440 тонн, 109 метров в длину, 150 миллиардов долларов… МКС — это самое большое и дорогое сооружение, когда-либо построенное человечеством в космосе. И в перспективе — самый крупный космический мусор, который придется сводить с орбиты. А эта проблема уже маячит на горизонте: пока NASA планирует эксплуатировать станцию до 2030 года, а Роскосмос остается в проекте до 2028-го. Как же МКС закончит свое существование?
«Мир», покойся с миром
Если отработавшие свое спутники сгорают в атмосфере (а несгоревшие части падают в океан) регулярно, то опыта в утилизации больших объектов не так много. А сопоставимый с МКС вообще единичный — затопление в марте 2001 года станции «Мир». К тому моменту она проработала уже 15 лет, хотя была рассчитана лишь на пять, и экипажам приходилось уделять больше времени многочисленным поломкам и поддержанию объекта в рабочем состоянии, нежели научным исследованиям.
Чтобы свести «Мир» с орбиты, в январе 2001 года к ней отправили грузовой корабль «Прогресс» с увеличенным запасом топлива. Операция по затоплению состоялась 23 марта. Во время первого запуска двигателей «Прогресса» орбита станции снизилась до 220 километров — с этой высоты ее уже нельзя было вернуть на прежнюю орбиту. Следующий импульс опустил «Мир» до 165 километров. После третьего включения двигателей станция вошла в плотные слои атмосферы и начала разрушаться, находясь над Маршалловыми островами. Первыми деформировались и оторвались солнечные панели и антенны, а на высоте 60 километров сама станция развалилась на несколько частей. Все несгоревшие части (по разным оценкам, их вес составлял от 12 до 25 тонн) упали в несудоходном районе Тихого океана, уйдя на глубину от 3 до 5,5 километра.
Однако свести с орбиты МКС будет сложнее. «Мир» весил 124 тонны — в 3,5 раза меньше международной станции — и находился на сто километров ниже над Землей.
Открытый космос
Век МКС заканчивается. И дело здесь не только в износе конструкций. Электроника деградирует под воздействием космического излучения, а конструкции подвергаются нагрузкам во время причаливания и отбытия кораблей и коррекции орбиты. Кроме того, металл то расширяется, то сужается из-за того, что станция то оказывается под солнцем, то уходит в тень по несколько раз за сутки.
Кажется, что время больших орбитальных станций, построенных государственными агентствами, тоже прошло. Сперва NASA отдало на откуп частным компаниям снабжение МКС, а теперь, похоже, собирается применить ту же стратегию относительно самой концепции орбитальных станций. Так, в январе 2020 года администрация заключила с Axiom Space контракт на постройку первого коммерческого модуля, который по плану пристыкуют к МКС в 2026 году. Также агентство финансирует проектирование коммерческой станции Orbital Reef компании Джеффа Безоса Blue Origin, сотрудничество с которой началось в 2021-м. Первый экипаж должен отправиться на нее в 2027-м. Еще один грант получила Voyager Space — ее Starlab должна стать научной лабораторией в космосе, открытой как для государственных агентств, так и для частных исследователей. Все это происходит в рамках программы «Коммерческое развитие низкой околоземной орбиты». Она, в частности, предполагает, что в период с 2028 по 2030 годы вся активность на низкой околоземной орбите будет постепенно перенесена с МКС на частные станции. А сама NASA сейчас и в ближайшем будущем сконцентрируется на «Артемиде» — возвращении человека на Луну (впрочем, реализация этого проекта также происходит при активном участии частных компаний и космических агентств со всего мира).
Однако в 2021 году офис генерального инспектора NASA выпустил отчет (pdf), в котором высказываются сомнения относительно этих планов. В нем говорится, что коммерческие станции появятся в космосе не раньше 2030 года, а значит, вполне вероятно, что возникнет «зазор» в присутствии человека на низкой околоземной орбите.
Погребальный корабль
Тем не менее время беспощадно, и МКС придется сводить с орбиты. NASA рассматривало различные способы, прежде чем в этом году выбрала оптимальный.
Практически сразу был отметен вариант с «захоронением на орбите». Он предполагал подъем станции на высоту 36 тысяч километров, где она сможет находиться неограниченно долго. Так сейчас поступают с отслужившими свое спутниками на геостационарной орбите (это ее высота). Однако поднять такую громадину и переместить на 35,5 тысяч километров вверх — задача технически сложная и дорогая.
Другой план состоял в том, чтобы разобрать станцию на модули и отдать некоторые из них в распоряжение частных компаний, которые построили бы на их базе свои станции. Однако никто не высказал в этом заинтересованности, что неудивительно: помимо упомянутого выше износа, все модули строились в начале 2000-х, а значит, технологии, использованные в них, беспощадно устарели.
Поэтому остался тот же вариант, что когда-то использовали с «Миром», — позволить станции сгореть в атмосфере, а остатки затопить в Тихом океане. МКС находится достаточно низко для того, чтобы земная атмосфера, пусть и очень разреженная, ее тормозила. Станцию постоянно «поднимают» с помощью российских грузовых кораблей «Прогресс». Если перестать корректировать ее орбиту, то за год-два она упадет сама. Однако 440 тонн, находящиеся в небе на неконтролируемой траектории, — это не то, что кому-то хотелось бы увидеть над своей головой. Поэтому сход с орбиты должен быть управляемым.
И здесь грузовые корабли снабжения не подходят. Да, они могут снизить орбиту МКС, но для полностью контролируемого входа в атмосферу их возможностей недостаточно. Поэтому в 2023 году NASA предложила частным компаниям построить специализированный космический корабль для сведения МКС с орбиты. В конце июня этого года администрация объявила, что контракт с потенциальной стоимостью 843 миллиона долларов (не считая цены запуска) получила SpaceX. Компания разработает и отправит в космос специально предназначенный для затопления станции аппарат, а NASA будет контролировать процесс схода станции с орбиты.
NASA планирует осуществить операцию 31 января 2031 года. Это событие ознаменует финал большой главы в истории космонавтики. И начало новой.