Выпуск Космоновостей № 17 / Эксперименты на МКС / Проблемы и перспективы освоения дальнего космоса

Добрый день!

Сегодня в выпуске «Космоновостей»:

Эксперименты в рамках экспедиции МКС-55.

Наши планы освоения космоса (рассказывает директор ЦНИИМАШ О. Горшков и планы частной компании S7) и конкурентное предложение «Марсианского общества».

Испытания парашютной системы для ЭКЗОМАРС-2020.

Индийская миссия отложена.

ЭКИПАЖ ТРАНСПОРТНОГО КОРАБЛЯ «СОЮЗ МС-08» ПЕРЕШЕЛ НА БОРТ МКС

24.03.2018

Члены экипажа транспортного пилотируемого корабля «Союз МС-08» 24 марта 2018 года в 00:49 мск перешли на борт Международной космической станции.

Члены экспедиции МКС-55 в составе Антона ШКАПЛЕРОВА (РОСКОСМОС), Олега АРТЕМЬЕВА (РОСКОСМОС), Скотта ТИНГЛА (NASA), Эндрю ФОЙСТЕЛА (NASA), Ричарда АРНОЛЬДА (NASA) и Норишиге КАНАИ (JAXA) приступили к работе на борту станции.

В программе экспедиции МКС-55 – научно-прикладные исследования и эксперименты, проведение регламентных работ, связанных с поддержанием работоспособности станции, и дооснащение её оборудованием, доставляемым грузовыми кораблями.

Ракета-носитель «Союз-ФГ» с транспортным пилотируемым кораблём «Союз МС-08», доставившим российско-американский экипаж на МКС, стартовала с космодрома Байконур 21 марта 2018 года в 20:44 мск. Стыковка в автоматическом режиме была произведена 23 марта 2018 года в 22:40 мск. после сближения корабля со станцией по двухсуточной схеме.

В ХОДЕ ЭКСПЕДИЦИИ МКС-55 И МКС-56 ЗАПЛАНИРОВАНО ПРОВЕДЕНИЕ

- 60 ЭКСПЕРИМЕНТОВ ПО 6 НАПРАВЛЕНИЯМ:

Физико-химические процессы и материалы в условиях космоса - 6

Исследование Земли и Космоса - 6

Человек в космосе - 13

Космическая биология и биотехнология - 11

Технологии освоения космического пространства - 17

Образование и популяризация космических исследований – 7

В прошлом выпуске Космоновостей читатели задавали вопросы – какие эксперименты проводятся на МКС. Вот, к примеру, самое большое направление – «Человек в космосе».

Направление "Человек в космосе" в период пятьдесят пятой и пятьдесят шестой основных экспедиций представлены следующими экспериментами:

"Альгометрия"

- исследование болевой чувствительности у человека в условиях космического полета;

"Биокард"

- получение новой научной информации для углубления представлений о механизмах перестройки в электрофизиологии сердца при воздействии ОДНТ (отрицательное давление на нижнюю часть тела) в условиях длительной микрогравитации;

"Взаимодействие-2"

- исследование закономерностей внутри межгрупповой (взаимодействие с ЦУП) динамики в ходе долговременного космического полета международного экипажа;

"ДАН"

- установление взаимосвязи между изменениями давления в сонной артерии, вызванными перераспределением крови в верхнюю половину тела в невесомости, и изменением чувствительности центрального дыхательного механизма;

"Контент"

- дистанционный мониторинг психофизиологического состояния экипажа, а также внутригруппового и межгруппового взаимодействия на основе содержательного анализа коммуникаций в контуре «Экипаж – Центр управления полетами»;

"Космокард"

- изучение влияния факторов космического полета на электрофизиологические характеристики миокарда и на их связь с процессами вегетативной регуляции кровообращения при длительном действии невесомости;

"Матрешка-Р"

- исследование динамики радиационной обстановки на трассе полета и в отсеках международной космической станции и накопления дозы в фантомах, размещенных внутри станции;

"МОРЗЭ"

- мониторинг обмена веществ и его регуляции, динамики защитных систем организма и экологических факторов во время космических полетов на МКС;

"Мотокард"

- исследование природы нарушений локомоций в длительных космических полётах и путей их коррекции и предупреждения;

"Пилот-Т"

- исследование надежности профессиональной деятельности космонавта в длительном космическом полете;

"Профилактика-2"

- механизмы действия и эффективность различных методов профилактики нарушений в деятельности двигательной системы космонавта в длительных космических полетах;

"СПЛАНХ"

- исследование особенностей структурно-функционального состояния различных отделов желудочно-кишечного тракта для выявления специфики изменений пищеварительной системы, возникающих в условиях космического полета;

"УДОД"

- изучение возможности коррекции гемодинамических изменений в невесомости с помощью отрицательного давления на вдохе.

Поскольку одной из самых серьезных опасностей для длительного пребывания человека в космос является радиация, то и исследованиям влияния ее на организм, методам защиты посвящен отдельный раздел «Матрешка-Р».

Цель эксперимента:

Исследование динамики радиационной обстановки на трассе полета, в отсеках МКС, накопления дозы в шаровом и антропоморфном фантомах.

Совершенствование методов космической дозиметрии и оценки радиационной опасности (при пребывании в гермоотсеках и при внекорабельной деятельности).

Экспериментальное исследование радиационно-защитных свойств водосодержащих материалов в условиях орбитального полета с использованием в качестве локальной физической защиты изделия "Шторка защитная" с влажными полотенцами и салфетками (СЛГ), применяемыми в целях личной гигиены членов экипажа МКС.

Задачи:

1. Измерение пространственных и глубинных распределений космического ионизирующего излучения в гермоотсеках модулей МКС.

2. Исследование динамики интегральных доз внутри научной аппаратуры "Комплект фантом" (шаровой фантом) за период экспонирования.

3. Разработка расчетных методов оценки дозы облучения для различных органов тела космонавтов при длительных орбитальных полетах на РС МКС.

4. Проверка моделей радиационной обстановки околоземного космического пространства и методов расчета прохождения излучения через вещество путем сопоставления результатов измерений радиационной обстановки в отсеках станции и в фантоме, с результатами расчетов.

5. Исследование вариаций космической радиации в зависимости от времени (циклы солнечной активности, солнечные протонные события) и параметров орбиты.

6. Изучение влияния защиты на изменение дозы космической радиации (ослабление дозы, фактор накопления и/или активации вещества защиты).

Используемая аппаратура:

аппаратура «Комплект СПД, аппаратура "Комплект фантом", аппаратура "Тритель", "комплект СПД", "Укладка ПАДЛ детекторы", аппаратура "Баббл-дозиметр", укладка «Шторка защитная» общей массой 48,6 кг.

Жутковато звучит, не правда ли? И обратите внимание – все эксперименты нацелены на решение проблемы длительного пребывания в космосе.

В статье, посвященной радиационным поясам Земли, мы в общих чертах изучили РПЗ и знаем, что внутренний пояс (захваченные магнитным полем Земли радиационные частицы) находится в 500 км над поверхностью, а внешний – примерно в 17000 км. Это – места скопления захваченных частиц. А в открытом космосе – солнечный ветер – первичное излучение, которое порождает вторичное излучение материалов самого космического корабля.

.При длительном полете (к примеру, к Марсу) космонавт рискует получить очень высокую дозу радиации и попросту не долететь до красной планеты.

Вот что рассказал в интервью «Эхо Москвы» Олег Горшков, генеральный директор ЦНИИМАШ. В ЦНИИМАШ (г. Королев) входит Центр управления полетами, Центр системного проектирования (разработка Федеральной космической программы), научно-техническое и информационное сопровождение ГЛОНАСС и пр. (подробнее на сайте http://www.tsniimash.ru).

Россия ставит своей целью переход с низкой околоземной орбиты к полетам в дальний космос. Интересно, что американцы, которые с помпой собирались лететь в ближайшие годы на Марс, а мы – только на лунную орбиту, приуныли и больше на Марс не летят (пилотируемая программа – только к Луне!). 

Нерешенных проблем множество – приведенные выше эксперименты продолжают исследование воздействия невесомости и радиации, также неисследованным остается влияние на организм человека отсутствие магнитного поля у Луны.

Олег Горшков говорит, что для начала нужно научиться жить вдали от Земли – и не принципиально – Луна это или Марс. Пока мы этого не умеем. В конце 2010-х годов мы выбрали программу освоения Луны, а американцы – Марс. Я хочу подчеркнуть, что остальные участники космического клуба ничего не выбирали – они не были готовы, несмотря на громкие заявления. И буквально в 2017 г. американцы как-то позабыли о Марсе и стали именовать свою программу не «Ворота в дальний космос», а попроще – «Окололунная орбитальная станция».

На текущий момент у человечества есть технологии только для полетов беспилотных космических аппаратов (КА) в дальний космос, человек же, теоретически, только прилунялся, и то на короткий срок (программа «Аполлон» США).

Текущие «лунные задачи» (исследование и доставка грунта, фотографирование, изучение окололунного пространства) не требуют посещения человека: достаточно полета космической станции. А для пребывания человека нужна лунная станция, где можно было бы жить и работать долгое время. 

Сейчас, со слов Олега Горшкова, проводятся исследования, позволяющие решить задачу изменения человеческого организма – сделать его более устойчивым к негативному воздействию (радиация, невесомость, отсутствие магнитного поля и пр.). Раз защиты от радиации нет (применяемая на Земле слишком тяжела для вывода в космос) – ученые пробуют сделать человека более устойчивым.

Еще он сказал такую простую и очевидную вещь, но раз корреспондент задавал этот вопрос и делал большие глаза – я озвучу. На каком двигателе лететь на Марс? РН с двигателем, использующим продукты химической реакции (кислородно-водородные, к примеру) или плазменные? «Вопрос в скорости полета», - ответил Горшков. Космонавт не должен много времени находиться в космосе именно из-за радиации. А ионные или плазменные двигатели всем хороши, но медленные. Их лучше применять для доставки груза. Как орбитальный буксир. Подчеркиваю: это – слова Олега Горшкова, генерального директора ЦНИИМАШ.

И вот сейчас проект «Дальний космос» начинает обретать черты.

Частная авиационно-космическая компания S7. Напомню, что несколько лет назад эта авиационная компания после аварии самолета оказалась на грани банкротства, и в нее вложили государственные деньги, и она осталась на плаву. В статье  я написала о том, как компания S7 выкупила «Морской старт» и сделала заказ на «Южмаше» на ракеты «Зенит», которые используются на этом старте. Частная российская компания S7 имеет «американскую» дочку, которая используется при заключении соглашений с «недружественными государствами» и занимается сборкой РН «Зенит» на базе США. Также эта «дочка» планировалась как «прокладка» между РФ и Казахстаном для тех же целей. Извините, «прокладка» - технический термин.

В ноябре 2017 г. был выпущен релиз, подробно расписывающий грандиозные планы S7. Ни много, ни мало, S7 предлагает себя в качестве координатора всех проектов по «космическому извозу». Подробно об этом писал наш автор Илья Корнилов в нескольких статьях. 

Я же пока только остановлюсь на кратком описании самого проекта. В общем-то, это – проект С. П. Королева, который планировал сборку груза на орбите и буксировку груза дальше к Луне, Марсу, Плутону… Предлагается создание Орбитального космодрома на базе российского сегмента МКС. Мы подготовили 3 модуля для запуска к МКС. После решения о затоплении станции (видимо, не позднее 2024 г.) эти модули будут отстыкованы и, так как они являются, по сути, основными блоками орбитальной станции, они смогут существовать отдельно. Вот они и станут Орбитальным космодромом (по предложению S7). «Орбитальный космодром — это место сборки крупных космических объектов для ближнего и дальнего космоса, центр технического обслуживания, ремонта и модернизации космических аппаратов непосредственно в космосе». Перевалочная и ремонтная база. Заодно и «космический отель» для туристов.

Предварительно участники проекта следующие:

Собственно – известные нам лица плюс Росатом, который разрабатывает компактную ядерную установку для буксира. Установка будет вырабатывать электричество для ионных двигателей буксира. Прелесть проекта – в малой стоимости буксировки с околоземной орбиты.

Вот планируемые мероприятия на ближайшее время:

ИЮНЬ 2018 - Технико-экономическое обоснование Проекта. 

ИЮЛЬ 2018 - Предложения в программу развития российского сегмента МКС

АВГУСТ 2018 - Предложения в программу развития российских средств выведения

СЕНТЯБРЬ 2018 - Предложения в программу развития российских пилотируемых и грузовых кораблей

ОКТЯБРЬ 2018 - Предложения по ускорению развития проекта ЯЭДУ

НОЯБРЬ 2018 - Предложения по созданию отряда космонавтов S7

ДЕКАБРЬ 2018 - Бизнес-план и Дорожная карта Проекта «Орбитальный космодром»

Хочу отметить, что из нового в этом проекте – центральная роль частной компании S7. Все остальное делалось в рамках «Роскосмоса» и «Росатома» около 10 лет. Я не буду даже делать предположения о том, зачем нужно было вводить связующее звено в виде частной компании – предположим, что для удобства работы с иностранными компаниями и для привлечения частных инвесторов. Посмотрим!

ЗАПУСК ЛАБОРАТОНОГО МОДУЛЯ "НАУКА" К МКС СОСТОИТСЯ НЕ РАНЬШЕ КОНЦА 2019 г.

Об этом сообщил Интерфакс со ссылкой на источник в космической отрасли. Многофункциональный лабораторный модуль (МЛМ) планируется отправить на космодром в конце текущего года, после чего специалистам потребуется не менее девяти месяцев на его испытания и подготовку к запуску. Ранее предполагалось отправить модуль на космодром в марте и запустить в декабре 2018 года. Официально Роскосмос о переносе ничего не сообщает и задержку с ремонтом модуля не объясняет.

Ранее Роскосмос планировал осуществить запуск модуля в декабре 2014 года, но в 2013 году в ходе испытаний специалисты РКК «Энергия» нашли посторонние частицы в трубопроводах топливной системы. Модуль вернули изготовителю (Центр им. Хруничева) для ликвидации загрязнения. Работа с модулем началась только в конце 2016 года. К сожалению, при проверке модуля загрязнение помимо топливопроводов было найдено еще и в топливных баках, что существенно осложнило ремонт. Изготовить новые баки сейчас не представляется возможным, поэтому старые баки придется разрезать, тщательно прочистить, а затем сваривать. Методика разрезания и промывки топливных баков от загрязнения была утверждена в третьем квартале 2017 года.

ЭКЗОМАРС-2020. ИСПЫТАНИЯ ПАРАШЮТНОЙ СИСТЕМЫ

29.03.2018

В рамках программы подготовки к запуску совместной российско-европейской миссии «ЭкзоМарс-2020» прошли низковысотные испытания парашютной системы, с помощью которой планируется обеспечить мягкую посадку на поверхность Красной планеты российской научной платформы с европейским ровером.

Во время испытаний в Кируне (Щвеция) внимание испытателей было сфокусировано на втором основном 35-метровом парашюте. Тест продемонстрировал успешное раскрытие вытяжного и основного парашюта при отрицательной температуре воздуха. Тестовый имитатор десантного модуля с установленной на нем парашютной системой был поднят вертолетом на высоту 1,2 км над землей. После сброса имитатора была запущена последовательность выпуска основного парашюта. Примерно через 12 секунд после раскрытия вытяжного парашюта был введен в действие основной парашют. Весь процесс посадки на землю занял около 2,5 минут. 

Правильно уложить второй главный парашют весом в 70 кг с 5 километрами строп в специально отведенное для него отделение – непростая задача, процесс укладки занимает три рабочих дня. Вся парашютная система в сборе весит 195 кг.

Во время последующих тестов будет проведено испытание всей последовательности работы парашютной системы – будут последовательно раскрыты первый и второй комплекты вытяжных и основных парашютов. Испытательный модуль будет сброшен со стратосферного шара с высоты почти в 30 км в условиях низкого атмосферного давления, которое характерно для атмосферы Марса.

Космический аппарат, который должен будет доставить десантный модуль к Марсу, планируется запустить в 2020 году. Прибытие аппарата к Марсу ожидается в марте 2021 года. Планируется, что десантный модуль отделится от космического аппарата непосредственно перед входом в атмосферу планеты, после чего будет реализована последовательность посадки: аэродинамическое торможение в атмосфере, раскрытие парашютной системы, отстрел лобового теплозащитного экрана, отделение заднего кожуха с парашютом, включение двигателей мягкой посадки. Четкое выполнение последовательности операций должно обеспечить безопасную и мягкую посадку научной платформы с ровером на поверхность Марса.

Проект «ЭкзоМарс» — совместный проект РОСКОСМОСА и Европейского космического агентства по исследованию Марса, его поверхности, атмосферы и климата с орбиты и на поверхности планеты.

А что интересного за рубежом?

Роберт Зубрин предложил свой план пилотируемых полетов на Луну.

Основатель американского «Марсианского общества» Роберт Зубрин, известный также как автор плана бюджетной марсианской экспедиции Mars Direct, предложил дешевую схему полетов на поверхность Луны с использованием ракет Falcon Heavy и Falcon 9 и космического корабля Dragon 2. Для осуществления экспедиции потребуется Falcon Heavy в одноразовом варианте, способная вывести 60 т на низкую орбиту Земли. С ее помощью на поверхность Луны можно доставить посадочный аппарат, использующий кислородно-водородное топливо, с 12 тоннами полезной нагрузки. Строить будущую базу Зубрин не очень оригинально предлагает вблизи одного из полюсов Луны, где есть «пики вечного света» (источник солнечной энергии) и постоянно затененные кратеры (источник водяного льда). Лед предлагается использовать не только для бытовых нужд астронавтов, но и для изготовления топлива (кислорода и водорода) методом электролиза.

1 миссия. Falcon Heavy. Доставка на Луну солнечной электростанции, оборудования для электролиза, оборудования для связи и инженерных роботов-луноходов. Эти роботы должны будут исследовать местность и расставить радиомаяки для повышения точности последующих посадок.

2 миссия. Falcon Heavy. Запуск посадочной платформы с 12-тонным жилым модулем, в котором будут находиться припасы системы жизнеобеспечения, инструменты и научное оборудование. Роботы подключат жилой модуль к электростанции, после чего он будет готов к приему астронавтов.

3 миссия. Falcon Heavy выводит на орбиту Земли посадочную платформу с лунным взлетным модулем. Взлетный модуль состоит из 2-тонной герметичной кабины и 1-тонной двигательной установки, а его топливные баки заполнены 9 тоннами кислорода и водорода – этого будет достаточно для взлета с Луны и полета на орбиту Земли. Затем Falcon 9 запускает корабль Dragon 2 с двумя астронавтами. Корабль стыкуется с взлетно-посадочным комплексом, астронавты переходят в кабину взлетного модуля и начинают полет к Луне. Dragon 2 либо возвращается на Землю (в этом случае потребуется еще один пуск Falcon 9), либо остается на орбите Земли и ожидает окончания экспедиции.

В задачи первой экспедиции будет входить поездка в ближайший постоянно затененный кратер, добыча льда и доставка его к базе для электролитического разложения. Всего на постройку базы, по подсчетам Зубрина, уйдет около четырех лет. Стоимость одной экспедиции на Луну не будет превышать $300 млн ($150 млн – Falcon Heavy, $65 млн – Falcon 9, а также Dragon 2, посадочная платформа и взлетный пилотируемый аппарат).

ИНДИЯ ОТЛОЖИЛА ПОЛЕТ К ЛУНЕ

Индийская организация космических исследований (ISRO) перенесла с апреля на начало октября 2018 года запуск автоматической исследовательской станции «Чандраян-2» (Chandrayaan 2) к Луне. Об этом сообщил глава ISRO Кайласавадиву Сиван в интервью газете The Times of India.

Миссия «Чандраян-2» состоит из орбитального аппарата, который будет обеспечивать связь, и посадочной платформы. На посадочной платформе помимо научных приборов будет находиться маленький луноход. Посадка аппарата должна состояться в районе Южного полюса Луны.

Вот так… а отказались лететь с нами…

Сегодня давайте послушаем песню "Я Земля" в исполнении О. Воронец.

И традиционный бонус - почтовый блок, посвященный "Энергии-Буран"

Благодарю вас за прочтение!

В статье использованы материалы

https://www.roscosmos.ru/24858... (интервью с О. Горшковым)

https://www.roscosmos.ru/media...

http://www.mcc.rsa.ru