ создавался для Международной космической станции. Чтобы не утилизировать практически новый модуль вместе с МКС, решено использовать его в качестве первого блока Российской орбитальной станции. Конечно, доработки понадобятся. В частности, будут дооснащены системы управления, стыковки, жизнеобеспечения. Будет обеспечена возможность установки силовых гироскопических комплексов (гиродинов) для безрасходного управления ориентацией.

Звездный трафик по расписанию

— Какие еще планируются модули и в какой последовательности они будут запускаться?

— После научно-энергетического на орбиту отправятся узловой и шлюзовой модули. Причем планируется сделать это одним пуском, на ракете-носителе «Ангара-А5М». Узловой модуль обеспечит возможность дальнейшего развития станции, а шлюзовой – выход экипажа в открытый космос. Затем запустим базовый модуль, который возьмет на себя функции управления станцией. Дальнейшее развитие РОС будет обеспечиваться целевыми модулями.

— Много говорили о разработке трансформируемого модуля. Американцы уже испытывают свой на МКС. А на РОС подобный будет?

— В РКК «Энергия» и ЦНИИмаше разработаны свои проекты «трансформеров». Для понимания: такой модуль состоит из центрального жесткого отсека и разворачиваемой вокруг него многослойной мягкой гермооболочки. Что это значит? На орбиту он летит в сложенном виде: размеры при запуске примерно в три раза меньше. А после выведения в космос – раскрывается. И как раз тут основное преимущество. В то же время использование трансформируемых конструкций ограничено возможностями по обеспечению их теплового режима.

Могу сказать: на первом этапе в составе РОС такого модуля не будет. Но не исключено, что один из будущих модулей на последующих этапах получит надувную оболочку. Это позволит значительно увеличить объем для хранения грузов. Увеличит и жизненное пространство космонавтов, позволит разместить центрифугу. Возможно, если кто-то из частных компаний придет с такой идеей, то безусловно, окажем поддержку.

— Вы называете достаточно жесткие сроки развертывания станции, 2027 - 2032 годы. Они реальны?

— Сроки действительно жесткие. Но они реальны при выполнении определенных условий. Каких? Прежде всего, летом 2023 года завершить разработку эскизного проекта и успешно защитить его в госкорпорации «Роскосмос». Одновременно заключить необходимые госконтракты на создание космического комплекса Российской орбитальной станции со стартом работ в 2024 году.

При этом работы должны быть развернуты сразу по всем направлениям: создание орбитального комплекса РОС, создание наземного комплекса управления, проведение необходимых доработок космодрома «Восточный». Должна быть эффективно выстроена работа всей кооперации. Для первоначального транспортно-технического обеспечения РОС предполагается использовать новый пилотируемый транспортный корабль ПТК и доказавший свою надежность космический грузовик «Прогресс», в варианте для новой станции «Прогресс-РОС».

Стыковочный порт

— Вы говорили, что станция будет строиться по принципу конструктора и может быть «вечной». Что это значит? Почему не могла быть вечной станция «Мир»?

— Новая архитектура РОС – построение станции сразу с использованием узлового модуля повышенного ресурса. Грубо говоря, это шарик с шестью стыковочными портами. Остальные модули пристыковываются к нему. Допустим, базовый выработал свой ресурс. Его можно отстыковать и свести с орбиты, а на его место пристыковать новый. И ровно так же, в случае выхода из строя самого узлового модуля, можно сделать новый. Пристыковать его с другой стороны базового модуля, как бы создав новый центр станции. Кстати, возможно и прибытие к РОС кораблей других стран. Но только если их стыковочные агрегаты соответствуют параметрам наших стыковочных узлов, признанных в качестве стандарта на международном уровне.

— Одна из самых интересных новаций – внешняя платформа для обслуживания, ремонта и даже дозаправки спутников. Ведь такой еще никогда не было?

— Не было. Задача обслуживания спутников и других космических аппаратов – новая. Для этого предусматриваем специальные механические, электрические и гидравлические интерфейсы. Обслуживание на «внешней подвеске» будет возможно как космонавтами во время выходов в открытый космос, так и с использованием робототехнических средств. Кстати, дозаправку в космосе мы отработали еще в 1978 году. Эту систему у нас заказывала и ESA для своего грузового корабля АTV.

— Чем еще РОС будет принципиально отличаться от МКС, «Мира», Салюта»?

— Станция будет создаваться с применением новых материалов и сплавов. С использованием аддитивных технологий, в том числе для изготовления сложных металлических деталей конструкции модулей. Мы планируем разместить на станции 3D-принтер для печати из пластика необходимых для работы деталей приборов и интерьера. Предусматривается создание робототехнических средств, которых в нашей космонавтике никогда не было, заделы создавались для «Бурана», но до космоса не дошли. Будут использоваться средства виртуальной и дополненной реальности, особенно в части подготовки космонавтов.

Кроме того, мы планируем восстановить утраченные технологии, которые не использовались при строительстве МКС. Те же силовые гироскопические комплексы, высокомощное энергопитание. На МКС гиродины есть только на американском сегменте, основная электроэнергия идет тоже оттуда.

Но у нас есть свое производство, необходимо и нужно делать свое. Вообще РОС станет плацдармом для отработки перспективных и совершенствования новых отечественных технологий в космосе. В том числе технологий связи, производства материалов и комплектующих.

— В свое время со станции «Салют-7», полет которой подходил к завершению, на станцию «Мир» было перевезено ценное оборудование. Более 800 килограммов грузов! На российском сегменте МКС тоже много чего уникального. Будет ли оно перенесено на РОС?

— Нет. Это практически невозможно. Разница наклонений орбит МКС и РОС не позволяет проводить такие перелеты с одной станции на другую. Расходы топлива будут слишком высоки. Однако преемственность научной программы обязательно сохраним, оборудование сделаем новое.

— А возможен вариант, когда экипажи смогут одновременно работать и на МКС, и на РОС?

— Проектом предусматривается на первом этапе развертывания РОС одновременное функционирование российского сегмента МКС и новой станции. Соответственно и экипажи обеих станций какое-то время будут работать одновременно, аналогичная ситуация была при развертывании МКС и завершении эксплуатации станции «МИР». Но, повторю, речи о перелете с МКС на РОС и обратно не идет.

Каюта с видом на Землю

— На высокоширотной орбите человек еще не летал. Как станция и космонавты будут защищены от галактических лучей и радиации?

— Корпусы модулей, приборы, агрегаты и кабели сами по себе частично защищают от радиации. Остатки радиационного излучения будут экранироваться средствами радиационной защиты, — прежде всего в зонах пребывания экипажа. Радиационная обстановка на борту будет контролироваться специализированной системой дозиметрического контроля. Сейчас готовится полет биоспутника «Бион-М» №2, который позволит получить практическую информацию по радиационным нагрузкам на этой орбите. Пока расчеты показывают, что обстановка на этих широтах вполне приемлема для пилотируемых полетов.

— Знаю, что широко обсуждался вопрос, какой будет РОС: постоянно обитаемой или посещаемой? О рекордах пребывания в невесомости до года речь не идет?

— Никаких рекордов. Длительность пребывания экипажа на станции четко определяется программой. Думаем, целесообразна такая схема: на этапе развертывания космонавты будут находиться на борту постоянно. Почему? Потребуется выполнять очень большой объем работ. Впоследствии станция может стать посещаемой. Прилетели, выполнили необходимую работу, улетели. Кстати, российский сегмент МКС без космонавтов «жить» не может. Его консервация очень трудозатратна. А здесь буквально за сутки мы можем полностью и законсервировать станцию, и подготовить ее для работы.

— А вообще сколько космонавтов сможет работать одновременно? У каждого будет спальная каюта?

— Станция сможет принять и обеспечить всем необходимым до шести человек. Однако мы рассчитываем, что уровень автоматизации систем не потребует постоянного присутствия на борту более двух человек. На начальном этапе экспедиции планируется длительностью около 240 дней, а дальше они будут проводиться в формате посещения в зависимости от конкретных задач. Поэтому сразу будет оборудовано две каюты. А вот на будущих целевых модулях сможем разместить еще дополнительные. В том числе, например, для космических туристов.

— Космонавты рассказывают, что спальные каюты в американском сегменте МКС чуть больше, чем наши. Зато в наших есть иллюминаторы. И вот это для настроения то, что надо. Над этим думают конструкторы?

— Конечно. Мы стараемся максимально учитывать пожелания космонавтов. И каюты на нашей станции обязательно будут оснащены иллюминаторами.

— В 1968 году группа американских архитекторов и промышленных дизайнеров, несмотря на возражения инженеров, убедила НАСА добавить в конструкцию орбитальной лаборатории «Скайлэб» обзорное окно. Тогда, мол, особенности человеческой психологии стали влиять на проектирование космических кораблей. Предусматриваются ли на РОС какие-то специальные опции для повышения комфорта для экипажа?

— Насчет специальных опций пока не скажу. Но то, что все нацелено на комфортную работу и жизнь космонавтов, — это факт. Цвет, свет, компоновка модуля, свободное пространство… Впервые в истории к разработке концептов интерьера космической станции приглашены студенты-дизайнеры Строгановки.

Мы встречались с ребятами. Это дипломники, которые выбрали конкретные рабочие зоны перспективных модулей новой станции для проработки в части технической эстетики и эргономики. Идей у них выше крыши, вплоть до футуристических. Но мы сразу договорились: пустые фантазии не нужны. Когда работы будут завершены, обязательно их покажем.

На завершающей стадии эскизного проектирования запланирована экспертиза проекта с привлечением Центра подготовки космонавтов им. Гагарина, безусловно с участием отряда космонавтов «Роскосмоса».

Защита надо льдами

— Нештатные ситуации с пробоями «Союза МС-22» и «Прогресса МС-21» показали, насколько сегодня космические аппараты уязвимы, грубо говоря, перед метеороидами и космическим мусором. Сообщалось, что РОС будет защищена от пробоя для частиц до 1 см, летящих со скоростью до 10 км/сек. Это реально?

— Да, модули РОС будут «одеты» в своеобразную многослойную броню – противометеороидные экраны. Возможности этих экранов будут подтверждены не только расчетом, но и экспериментально.

— Экипажи на РОС будут доставляться с космодрома «Восточный» на новых пилотируемых кораблях ПТК. На какой стадии находится его разработка?

— К настоящему моменту завершен выпуск рабочей конструкторской документации и начато производство корпусных элементов отсеков летных образцов пилотируемого транспортного корабля. Поставляется бортовое оборудование для комплектации первой летной машины. Полным ходом идет экспериментальная отработка: проводятся статические испытания корпусов корабля, на завершающей стадии оснащения находятся динамический и вертолетный макеты. Можно с уверенностью сказать, что к началу эксплуатации РОС первый экипаж будет доставлен на станцию именно на этом корабле.

— Правда, что трасса выведения ПТК пройдет над Северным Ледовитым океаном? Если это так, то как будет защищен экипаж в случае нештатной ситуации?

— Прорабатываются различные траектории выведения. Если под нештатной ситуацией вы имеете в виду аварийное приземление в акватории Северного Ледовитого океана, то тут многое зависит от времени года старта. Когда океан скован льдом, то это можно расценивать как приземление на жесткую поверхность. И проведение поисково-спасательных мероприятий будет осуществляться по сценарию зимней посадки, аналогичной «союзовской». Разумеется, с учетом климатических особенностей региона. Если же океан по траектории приземления частично или полностью свободен от ледяного покрова, то это уже можно расценивать как приводнение. Проведение поисково-спасательных мероприятий в таком случае будет осуществляться по сценарию поиска на водной поверхности.

В обоих случаях экипажу нужно будет просто дождаться поисково-спасательную группу. Для поддержания жизнедеятельности экипажа есть носимый аварийный запас. Он обеспечивает выживание космонавтов во всех климатических зонах, в том числе и таких экстремальных как пустыня, горы и Арктика. В его состав входят теплозащитный костюм, запасы пищевых продуктов и воды. На случай приводнения есть гидрокомбинезоны «Форель»: они обеспечивают автономное пребывание на плаву при температуре воды от минус 1°С до плюс 30°С и волнении моря до 5 баллов не менее 12 часов.

— Почему вода минус 1°С?..

— Нет, это не ошибка: В океане вода соленая и замерзает при более низких температурах. Так что наши ребята надежно защищены от разных нештатных ситуаций и даже от такой, как Северный Ледовитый океан.

Хаб на орбите

— Российская орбитальная станция предполагается как хаб для обслуживания спутников, обеспечения связи с орбитальными группировками и много чего другого, что необходимо как госструктурам, так и бизнесу?

— Да, это так. Первое направление — это как раз представление услуг по заказу госструктур и бизнеса. Например, съемка заданных районов территории земного шара с необходимой периодичностью и передача данных на Землю. Причем мы ставим перед собой задачу обеспечить возможность доставки информации потребителю практически в реальном времени. Второе направление – представление услуги платформы для установки оборудования заказчика. Мы обеспечим рабочее место, электрические и информационные интерфейсы, передачу данных на Землю. Третье направление – это рекламно-информационная деятельность.

Есть также четвертое возможное направление, которое нам как разработчикам очень интересно: станция как платформа для интеграции в ее состав коммерческих модулей. Сейчас эта тема активно обсуждается в рамках американского сегмента МКС. В будущем году планируется начать интеграцию в состав станции модулей компании Axiom для космического туризма и исследований. Мы также готовы и будем всячески приветствовать появление частных компаний, которые готовы будут разработать свои модули (в том числе и трансформируемые надувные) для возможного их включения в состав РОС. Такие организации могут полностью рассчитывать на любую помощь со стороны РКК «Энергия» в части поддержки разработки и интеграции модулей в станцию.

Несколько меморандумов о возможном сотрудничестве уже подписаны, взаимный интерес имеется.

— Вопрос из блогосферы: зачем запускать новую станцию, если с «помощью ста спутников дистанционного зондирования Земли можно делать то же самое лучше и дешевле?

— Очень популярный вопрос, который задается, наверное, с зарождения пилотируемой космонавтики. Попробую ответить. Во-первых, станция будет стоить гораздо дешевле, чем 100 аппаратов ДЗЗ. А главное: станция – не просто большой спутник зондирования Земли. Станция – совокупность разнообразной целевой аппаратуры и задач. Это медико-биологические эксперименты, оборудование для экспериментального производства, научно-образовательная деятельность, а также телескопы и радары разных диапазонов, аппаратура сканирования Земли. Мы говорим о задачах, которые роботам сегодня выполнить без участия человека не под силу.

Мы ставим сейчас перед собой цель изменить принцип создания орбитальных станций. Чтобы идти именно от задачи целевого использования, объект должен быть нацелен сразу на получение результата практической или научной деятельности. Поэтому и предполагается иметь много рабочих мест — свыше 30 — для установки оборудования. При необходимости использовать свободнолетающие модули, обеспечивать потребителя достаточным уровнем энергетики, что, в первую очередь, требуется для больших радиосистем.

Да, если говорить современным языком, станция предполагается как некая экосистема, хаб. Мы готовы предоставить нашим космическим предприятиям возможность отработки технологий и получения летной квалификации перспективного оборудования. Также представляется востребованной возможность оперативного восполнения функционала в случае выхода из строя специализированных спутников: можно привезти аппаратуру, установить на станцию и получать полезную информацию до восстановления целевого космического аппарата.

При этом никто не снимал с нас задач исследования комплекса проблем «человек в космосе». В том числе для решения основной целевой медико-биологической задачи РОС – обеспечения полетов человека в дальнем космосе за пределами низкой околоземной орбиты. Выбранное наклонение орбиты 96,8 градусов дает такую возможность. Будут продолжены работы по биотехнологическим экспериментам.

Сейчас на этапе эскизного проекта прорабатываются возможности использования РОС как стапеля для сборки больших конструкций, в том числе межпланетных перелетных комплексов. Конечно, задача эта не сегодняшнего дня, но такую возможность мы должны рассмотреть.

— Какими могут быть размеры РОС? Больше или меньше российского модуля МКС? А если сравнить с «Миром»?

— Российская орбитальная станция в своей полной конфигурации внешне будет чем-то напоминать станцию «Мир». Их массы также идентичны – порядка 135 тонн, в то время как текущая масса РС МКС – порядка 73 тонн. Габаритные размеры РОС, с учетом вращающихся солнечных батарей, составят 48,9 - 31,9 - 22,4 метров. Для сравнения: размеры станции «МИР» - 19 - 31 - 27,5, а РС МКС – 25,6 - 22,9 - 29,7 метров.

Гермообъем Российской орбитальной станции составит порядка 450 м3, что чуть более чем в два раза больше гермообъема РС МКС и в примерно 1,2 раза больше гермообъема станции «Мир».

— Рассматривается ли РОС как «ступенька» к пилотируемому полету на Луну?

— Безусловно. Уже сейчас понятно, что новая станция поможет отработать технологии дальних космических полетов. Рассматривается вариант сборки на РОС межпланетных экспедиционных комплексов, в том числе для полетов к Луне. Вообще, станция должна быть полигоном на околоземной орбите для всего нового в космосе.

Беседовала Наталия Ячменникова, «Российская газета»

Источник: https://www.roscosmos.ru/39131/

12.04.2023

Контактная информация