НАСА унищожава Международната космическа станция

НАСА унищожава Международната космическа станция

НАСА ще плати 1 милиард долара за унищожаването на Международната космическа станция

Международната космическа станция - по-голяма от футболно игрище и тежаща почти 450 тона - трябва в крайна сметка да падне на Земята. Това, обаче е деликатен и опасен процес...

В продължение на почти четвърт век Международната космическа станция (МКС) непрекъснато приютява астронавти. Не само, но и научни експерименти като траен и обичан бастион на човечеството в ниска околоземна орбита. Въпреки успехите си обаче, дните на космическата станция са преброени.

През следващите месеци НАСА ще оцени комерсиални предложения за превозни средства, способни да „изведат от експлоатация“ МКС. Това означава да я пуснат безопасно в земната атмосфера, за да изгори. Агенцията заяви, че очаква да плати близо 1 милиард долара за тази услуга. Така ще избегне разчитането на множество руски превозни средства. Бруталният край е планиран за началото на следващото десетилетие. Но вече се оказва деликатен въпрос за аерокосмическото инженерство и международната дипломация.

Най-големият проект на човешката история

МКС е „ключов символ на международното и гражданско сътрудничество“, казва Майа Крос. Тя е политолог от Североизточния университет.

„По отношение на гражданското сътрудничество, мисля, че мнозина биха го описали като най-големия проект, предприеман някога в човешката история.“

Въпреки че е подкрепена и от Канада, Япония и Европа, МКС е създадена главно от САЩ и Русия. Не само, но и е една от малкото области на стабилно сътрудничество между двете нации през десетилетия на нестабилни отношения. Първите модули – единият от САЩ, а другият от Русия – достигнаха орбита в края на 1998 г. А първият екипаж на космическата станция – един астронавт и двама космонавти – се установи през ноември 2000 г. Оттогава МКС е постоянно обитавана и далеч надхвърли първоначалния си целеви живот от 15 години.

Но нищо не е вечно

„Въпреки че не ни харесва да виждаме как си отива и, че ще бъде тъжно, когато бъде пенсионирана, наистина не е практично я държим в орбита за неопределено време.“

Това каза Джордж Нилд, президент на компанията Commercial Space Technologies и бивш член на NASA Aerospace Safety.

Гибелта на лабораторията

Гибелта на лабораторията идва от нейното местоположение в ниска околоземна орбита. Това е в слабите горни слоеве на земната атмосфера. Там каквото и да се изкачи нагоре, трябва да слезе. Трябва да бъде изтеглено обратно към нашата планета от постоянен поток от изсмукващи скоростта атмосферни частици.

Без периодично усилване, докато космически кораб в ниска околоземна орбита губи скорост, той губи и височина. В крайна сметка потъва достатъчно дълбоко, за да се разпадне и изгори, докато се гмурка през атмосферата на нашата планета. Повечето от стимулите за поддържане на орбитата на МКС идват от стабилно снабдяване с руски товарни превозни средства Progress. Те след като се скачат със станцията, периодично задействат двигателите си. Така противодействат на постоянното потъване на космическата станция.

Избутана от атмосферата?

Теоретично НАСА и нейните сътрудници биха могли да издигнат МКС до орбита, при която тя да напусне напълно земната атмосфера. Но вдигането на толкова голяма маса би било изключително скъпо. И дори ако станцията бъде изоставена в такава „гробищна орбита“, МКС пак ще представлява опасност. Проблемът е, че е много стара и тромава. Това е предпоставка нейното евентуално разпадане да е неизбежно. Освен това и ще генерира огромни количества отломки, които могат да повредят други сателити .

„Не искате да го оставяте в орбита“, казва Джонатан Макдауъл, астрофизик в Центъра за астрофизика | Harvard & Smithsonian. „Много е хубаво да мислим за това като за музей, но ще се влоши и ще се разпадне.“ Деконструирането на МКС също е неосъществимо, казва Нилд, защото не е проектирана за разглобяване. Всеки aопит да се направи това би се изправил пред ужасни рискове от стареещи компоненти, които са прекарали повече от две десетилетия, изложени на екстремната среда на космоса.

Пламък на слава

Ако космическата станция не може да се движи в орбита, тогава тя трябва да изгори в пламък на слава. Има два начина, по които може да се случи. Или при умишлено, разрушително спускане в атмосферата, или при това, което инженерите наричат „неконтролирана деорбита“. Така МКС ще падне на повърхността на Земята по прищявка на природата. И макар че може да е великолепно, последният вариант е безспорно опасен. МКС е по-голяма от футболно игрище и орбитата ѝ носи над 90 процента от населението на Земята. Към днешна дата вредите за хората и имуществото от падащи отломки от космически кораби практически не съществуват. Но като най-големият обект, излизал някога от орбита, МКС може лесно да промени това.

„Неконтролираното повторно влизане може значително да повлияе на хората на земята, включително смъртни случаи, наранявания и значителни материални щети“, казва Нилд. „Това няма да е добър ден.“

Пътят надолу

Най-безопасният начин да се свали МКС на Земята, казват представители на НАСА, е да се изхвърли в слабо населените пространства на южната част на Тихия океан. Така ще се намалят шансовете за увреждане.

Това е трудно, защото приблизително 1,5-часовата орбитална линия на станцията я кара да се движи над повече от 402 линейни километра от земната повърхност всяка минута. Също и с наземна следа, която постоянно се променя, когато светът се върти. Колкото повече време прекарва МКС, падайки през атмосферата, толкова повече нейното поле от отломки ще се разпространи по тази следа. Така увеличавайки шансовете някое погрешно парче да причини хаос някъде на повърхността.

Не трябва да се случва бързо

Но потапянето на станцията не трябва да се случва твърде бързо. Ако МКС се гмурне през атмосферата с твърде голяма сила, повишеното въздушно съпротивление може да откъсне големи парчета като нейните разпръснати слънчеви масиви или отделни модули. След това ще направи неконтролируемо и непредсказуемо собствени повторни влизания. Неправилната геометрия на космическата станция усложнява този проблем. Не само, но и увеличава значението на поддържането на станцията в стабилна ориентация по време на атмосферното ѝ потапяне. Ако се срине по време на спускането си, ракетата, задвижваща деорбитата, вече няма да сочи в правилната посока, изпращайки ISS опасно извън курса.

Добавете към това факта, че атмосферата на Земята е забележително непостоянен звяр. Тя изтънява и се сгъстява с 11-годишния цикъл на активност на слънцето и се променя с преминаването от ден към нощ и обратно. „Когато [деорбитирате] голям обект като Международната космическа станция, той е много, много зависим от това, което се случва с атмосферната плътност.“ Това казва Дейвид Арнас, аерокосмически инженер в университета Пърдю. „По принцип е невъзможно да се предвиди това с много време.“

Идеалният процес

Всички тези фактори се комбинират, за да направят идеалния процес нещо подобно. След седмици или месеци на естествен орбитален разпад, който бавно ще намали височината на МКС, на около 402 километра над Земята, специално изработено превозно средство, прикрепено към космическата станция, ще започне изгаряне от орбита. След това станцията може да се спусне около половината път до повърхността на планетата, преди да срещне дестабилизиращи ефекти. На около 201 километра надморска височина контролерите на мисията ще коригират траекторията на МКС. Така ще променят горенето на ракетата, за да преформатират грубо кръглата орбита на станцията в елипса, с най-близката ѝ земна точка или перигей, може би на 145 километра над планетата. Това ще помогне да се сведе до минимум времето, което станцията ще прекара в по-ниски, по-плътни нива на атмосферата по време на остатъка от нейното спускане. От този перигей от 145 километра, контролът на мисията щеше да заповяда на ракетата да изстреля последен път, избутвайки станцията още по-надолу, за да падне над Южния Пасифик.

„Целият свят ще гледа“, казва Крос, което ще вдигне залозите до небето.

СВЕТОВНО СЪБИТИЕ

Какво ще е необходимо, за да се постигне подвигът? Доскоро представители на НАСА казаха, че няколко – може би три – руски кораба Progress ще работят заедно, за да деорбитират МКС. Но този план винаги е бил предварителен в най-добрия случай поради трудността да се координират отделните деорбитари.

„Дори когато нещата вървят добре, това би било предизвикателство“, казва Нилд. „Това наистина щеше да изисква няколко превозни средства Progress да бъдат построени, пуснати, свързани и да свършат работата си за много кратък период от време.“

Партньорството между САЩ и Русия за ISS, не върви добре

И поне що се отнася до партньорството между САЩ и Русия за ISS, нещата не вървят добре. Инвазията на Русия в Украйна доведе отношенията на Русия със САЩ до най-ниската им точка от Студената война насам. Също обтягайки сътрудничеството с ISS. Русия също така предположи, че иска да напусне партньорството с ISS, преди НАСА да е готова и не даде гаранции, че все още ще предлага превозни средства Progress за контролирано излизане от орбита при този сценарий. (НАСА не предостави веднага коментар за тази история. Роскосмос не отговори на искане за коментар.)

Поредица от смущаващи инциденти

Междувременно поредица от смущаващи инциденти, произтичащи от произведен от Русия хардуер, ерозира вярата в способностите на нацията за космически полети. През 2018 г. беше установено, че руски космически кораб “Союз”, който беше закачен към станцията, пропуска въздух през малка дупка. Според руските служители може да е била умишлено пробита в акт на саботаж. По-късно същата година руски полет за транспортиране на двама астронавти до станцията прекъсна безопасно след неуспешно изстрелване.

Руският Луна-25 се разби в Луната

През 2021 г. най-накрая пристигна научен модул, който първоначално трябваше да бъде изстрелян през 2007 г. Оттогава той беше измъчван от проблеми, включително неправилно запалване на тласкача, което за кратко изпрати станцията в обезпокоително салто. През изминалата година руските охладителни системи на борда на МКС предизвикаха три отделни теча, които изхвърлиха токсичен амоняк в космоса. А през август първата лунна мисия на нацията от почти половин век претърпя унизителна катастрофа в Луната.

Всичко това прави едно американско превозно средство за деорбита все по-желано за НАСА и нацията, на която служи, въпреки високата цена. „Ако имаме това в джоба си, това значително намалява преговорната сила на Русия“, казва Макдауъл.

Програмата Artemis/Артемис

Но ако НАСА иска едно превозно средство за деорбита с дизайн, базиран на сегашния световен космически флот, добавя Макдауъл, няма много възможности. „Нещата, които изглеждат очевидни, когато за първи път започнете да мислите за тях – те просто нямат силата да направят това голямо окончателно изгаряне за кратко време“, казва Макдауъл. Най-близката съществуваща технология, смята той, е Европейският сервизен модул на програмата Artemis, който захранва капсулата Orion без екипаж на НАСА по време на важно пътуване около Луната миналата есен. Планирано е да помогне на хората да кацнат на лунната повърхност по-късно това десетилетие. Всичко останало, казва той, е или твърде слабо, или прекалено силно, или просто не може да носи достатъчно гориво за задачата. Оттук и привличането на търговски предложения от НАСА за ново, специално изработено превозно средство за деорбита.

Краят е споделена отговорност

Независимо дали НАСА ще избере нещо ново или съществуващо превозно средство, адаптирано за задачата, решението ще изпрати вълни отвъд отношенията между САЩ и Русия, за да повлияе на много други международни отношения, които са в основата на МКС. Краят на космическата станция е също толкова споделена отговорност, колкото и нейното изграждане и поддръжка, но публичните документи на НАСА не показват ясно дали канадските, японските, европейските или руските космически агенции са се присъединили към воденият от САЩ, комерсиално изпълнен план.

Очертаващият се край на мегапроекта също проправя пътя за различен набор от международни разговори, такива за бъдещи партньорства в космоса. НАСА вече изгражда двустранни партньорства със страни, които се интересуват от изследване на Луната чрез Споразуменията Артемида, въпреки че Русия не е сред тях. Китай – отдавна забранен от участие в МКС от федералния закон на САЩ – сега се е превърнал в космическа централа със собствена орбитална лаборатория, както и роботизирани лунни и марсиански мисии. Дали разпадането на МКС ще доведе до разведряване на напрежението между САЩ и Китай, може да се гадае.

Това, което е сигурно, казва политологът Крос, е, че всички бъдещи международни партньорства няма да възпроизведат МКС, която вероятно ще остане единствено, блестящо постижение. „Пейзажът на страните, участващи в космоса, започва да изглежда доста по-различен, отколкото беше, когато Русия и САЩ започнаха да си сътрудничат по МКС“, казва тя, добавяйки, че се надява тези партньорства да бъдат добре установени преди драматичния край на космическата станция.

Когато МКС най-накрая се върне на Земята, нейното падане ще бъде един от най-горчивите етапи в дългата и славна история на космическите полети. „Не са много случаите в историята, в които имаме възможност да направим маневра като тази“, казва Арнас.