Наука (модуль МКС)

Модуль МКС
Наука
МЛМ-У
МЛМ «Наука», пристыкованный к МКС (эскиз)
Заказчик	Роскосмос
Изготовитель	РКК «Энергия» и ГКНПЦ им. Хруничева
Запуск	2019 (?)
Место стыковки	Звезда, надирный СУ
Сегмент	Российский
Технические характеристики
Масса	до 24 000 кг
Размеры	13 × 4,2 м
Мощность	не менее 2,5 кВт
Гермоотсеки	70 м3
Соединения стыковочных узлов
Зенитный	Звезда
Надирный	УМ «Причал»
Наука на Викискладе

Многофункциона́льный лаборато́рный мо́дуль «Нау́ка» (сокр.: МЛМ-У, усоверше́нствованный) — один из проектируемых модулей российского сегмента МКС, создаваемый ГКНПЦ им. М.В Хруничева на основе дублёра модуля «Заря» — ФГБ-2, по заказу Роскосмоса^[1]. «Наука», 17-й модуль для МКС, должен стать одним из самых больших модулей на всей Международной космической станции^[2].

Описание

Модуль в составе МКС. Графика

Согласно упрощённой конфигурации РС МКС модуль МЛМ на базе ФГБ-2 предназначен для продолжения развёртывания РС МКС, путём предоставления портов для транспортных кораблей и исследовательских модулей, размещения исследовательского оборудования, доставки и хранения грузов и др.

Согласно техническому заданию Роскосмоса, МЛМ Наука, обеспечивая задачу развития российского сегмента МКС и проведение полноценных научных исследований, должен выполнять следующие функции:

• размещение и обеспечение функционирования научного оборудования (манипулятор ERA и пр.);
• предоставление порта для стыковки транспортных кораблей и исследовательских модулей;
• предоставление объёмов для хранения грузов;
• обеспечение транзита топлива из ТГК «Прогресс» в баки СМ и ФГБ;
• управление МКС по крену с помощью своих двигателей;
• поддержание частичных функций жизнеобеспечения.

В соответствии с исходными данными, к МЛМ на базе ФГБ-2 предъявляются следующие требования:

• МЛМ должен иметь порт для стыковки транспортных кораблей (ТПК «Союз ТМ» и ТГК «Прогресс М» и их модификаций) и исследовательских модулей как в автоматическом режиме, так и в режиме ТОРУ;
• МЛМ должен обеспечивать транзит топлива из транспортного корабля «Прогресс» в служебный модуль «Звезда».
• ФГБ-2 должен участвовать в управлении МКС по каналу крена с помощью двигателей, установленных на гермоадаптере;
• должны быть предоставлены места для размещения европейского манипулятора ERA и обеспечение его функционирования;
• должны быть размещены базовые точки для наружной научной аппаратуры и грузовой платформы, установлены штыри для хранения и обслуживания доставляемых полезных грузов.

С помощью специальной шлюзовой камеры, установленной на одном из боковых портов МЛМ, и ERA может производиться перенос оборудования и материалов из герметичной части станции на её поверхность, без необходимости осуществлять выход в открытый космос. Шлюзовая камера была доставлена на МКС вместе с малым исследовательским модулем «Рассвет», в ходе полёта шаттла STS-132 еще в 2010 году.

По возможности, на МЛМ должны обеспечиваться условия для выполнения коммерческих проектов с целью привлечения внебюджетных средств, в том числе в виде инвестиций, предназначенных для завершения создания изделия и введения его в эксплуатацию.

После МЛМ к МКС должны быть запущены два других модуля — узловой (2020—2021 гг.) и научно-энергетический (2022 г.^[3]). В случае завершения эксплуатации МКС в 2024 году, модуль «Наука», а также ещё два новых российских модуля — Научно-энергетический модуль и узловой модуль «Причал» — будут отстыкованы и станут основой российской национальной орбитальной станции.

История

Создание ФГБ-2 в конфигурации дублёра ФГБ-1 началось в 1995 году, одновременно с созданием Функционально-Грузового Блока «Заря» — первого модуля МКС, по решению руководства ГКНПЦ им. Хруничева из собственных средств.

В соответствии с Решением Росавиакосмоса от 16 февраля 2004 года «О проведении работ по упрощённой конфигурации МКС», утверждённым Генеральным директором Росавиакосмоса Коптевым Ю. Н., и Решением Федерального космического агентства от 20 июля 2004 года «О порядке проведения работ по многоцелевому лабораторному модулю (МЛМ) с использованием задела по ФГБ-2», утверждённым руководителем Федерального космического агентства А. Н. Перминовым, МЛМ включён в состав российского сегмента на надирном порту СМ «Звезда» в качестве многофункционального лабораторного модуля.

07.12.2012 в ГКНПЦ им М. В. Хруничева завершены работы по изготовлению и сборке лётного изделия МЛМ. Затем МЛМ отправлен в РКК «Энергия» для дальнейших испытаний^[4].

04.04.2013 в РКК «Энергия» состоялись тренировочные занятия по программе подготовки экипажей МКС на многоцелевом лабораторном модуле МЛМ^[5].

Стыковка будет произведена к надирному стыковочному узлу служебного модуля «Звезда», вместо модуля «Пирс». Перед самой стыковкой МЛМ-У с МКС, после проверки систем причаливания модуля «Наука» на орбите, модуль «Пирс» будет отстыкован, сведён с орбиты и затоплен^[6]. К 2016 году уже построен и планируется к запуску Узловой модуль «Причал», который будет пристыкован к МЛМ-У^[7].

27 ноября 2013 года начальник пилотируемых программ Роскосмоса Алексей Краснов сообщил, что Роскосмос принял официальное решение о переносе запуска МЛМ для Международной космической станции из-за обнаруженных в двигательной системе посторонних частиц и возвращении его на завод-изготвитель для прочистки^[8].

В последующие годы^{[когда?]} была проведена модернизация МЛМ, вследствие этого модуль получил название МЛМ-У (усовершенствованный)^[9].

Запуск и стыковка с МКС

Сроки запуска модуля при помощи ракеты-носителя «Протон» неоднократно сдвигались: первоначально запуск был запланирован на первое полугодие 2011 года^[10][11], затем на 2015 год^[12], однако в ходе работ по его дооснащению в двигательной системе модуля обнаружили посторонние частицы^[13] и его отправили на завод-изготовитель (в Центр им. Хруничева).

Затем модуль планировалось запустить в декабре 2017 года^[6], потом — не раньше августа 2018-го^[14][15][16]. По последним данным, запуск планируется весной 2019 года. Срок эксплуатации модуля «Наука» не менее 7 лет, при этом эксплуатация МКС заканчивается в 2024 году^[9].

Сроки запуска на орбиту неоднократно сдвигались по разным причинам, сначала он был запланирован на 2007 год, потом на 2014-й. В 2013 г. модуль был подготовлен к запуску, но во время испытаний в РКК «Энергия» инженеры обнаружили негерметичный клапан и загрязнение в трубопроводах топливной системы, основное предназначение которой – доставить модуль с опорной орбиты к МКС и обеспечить стыковку. Для устранения загрязнений (металлического порошка, образовавшегося при изготовлении модуля) предлагается разрезать топливные баки модуля, чтобы очистить их изнутри, а затем сварить заново. Модуль вернули в Центр им. Хруничева, который выполнял основные работы, выступая в качестве подрядчика. Согласно заявлениям специалистов, на устранение загрязнения должно было уйти около года. Все резиновые элементы модуля уже устарели и не отвечают предъявляемым к ним требованиям. "В итоге ни один принимающий орган не подпишется под документом о приемке данного модуля, не возьмет ответственности за последствия на себя", — заявил источник в ракетно-космической отрасли^[17].

В прошедшие с тех пор годы были заменены некоторые элементы топливной системы МЛМ, включая клапаны и трубопроводы, а также оборудование, у которого выходили гарантийные сроки. Однако в начале 2017 года опилки, ранее найденные в трубопроводах, обнаружили уже в топливных баках модуля.

Сильфонные топливные баки, встроенные в модуль МЛМ, были спроектированы специально для этого корпуса в начале 1990-х годов и давно не производятся, а потому заменить их просто нечем. Попытки промыть баки не увенчались успехом, и поэтому единственным выходом из ситуации является их прямая прочистка. В сентябре того же года была проведена разрезка, промывка и сборка испытательного макета топливного бака. Успеха добиться не удалось: после финальной сварки в баке было обнаружено нарушение герметичности^[18]. Фактически у «Науки» осталась лишь одна надежда. Первоначально модуль был спроектирован со вторым, более коротким набором топливных баков, но затем его удалили, чтобы освободить место для европейской руки-манипулятора ERA и некоторых научных инструментов. Возвращение этих топливных баков дает МЛМ шанс все-таки попасть в космос. Согласно расчетам, топлива из двух незагрязненных основных баков и четырех «коротких» как раз хватит, чтобы достичь МКС и провести до двух попыток стыковки.

Центр им. Хруничева не имеет особого желания работать с починкой старых или производством новых баков, из-за отсутствия уверенности в успехе или долгом сроке перепроизводства. Решение будет принимать Роскосмос, при этом госкорпорация не комментирует информацию об отмене запуска модуля или его переносе.

Возможна также установка на модуле топливных баков от кораблей серии "Прогресс", в большом количестве, которые могут заменить модулю его баки с топливом. Также возможна установка на конструкцию топливных модулей, оставшихся от программы ФГБ (в виде модуля "Заря", быв. ТКС). Роскосмос рассматривает и такой вариант действий, что вместо МЛМ будет запущен специальный модуль-адаптер, к которому пристыкуется узловой модуль (УМ) «Причал». Но из-за близости к станции четыре боковых стыковочных порта УМ использовать не получится, но к переднему порту все еще можно будет пристыковать будущий Научно-энергетический модуль^[19].

В конце 2017 года сообщалось, что ГКНПЦ им. Хруничева решила проблемы с загрязнением баков модуля "Наука" и его запуск теперь планируется на декабрь 2018 года. Но не исключено, что его опять передвинут, что вообще лишает его смысла в связи с моральным и физическим устареванием конструкции. Модуль должен быть отправлен на Байконур не позднее марте 2018 года. Все предстартовые проверки, которые займут семь месяцев, «Наука» будет проходить уже на космодроме. В резерве на возможные сложности у инженеров останется всего несколько недель, поэтому возможность переноса запуска на 2019 год сохраняется. Также следует учитывать, что на данный момент не завершена работа по очистке топливных баков МЛМ. От ее результатов будет зависеть сама возможность запуска модуля^[20].

Согласно утвержденному в октябре 2017 года графику, сборка пневматической и гидравлической систем МЛМ должна была завершиться к 30 ноября 2017 года, очистка баков – к 7 декабря. Прокладка кабелей и установка внутреннего оборудования планировались в декабре, сборка и установка новых трубопроводов до 30 января. Работу с системами, требующими замены или продления гарантийного срока, планировали завершить к 15 февраля. Отправить МЛМ на космодром предполагалось 15 марта, что оставляло семь месяцев для проведения финальных испытаний и подготовки к запуску. Все работы с модулем должны быть завершены не раньше июля 2018 года. В этом случае самой ранней возможной датой запуска становится март 2019 года или даже позднее^[21].

16 августа Дмитрий Рогозин в интервью ТАСС заявил: Что проблема МЛМ в том, что его хранили долго и не должным образом. Мы были на «Хруничеве», исследовали его, провели несколько совещаний с РКК «Энергия» и пришли к выводу, что МЛМ необходим и надо его запускать. Работа организована, исходим из того, что если не будет новых срывов, то в декабре этого года или в январе следующего отправляем МЛМ на Байконур. Дальше все испытания будут вестись на космодроме в монтажно-испытательном корпусе РКК «Энергия». Туда нужно будет доставить «аптечку», то есть запасные части, потому что наверняка в ходе испытаний пойдут отказы каких-то приборов — их нужно будет оперативно менять. В ноябре 2019 года планируем отправить МЛМ на МКС.^[22]

С весны 2017 года экипаж российского сегмента МКС был сокращен с трех до двух человек, из-за отсутствия места для научной работы. В связи с назначением даты запуска модуля в расписании появилась увеличение экипажа. На орбиту отправится два россиянина вместо одного в сентябре 2018 года на корабле «Союз МС-10». Подготовку к приему МЛМ начнут космонавты Алексей Овчинин и Николай Тихонов. Непосредственно во время приема модуля на станции будет находиться уже другой экипаж. В ноябре 2018 года туда прибудет Олег Кононенко, а также американка Серина Мария Оньён-Ченселор и канадец Давид Сан-Жак, а в марте 2019 – еще двое российских космонавтов и один американский астронавт^[23].

Отстыковка малого модуля «Пирс», место которого займет «Наука», должна состояться прямо перед прибытием к станции МЛМ, чтобы не остаться сразу без двух модулей в случае нештатной ситуации. Операции по подготовке к приему модуля «Наука», его интеграции и вводу в строй начнутся в 2018 году, займут весь 2019 год и продолжатся в 2020 году. На это потребуется 2 тысячи рабочих часов и 7-11 выходов в открытый космос.

По состоянию на конец 2018 года, модуль «Наука» по-прежнему находится на Земле.

Оборудование

Модуль «Наука» также будет оснащён санузлом.

Внешнее оборудование

На модуле «Наука» установлен европейский робот-манипулятор ERA длиной 11,3 метра, массой 600 кг, с максимальной грузоподъёмностью 8 тонн, созданный для обслуживания российского сегмента МКС. Робот может перемещать отдельные крупные модули МКС, также способен захватывать и перемещать объекты с точностью до 5 миллиметров^[24].

См. также

• Автоматическая поворотная виброзащитная платформа

Примечания

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 1 апреля 2012 года.

Ссылки

• ГКНПЦ им. М. В. Хруничева
• Баяны великих предков или инженерные проблемы модуля «Наука»
• "Наука" не взлетит. Как Роскосмос потратил 22 года впустую и погорел на резинках
• «Наука» — 25 тонн., «Науку» отправят в космос. Телесюжеты студии Роскосмоса
• МЛМ запустят в апреле 2014 году — Лопота // astronews.ru