Mitä tehdään ISS:lle, joka lähestyy käyttöikänsä loppua?

2024 Kirjoittaja: Seth Attwood | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-16 16:04

Yhden ihmiskunnan kunnianhimoisimman ja kalleimman hankkeen - Kansainvälisen avaruusaseman - elämä päättyy vuonna 2024, mutta mitä sille tehdä, kumppanit päättävät nyt.

ISS on ollut 20 vuoden ajan ainoa paikka, jossa ihminen voi pysyä avaruudessa pitkään. Asema sijaitsee 400 km päässä maapallosta, emmekä päässeet tämän rajan yli pitkään aikaan. Mutta sen käyttöikä päättyy vuonna 2024, ISS on vanhentunut ja ihmiskunnan on siirryttävä eteenpäin - Kuuhun ja Marsiin.

"Taloudellinen paino" - viime vuosien tapaan yhä enemmän kutsutaan ISS:ksi, jonne menee noin 30-40% hankkeeseen osallistuvien maiden avaruusbudjeteista. Ongelmana on, että kiertorataasemalle ei ole vielä toimivaa vaihtoehtoa, ja ongelmat kasvavat.

Vaihtoehto 1: vain hukkua

Vuonna 2020 ISS:n teknisen kunnon tilanne on heikentynyt merkittävästi. Elokuussa sen runkoon ilmestyi halkeama, mikä johti paineen laskuun asemalla. Aluksi he etsivät vuotoa amerikkalaisesta segmentistä, mutta syyskuun lopussa Roscosmos ilmoitti, että halkeama oli venäläisessä Zvezda-moduulissa.

Tämä on koko aseman avainmoduuli, jonka telakointiasemien kautta ISS tankkaa, täydennetään juomavedellä ja se vastaa myös kiertoradan korjaamisesta (ISS on jalkapallokentän kokoinen kolossi, ja se tarvitsee jatkuva apu pysyäkseen kiertoradalla).

Sitten väitetty ilmavuodon paikka suljettiin "improvisoiduilla keinoilla" - amerikkalaisella muovailuvahalla. Tämä ei kuitenkaan ratkaissut ongelmaa kokonaan. Lokakuun puolivälissä 2020 kosmonautit löysivät toisen mahdollisen aukon Zvezdan siirtymäosastosta - teepussin avulla, jonka liikkeen kamerat tallensivat nollapainovoimassa.

Vielä ei ole selvää, onko rungossa vielä aukkoja, mutta 19. joulukuuta ISS sai varoituksen, että varailma oli loppumassa vuodon korvaamiseksi. Tämä on jo uhka miehistön turvallisuudelle.

Kaikki tämä on edelleen sopusoinnussa venäläisen RSC Energian (johtavan suunnitteluyhtiön) tuoreen ennusteen kanssa: On jo olemassa useita elementtejä, jotka ovat vakavasti vaurioituneet vaurioiden vuoksi ja jotka poistuvat käytöstä. Monet niistä eivät ole vaihdettavissa. Vuoden 2025 jälkeen ennustamme lukuisten elementtien lumivyörymäistä epäonnistumista”, varatoimitusjohtaja Vladimir Solovjov sanoi.

Erityisesti itse Zvezda-moduulia ei voida vaihtaa - sen tuotanto ei ole säilynyt Neuvostoliiton ajoista lähtien. Tämä tarkoittaa, että se olisi hallittava uudelleen, perustuen muihin teknologioihin, ja testaukseen tulisi käyttää paljon aikaa, jotta se olisi valmis.

Kaikki tämä viittaa yhteen ajatukseen: tehdä ISS:n kanssa niin kuin on tapana tehdä aikansa käyttäneiden massiivisten avaruusobjektien kanssa - hukkua Tyyneen valtamereen, kaukana purjehduskelpoisista reiteistä. Esine palaa osittain ilmakehässä ja sirpaleet putoavat veteen. Joten esimerkiksi vuonna 2001 ISS:n edeltäjä, venäläinen Mir-asema, poistettiin kiertoradalta.

Yhdysvalloissa kysymys rahan lisäämisestä vanhentuneen aseman ylläpitoon on erityisen akuutti, koska he vastaavat noin 70% kaikista kustannuksista (Venäjä - 12%). Tehtaan käyttöiän pidentäminen joka vuosi jäädyttää miljardeja dollareita, jotka voitaisiin käyttää uuden tehtaan perustamiseen ja valmiiden projektien kehittämiseen. NASA on jo ilmoittanut, että se lopettaa ISS:n rahoituksen vuodesta 2025 lähtien "vapauttaakseen" tämän summan. Venäjä puolestaan kannattaa yksiselitteisesti operaation jatkamista vuoteen 2028 tai 2030. Ja vaikka kukaan ei ole vielä päättänyt sen kohtalosta, näyttää siltä, että osallistujamaat ovat kiinnostuneita ISS:n jatkamisesta (mutta todennäköisesti eri ehdoilla).

"Pääsyy tähän kiinnostukseen on se, että ISS:ää ei ole korvattu kaikille ohjelman osallistujille", toteaa Vitali Jegorov, riippumaton asiantuntija ja kosmonautikan popularisoija.

Vaihtoehto 2: Anna ISS yksityisiin käsiin

Kesäkuussa 2019 NASA esitteli LEO-ohjelman – itse asiassa ISS:n siirron kaupallisille kiskoille. Loppujen lopuksi, jos virasto lakkaa maksamasta miljardeja, se on tehtävä jonkun muun. Ohjelma kannustaa yksityisten astronautien lentoja ISS:lle ei-valtiollisten yritysten kustannuksella sekä yksityisten avaruusasemien rakentamista.

Roskosmos ei ole koskaan vakavasti harkinnut vastaavaa vaihtoehtoa. Ensinnäkin Venäjällä ei ole yksityistä miehitettyä kosmonautiota, tämä on puhtaasti valtion etuoikeus. Toiseksi, kuten teollisuusasiantuntija Leonid Khazanov totesi, ISS:ää on vuosien varrella eniten käytetty maan ulkopuolisen avaruuden ja tieteen tutkimiseen, ja tämä on sen päätarkoitus - kokeita ja tieteellisiä ohjelmia aluksella tehdään päivittäin. "Kokeet ovat mahdollisia vain valtion rahoituksella", hän sanoo.

Osoittautuu, että vain amerikkalaisten moduulien ostoa harkitaan, eikä kukaan osta venäläisiä. Ja vaikka tällainen ostaja löydettäisiin, on yksi merkittävä ongelma: Venäjällä valmistetun ISS Zaryan venäläisen telakointiosaston maksoi NASA 90-luvulla osana sanomatonta amerikkalaista ohjelmaa venäläisten astronautioiden tukemiseksi. ja kuuluu siksi myös NASA:lle.”Venäjä joutuu rakentamaan uuden telakointipaikan päästäkseen käsiksi omiin moduuleihinsa. Ja ilman ISS:n telakointiosastoa yksityiset kauppiaat eivät tarvitse sitä”, Egorov sanoi.

Vaihtoehto 3: Keskusasema

Toinen vaihtoehto ISS:n käyttämiselle on muuttaa se rahtikeskukseksi Kuuhun kuljettamista varten. Kierrättävän kuun aseman ilmestyminen on vain ajan kysymys. Sen eri vaihtoehtoja (mukaan lukien yhteinen kehittäminen) harkitaan monissa maissa, ja ISS voi toimia "uudelleenlaivauspisteenä". Se on halvempaa kuin jos raketit lentävät suoraan Kuuhun.

On paljon enemmän pelaajia, jotka haluavat käyttää ISS:ää tällä tavalla: kuun ohjelmat (tai ainakin kunnianhimot) ovat sekä avaruusjärjestöjen että yksityisten omistajien, kuten SpaceX:n, Boeingin ja venäläisen S7:n, omistamia. Erityisesti Roskosmos suunnitteli muun muassa lähettävänsä osia ISS:n venäläisestä osasta Kuuhun vuoteen 2030 mennessä rakentaakseen niistä Kuun kiertoratatukikohdan. Totta, tässä suunnitelmassa on monia epäilijöitä, eivätkä ne kaikkein realistisimpia määräaikoja. Luultavasti Venäjän kiinnostus ISS:ää kohtaan sen nykyisessä muodossa on edelleen korkeampi.

Vaihtoehto 4: Venäjä "irrottaa" moduulinsa

Venäläisen segmentin erottaminen ja yksinomaan ISS:n monimoduulikappaleen käytön jatkaminen on toinen skenaario, siitä keskusteltiin paljon useammin. ISS-yhteistoimintasopimuksen päättyminen vuoden 2024 jälkeen mahdollistaa osallistujien irtautumisen. Mutta tällainen tulos Venäjälle, vaikka se onkin houkutteleva, on paljon monimutkaisempi kuin kaikki aiemmat. On sekä teknisiä että taloudellisia ongelmia.

Esimerkiksi suuntaamista ja kiertoradan korjausta vaativassa Zvezda-avainmoduulissa ei ole omia gyrodiineja (nämä ovat erikoismoottoreita juuri tätä tarkoitusta varten). Venäläinen rahti "Progress" on telakoitu moduulin takasolmuun, joka toisinaan käynnistää moottorit nostaakseen kiertorataa. Mutta ne kuluttavat polttoainetta nopeasti. Egorov huomauttaa, että amerikkalaisten gyrodiinien ja venäläisten asenteensäätömoottorien yhdistelmä on yksi "avioliittosopimuksen" avainelementeistä, mikä tekee mahdottomaksi "jakaa" ISS:ää kahdeksi erilliseksi asemaksi.

Lisäksi, kuten aiemmin, kukaan ei peruuttanut aseman kulumista ja mahdollisia uusia halkeamia. Samaan aikaan Venäjän federaation budjetista jo voimakkaasti tuettu astronautiikka menettää yhä enemmän rahaa.

Istuinten myynti "Sojuzissa" Elon Muskin onnistuneen Crew Dragonin lanseerauksen jälkeen on vaarassa pienentyä minimiin; Myös kaupalliset rahtilaukaisut ovat vähitellen siirtyneet kilpailijoille vuodesta 2012 lähtien, jolloin SpaceX toi raskaan Falcon 9 -rakettinsa markkinoille. Ja Venäjän valtiovarainministeriö uskoo, että Roscosmosin rahoitusta tulisi leikata seuraavan kolmen vuoden aikana - vielä 60 miljardilla ruplalla.

Vaihtoehto 5: Luo uusi kansallinen asema

Toistaiseksi ajatus oman kansallisen asemamme luomisesta ISS:n tilalle - Russian Orbital Service Station (ROSS) - kuulostaa voimakkaimmalta. Roscosmosin pääjohtaja Dmitri Rogozin kannattaa sitä henkilökohtaisesti: ISS kestää luultavasti vuoteen 2030 asti. Nyt aloitamme uuden kiertorata-aseman luomisen, meillä on jo kaksi moduulia varassa. Aiomme lisätä siihen muutaman moduulin: itse asiassa vuoden 2030 jälkeen Venäjän federaatio on maa, joka luo uuden aseman.

Hänen mukaansa uusi asema, toisin kuin ISS, pystyy tankkaamaan laivoja ja satelliitteja, mikä lisää niiden käyttöikää. Suunnitelmissa on myös rakentaa työpaja Kuuhun, Marsiin ja asteroideille lentävien avaruusalusten kokoonpanoa varten sekä päämaja koko kiertorataryhmän johdolle.

Yksi moduuleista on kaupallinen, neljälle turistille - sinne asennetaan kaksi suurta ikkunaa ja siellä on pääsy WiFi-verkkoon. Kuten sanotaan, kaikki ROSS-moduulit voidaan laukaista kiertoradalle Angara-A5-kantorakettien avulla - Venäjä laukaisi toisen raketin kuudessa vuodessa joulukuussa 2020, sen kehittäminen kesti neljännesvuosisata.

Ehkä ROSS:n tärkein etu on sen rajoittamaton käyttöikä vaihdettavien moduulien ansiosta. Mutta venäläiset asiantuntijat sanovat, että vaikka ROSS on ideana hyvä, se voi pysyä sellaisena. "Venäjän suunnitelmat muuttuvat hyvin usein, joten en sanoisi, että Venäjä rakentaisi ISS:n jälkeen oman asemansa", sanoo Angara-A5- ja KSLV-kantoraketit kehittänyt insinööri Alexander Shaenko.

Esimerkkejä pitkäaikaisesta rakentamisesta ei tarvitse mennä kauas: yksi Nauka-niminen moduuleista, josta piti tulla Venäjän segmentin ISS:n tieteellinen moduuli, suunniteltiin laukaisevan kiertoradalle 11 vuotta sitten, mutta tätä ei koskaan tapahtunut.