Зачем нужда Международная космическая станция? Что на ней делают космонавты?
МКС – международный космический проект, осуществляемый силами 14 стран. Содержание станции обходится человечеству в 6.5 миллиардов долларов в год. Отдельно Россия тратит на МКС 300 миллионов долларов. Зачем нужна такая станция? Чем занимаются российские космонавты и насколько оправданы их научные изыскания?
Кому принадлежит МКС?
У каждой стран есть свои станции на МКС. У США их 7, у России – 5, у Японии и Евросоюза по одной, а Канада располагает отдельными конструкциями на американских станциях. Китай не пускают на международный проект по политическим причинам.
Однако участие России изначально тоже не предусматривалось. Американцы согласились на сотрудничество лишь благодаря космическому наследству СССР. У России был опыт строительства и доставки на орбиту кораблей, а у США деньги.
На условиях того, что русские строят станцию, но она будет принадлежать США, в 1993 году международная миссия приняла в свои ряды россиян. Даже первый запущенный в космос модуль «Заря» был построен в России, но собственностью он является иностранной.
Сегодня станция условно поделена на 2 части – российскую и американскую. Несмотря на совместный проект, каждая сторона работает автономно.
После политических конфликтов участники не раз грозились разорвать друг с другом сотрудничество. Из-за этого космонавты разных сегментов ограничены в сотрудничестве и обычно не делятся научными открытиями и оборудованием. Однако если на одном сегменте МКС случается авария, другой сегмент принимает весь экипаж.
Каков распорядок дня космонавта?
В космосе живут по Гринвичу, то есть с отставанием на 3 часа от московского. У космонавтов есть строгий распорядок в дня: они встают в 6:00, до 7:30 завтракают, до 9:45 работают. С 10 до 13 часов космонавты занимаются спортом, чтобы избежать атрофии мышц
Затем они обедают и продолжают работу до 16:30. После этого у покорителей космоса есть несколько часов личного времени перед сном. Отбой происходит рано, в 21:30.
Какую работу выполняют космонавты?
Основная задача космонавтов – проведение научных исследований. Также они проверяют и ремонтируют механизмы МКС и занимаются приёмом грузов с Земли.
На МКС изучают биологические, физические и химические процессы в условиях низкой гравитации, вакуума и космического излучения. Рассматривается возможность колонизации космоса, исследуется Земля и другие планеты.
Американцы в основном исследуют опасность земных вирусов в космосе, европейцы изобретают лекарства, японцы озадачены глобальным потеплением, рассматривают озоновый слой и земные поверхности.
Российские ученые проводят медицинские опыты над собой и животными, разглядывают Россию, предугадывая природные и техногенные катастрофы и т.д. Всего за годы работы наши космонавты сделали около 100 исследований.
Нужна ли России МКС?
МКС – это самый критикуемый проект за всю историю освоения космоса. Критикуется не только ценность научных открытий, но и огромные затраты на содержание.
Дело в том, что микрогравитацию, вакуум и других космические условия можно создать искусственно прямо на Земле. Это будет намного дешевле и проще.
Кроме того, опыт покорения космоса показал, что беспилотные аппараты справляются с этим гораздо эффективнее, чем люди. Изучение воздействия космоса на человека и животных проводится косвенно и зачастую не несет в себе ценности.
В России проект критикуется сильнее, чем в Америке. Наши космонавты работают под эгидой США, арендуя их оборудование. Самостоятельных исследований проводится очень мало.
Роскосмос заявляет, что у страны нет денег на собственную аппаратуру и её доставку на орбиту. Более того, существует определенные не выгодные договоренности, заключенные с США еще в 1990-х годах. Поэтому завершать проект в России не собираются.
Как мы уже отмечали ранее, прошлая неделя выдалась для космической индустрии очень неудачной. Сначала серьезная авария ракеты «Антарес» компании Orbital Sciences, которая взорвалась, едва начав взлет. К счастью, на борту космического аппарата «Сигнус», который перевозил «Антарес», никого не было. Космический грузовик собирался доставить новые припасы на Международную космическую станцию. Проблем с провизией на МКС, тоже к большому облегчению, не предвидится. Запасов, находящихся на станции, хватит до марта 2015 года, однако к этому моменту они, конечно же, уже будут пополнены. Вторая катастрофа была связана с компанией Virgin Galactic и их туристическим космическим аппаратом SpaceShipTwo. К сожалению, здесь без жертв не обошлось. Один из пилотов челнока погиб, второй получил серьезные травмы. Однако в обоих случаях начато расследование и нам еще только предстоит узнать официальные подробности этих аварий.
Но вернемся к МКС. Люди, живущие на станции, находятся в прямой зависимости от людей на Земле, так как именно с Земли на МКС доставляются новые запасные части для ремонта станции, различное экспериментальное оборудование, кислород, еда и средства личной гигиены. Следует отметить, что эти средства гигиены и упаковки, в которых содержится еда, отличаются от тех, что все мы привыкли использовать. Шампунь и мыло, например, весьма самостоятельные продукты и не требуют смывания водой, как принято у нас дома, а еда, в свою очередь, очень часто хранится в форме обезвоженного порошка. Если хотите узнать о том, как же живут и работают люди на МКС, какому графику следуют и чем вообще они там занимаются, то эта статья определенно для вас.
Что такое МКС и когда люди начали на ней жить?
Международная космическая станция является обитаемым орбитальным спутником, находящимся на высоте 354 километра и совершающим полный оборот вокруг нашей планеты каждые 90 минут, в результате чего экипаж МКС каждый день становится свидетелем 16 заходов и восходов Солнца. Такой масштабный проект, как МКС, не ведется одной-единственной страной. В нем принимают участие Россия (агентство Роскосмос), США (NASA), Япония (JAXA), несколько европейских стран (ESA), а также Канада (CSA). Другими словами, МКС была построена благодаря сотрудничеству всех этих стран. Каждое из космических агентств этих стран регулярно отправляет астронавтов (или космонавтов, если говорить о России) в экспедицию на МКС, время которой может составлять до шести месяцев. Первая такая экспедиция произошла 31 октября 2000 года. Одновременно на станции могут жить до десяти человек. Минимальное же количество членов экипажа может составлять два-три человека.
Как космонавты и астронавты добираются до МКС и возвращаются обратно?
Пока непонятно, как текущие разногласия между российским космическим агентством и американским космическим агентством повлияют на будущие миссии, связанные с МКС, однако со стороны США активизировались частные компании, ведущие разработки пилотируемых космических аппаратов и обещающие начать их запуск к 2017 году. К счастью, на борту самой МКС между членами экипажа никаких политических разногласий нет. Как поделилась американский астронавт Кади Коулман в интервью портала Engadet, экипаж старается не затрагивать политических вопросов, а вместо этого люди стараются найти общие между собой интересы.
Какой распорядок дня у членов экипажа МКС?
В интервью Коулман (если помните, астронавт, консультировавшая Сандру Буллок о том, каково это — находиться в космосе… прямо из космоса) рассказала как проходил один из ее обычных дней пребывания на МКС:
Когда члены экипажа не заняты проведением научных экспериментов, они выполняют ремонтные работы станции или подготавливаются к работе вне космического корабля.
Какие эксперименты и ремонтные работы ведутся на МКС?
С 2000 года на МКС проводятся самые различные научные эксперименты для различных правительственных агентств, частных компаний, образовательных учреждений. Эксперименты варьируются от выращивания каких-нибудь цукини до наблюдения за поведением колонии муравьев. Одним из последних экспериментов, например, является 3D-печать в условиях невесомости и испытания роботов-гуманоидов Robonaut, которые в будущем, вполне возможно, будут помогать экипажам станции в работе. На вопрос о том, какой эксперимент, по мнению Коулман, является самым интересным, она ответила: «Сами члены экипажа». Называя себя «ходячим и говорящим экспериментом остеопороза», Коулман отметила, что человек в космосе примерно в 10 раз быстрее теряет массу и плотность своих костей, по сравнению с 70-летним человеком на Земле. Поэтому изучение и анализ образцов крови и мочи в условиях микрогравитации «помогает лучше понять механизм потери и восстановления массы костей».
В дополнение к задачам по проведению научных исследований члены экипажа МКС отвечают за правильную работу всех систем станции. В конце концов если что-то пойдет неправильно, то жизни всего живого на борту будет угрожать опасность. Иногда даже приходится выходить наружу, чтобы починить какую-нибудь сломавшуюся деталь или просто расчистить скопившийся рядом со станцией космический мусор, который определенно может нанести вред. В этом случае члены экипажа надевают свои скафандры и выходят в открытый космос. Кстати, одним из самых запоминающихся выходов в открытый космос был случай с американским астронавтом Сунитой Уильямс, которая использовала обычную зубную щетку, чтобы починить солнечную систему питания станции.
Так как выход в открытый космос по времени всегда ограничен, канадское космического агентство (CSA) решило прикрепить к выдвижной мобильной обслуживающей системе Canadarm2 двурукого робота-помощника «Декстра». Многофункциональная система используется для разных задач, среди которых и дополнительная сборка станции, и ловля беспилотных космических аппаратов, направляющихся к МКС, таких как модуль «Dragon» компании SpaceX, возящий различные припасы на станцию. Роботом «Декстром» удаленно управляют с Земли. Оттуда же происходит управление ремонтными работами станции, чтобы лишний раз не тревожить ее экипаж. В этом году «Декстр» даже занимался ремонтом самой системы Canadarm2.
Как экипаж МКС соблюдает чистоту и использует туалет?
Волосы, кусочки ногтей или пузырьки воды — не самые лучшие друзья дорогому оборудованию станции. Добавьте сюда микрогравитацию — и при халатности можно ждать беды. Вот почему члены экипажа очень и очень осторожны, когда дело доходит до собственной гигиены. Известный многим канадский астронавт Крис Хэдфилд (ставший настоящей медийной звездой в 2013 году) однажды даже рассказал, что безопасность доходит до такого уровня, что членам экипажа приходиться глотать зубную пасту после того, как они почистят зубы. Хэдфилд широко известен благодаря своим роликам на YouTube, где он рассказывает о жизни на станции и показывает, как люди на ней моют руки (специальным мылом), бреются (при этом используя специальный гель), стригутся (при использовании своего рода пылесоса), а также стригут ногти (и при этом ловят каждый уплывающий в таком случае кусочек собственной плоти). В свою очередь, Коулман рассказывает о том, что члены экипажа используют специальный шампунь, однако за время пребывания на станции ей не удалось принять душ, хотя душем это назвать можно лишь с большой натяжкой. Дело в том, что чтобы вымыться, жители станции используют только влажную губку, а не целый набор, который можно встретить на Земле.
Что же касается мочи, то, как говорит Хэдфилд, урина отправляется прямиком в систему фильтрации, где на выходе получается чистая вода, которую жители станции повторно используют для питья, а также регидратации их продуктов питания.
Еда, развлечения и Интернет
В доступе у жителей станции имеется несколько средств для собственного развлечения: кино, ТВ-передачи, книги и музыка, например. Однако для Гарана и многих других людей, живших на МКС, ничто не может сравниться по интересу с фотографированием и любованием нашей планетой издалека. Именно поэтому при запросе в Google «фотографии с МКС» вас ждет огромное количество всевозможных снимков. Ну а если учесть, сколько снимков с МКС можно найти в Сети, то становится определенно понятным тот факт, что у жителей станции есть и доступ к Интернету. Со слов астронавта Клейтона Андерсона, на МКС Сеть появилась в 2010 году, однако Коулман отмечает, что интернет был весьма медленным и в 2011 году, когда она прибыла на МКС. Общение жителей станции с командой на Земле, а также с членами своих семей происходит с помощью голосового или видеочата на канале с частотой 2-4 ГГц, однако, по ее словам, интернет в то время был настолько медленный, что «не стоил времени на его использование во время ее экспедиции». Сегодня же максимальная скорость Интернета на МКС (не без участия отдельного выделенного коммуникационного спутника NASA) может доходить до 300 Мбит/сек.
Как жители станции следят за своим физическим здоровьем?
Практически каждый новый член экипажа МКС сталкивается с так называемой «космической болезнью» в первые дни своего пребывания на станции. Симптомами этой болезни являются тошнота и головокружение. Поэтому каждому «новичку» выдается рвотный пакет с антибактериальной тканью, которую астронавты используют для очистки лица и рта от остатков рвоты, чтобы та не распространилась вокруг. Со временем тела «новичков» начинают акклиматизироваться и они ощущают некоторые изменения в своем физическом состоянии. В момент этих изменений тело человека становится чуть длиннее (позвоночник за отсутствием притяжения полностью расправляется), а лицо человека немного опухает, ввиду того что жидкость в теле начинает стремиться наверх.
К сожалению, тошнота и головокружение — не единственные факторы акклиматизации. У вновь прибывших на станцию людей нередко наблюдаются проблемы со зрением, сопровождающиеся вспышками и полосами света в глазах. Ученые аэрокосмических агентств до сих пор пытаются выяснить точную причину этого явления, поэтому они просят жителей станции наблюдать за состоянием своих глаз и регулярно отправлять новые сведения обратно на Землю. Некоторые ученые тем не менее считают, что эта проблема связана с повышением давления внутри черепа (жидкость, как уже писалось выше, в состоянии микрогравитации начинает движение вверх).
На этом проблемы не заканчиваются, а только начинаются. Факт в том, что чем больше вы находитесь в космосе, тем больше костной и мышечной массы вы теряете ввиду отсутствия гравитации. Конечно же, плавать в космосе, должно быть, определенно весело, но, находясь на борту МКС, вы в буквальном смысле изнашиваете ваше тело. К счастью, жители станции могут бороться с этими проблемами путем частых физических тренировок по два часа в день, используя специальное оборудование: велоэргонометр (или просто велотренажер), беговую дорожку (со множеством ремней для фиксации вашего тела), а также специальное устройство Advanced Resistive Exercise Device (ARED), которое использует вакуум для имитации гравитационного давления и позволяет выполнять упражнения на приседания. Астронавт Уильямс однажды даже использовала этот тренажер для имитации плавания!
Как обстоят дела с поддержанием психического здоровья?
С физическим поддержанием здоровья костей и мышц мы разобрались, но как обстоят дела со здоровьем душевным? Коулман рассказала, что разговаривала через радиосвязь с психологами каждые две недели во время ее экспедиции, однако ей предлагали проводить такие беседы гораздо чаще, если она сама того желает. Кроме того, «оставаться человеком в бескрайнем мраке космоса» позволяет связь с родными и родственниками, с которыми можно поделиться «о наболевшем».
«Важность всей миссии становится особенно ясной, когда ты уже находишься на борту МКС. Это, в свою очередь, и помогает ладить с людьми, с которыми ты работаешь. Это гораздо легче делать там, чем на Земле, потому что там проще увидеть общую цель, к которой ты движешься с остальными людьми на станции», — комментирует Коулман.
Жители станции вообще спят?
С таким плотным графиком работы с научными данными, проведением многочисленных экспериментов, слежением за правильной работой всех систем станции, физическими упражнениями и многим другим может показаться, что эти люди вообще никогда не спят. Однако это не так. Жителям станции разрешается спать даже в момент, когда они по ней «плавают». Тем не менее каждому члену экипажа, как и обычному человеку, требуется некоторое личное пространство, поэтому чаще всего люди спят в небольших «каморках» в вертикально расположенных спальных мешках, которые удерживают их в момент отдыха. Время сна может составлять до восьми с половиной часов в сутки, однако большинство жителей станции полностью высыпаются чуть более чем за шесть часов. Дело в том, что в условиях микрогравитации ваше тело не так устает, как при обычной гравитации.
Спят в мешках и сжигают носки в атмосфере: Как устроена жизнь на МКС
Более того, следующее поколение космических станций, возможно, вообще будет надувным. Чем резиновая МКС лучше металлической? И почему спать в ней намного приятнее? На эти вопросы ответили эксперты в программе «Знаете ли вы, что?» с Алексеем Иванченко на РЕН ТВ.
Почему надувная МКС лучше металлической?
Станцию в виде надувного шара называют будущим космонавтики. Оболочка состоит из нескольких слоев, в число которых входит материал «вектран». Он в несколько раз прочнее кевлара и предназначен для защиты от метеоритов и космического мусора.
«Основное преимущество расширяемого модуля международной космической станции состоит в том, что это полноценная обитаемая система, её можно доставить на орбиту в сложенном виде и уже на месте развернуть. Сегодня точно такой же модуль находится на МКС», — рассказал менеджер по продукту космического надувного модуля Раджа Дасгупта.
Расширяемый модуль «Бигелоу» (сокращенно БИМ) доставили на орбиту 10 апреля 2016 года. А уже 28 мая в НАСА отчитались об успешном завершении его установки.
Толщина надувных стенок всего 15 сантиметров. Это если брать в расчёт все утеплители и изоляционные материалы. Мало кто знает, но металлическая обшивка самой МКС имеет толщину всего 3 миллиметра.
«Нет необходимости делать её больше. Во-первых, это связано с массой, то есть если сильный метеорит какой-то, то он любую станцию пробьёт, вне зависимости от толщины ее стен», — отметил начальник центра подготовки космонавтов Андрей Курицын.
Вероятность встречи с крупным метеоритом на орбите, где летает МКС, крайне мала. Кроме того, станцию опекают с Земли. 24 часа в сутки следят, чтобы к ней не приблизился ни один камушек, по размеру превышающий спичечный коробок.
Мелкие фрагменты уничтожают специальные отражатели. Для более серьезных обломков есть обязательная процедура.
«Есть в ЦУПе отработка такой внештатной ситуации, как увод станции от космического мусора или от космических каких-то объектов крупногабаритных», — пояснила инструктор по комплексной подготовке космонавтов Ксения Кокушина.
Она добавила, что на Земле заранее просчитывают и видят, что какой-то объект приближается к станции.
Как космонавты спят?
МКС – крупнейший и самый дорогостоящий международный проект. Несмотря на то что любая новость о космической станции разлетается по миру со скоростью света, этот объект до сих пор окутан мифами и небылицами.
Например, одни уверены, что космонавты спят в невесомости. Другие говорят, что они включают в жилых отсеках особый режим и запускают искусственную гравитацию. На самом деле всё гораздо прозаичнее.
«У них есть спальные мешки, которые обычно привязывают к стене, и космонавт просто в спальный мешок залезает, притягивает его, чтобы было какое-то ощущение, что ты к чему-то придавлен. А так, пожалуйста, хотите так спите, хотите так», — рассказал Андрей Курицын.
МКС совершает 15,5 витков вокруг Земли за сутки на высоте 400 километров. Поэтому рассветы и закаты можно наблюдать каждые 45 минут. На МКС попадают только наиболее подготовленные специалисты. А вот самое сложное происходит на земле.
Как проводятся тренировки космонавтов?
Существует Научно-исследовательский, испытательный центр подготовки космонавтов имени Гагарина. Там находится тренажёр действующего российского сегмента МКС. Человека в скафандре при помощи лебёдки аккуратно опускают в бассейн. Но зачем? Как связаны вода и космос?
Именно в воде космонавты тренируются перед тем, как отправиться на орбиту. Такие погружения возможны только в России, поэтому график тренировочного центра расписан на месяцы вперед.
Сюда приезжают отрабатывать необходимые навыки космонавты со всего мира. На восьмиметровой глубине для них создают условия так называемой гидроневесомости. Это состояние, при котором гравитационные нагрузки минимальны.
Чем опасна авария внутри скафандра?
Российские космонавты на орбиту и под воду отправляются в скафандрах Орлан «МК». Они абсолютно водонепроницаемы. Но любой скафандр может заполниться водой не в результате протечки, а из-за аварии.
«Если в скафандре случается аварийная ситуация именно с системой охлаждения или с системой подачи воды, то здесь может быть и протечка внутрь скафандра», — пояснилруководитель направления биологической и физической подготовки космонавтов Александр Васин.
Сначала космонавт решил, что это пот. Но его было слишком много. Так много, что стало невозможно нормально говорить и дышать. Чтобы вернуться на борт МКС, астронавту пришлось обратиться за помощью к своему коллеге. На Луке был скафандр американского производства. А вот если бы итальянец использовал российское оборудование – такого бы точно не случилось.
«Наши скафандры имеют несколько степеней защиты. То есть при любых авариях, которые только возможны, рассчитывается, что можно сделать и какие процессы будут происходить. То есть всё предусмотрено в самом скафандре», — рассказалАлександр Васин.
Разгерметизация и пожар – две самые страшные ситуации в космосе. Для того чтобы научиться справляться с огнём, космонавты примерно месяц проводят в специальном учебном блоке. Он тоже в единственном экземпляре и только в России. Здесь астронавты до автоматизма доводят алгоритм своих действий. В отличие от Земли, на борту космического корабля пламя не имеет формы. Из-за слабой гравитации оно распадается на множество огненных шариков. Они моментально разбегаются по отсеку, и если их быстро не потушить, пожар охватит все модули. Для этого космонавты учатся отключать электричество и выкачивать кислород из отсеков.
«В основном всем управляет Земля, но в том случае, если что-то пошло не так, экипаж должен взять на себя управление», — пояснилаКсения Кокушина.
Как космонавты стирают одежду?
Многие задаются вопросом: как космонавты стирают одежду? Ведь они работают на орбите много месяцев. Если не соблюдать гигиену, МКС будет пахнуть не звёздами, а людьми.
«Стирать, действительно, там негде, вода доставляется на грузовиках, очень дорогая получается и сама вода, и доставка. Поэтому доставляются вещи, и какие-то есть регламенты по надеванию там тех же носков, трусов, футболок, штанов», — отметила Ксения Кокушина.
Она добавила, что после того, как они отнашиваются, их космонавт просто складывает в грузовик, набивает его мусором, он отстыковывается и сгорает в слоях атмосферы. Это может показаться расточительным, но только на первый взгляд. Пользоваться услугами земной прачечной значительно дороже. Доставка одного килограмма груза с МКС стоит более 1,5 миллиона рублей. Так что космические трусы и футболки дешевле просто сжечь.
Инсайты инженерной мысли, история, научная аналитика и тайны нашей планеты – об этом и многом другом смотрите в выпусках программы «Знаете ли вы, что?» с Алексеем Иванченко. Каждый вторник в 23:30 на РЕН ТВ!
Но вернемся к МКС. Люди, живущие на станции, находятся в прямой зависимости от людей на Земле, так как именно с Земли на МКС доставляются новые запасные части для ремонта станции, различное экспериментальное оборудование, кислород, еда и средства личной гигиены. Следует отметить, что эти средства гигиены и упаковки, в которых содержится еда, отличаются от тех, что все мы привыкли использовать. Шампунь и мыло, например, весьма самостоятельные продукты и не требуют смывания водой, как принято у нас дома, а еда, в свою очередь, очень часто хранится в форме обезвоженного порошка. Если хотите узнать о том, как же живут и работают люди на МКС, какому графику следуют и чем вообще они там занимаются, то эта статья определенно для вас.
