Міжнародна космічна станція. Орбітальна лабораторія
ЧЕРЕЗ кілька років, подивившись на зоряне небо, ви, можливо, побачите не лише зорі й місяць, але також штучну «зірку», об’єкт, що сяятиме так яскраво, як планети. Цей колос, розміром у два футбольні поля, вже будується, і його називають «найбільшим інженерним проектом з часу пірамід». Що ж це таке?
Після закінчення робіт цей об’єкт стане Міжнародною космічною станцією (МКС) — постійною космічною дослідною лабораторією, створеною понад 100 000 робітників. Більшість з них працює в Канаді, Росії та Сполучених Штатах Америки, але багато інших у Бельгії, Бразилії, Великобританії, Данії, Іспанії, Італії, Нідерландах, Німеччині, Норвегії, Франції, Швейцарії, Швеції та Японії. Завершена МКС матиме 88 метрів висоти і 109 метрів ширини, і в ній буде стільки місця для роботи й житла, як у салонах двох літаків «Боїнг-747». Ця космічна станція в кінцевому результаті важитиме 520 тонн і її побудова коштуватиме принаймні 50 мільярдів американських доларів!
Деякі критики, стурбовані такими величезними витратами в ім’я науки, називають МКС «міжзоряним білим слоном» — тим, що приносить більше збитків, ніж користі. З іншого боку захисники проекту сподіваються, що космічна станція стане випробним полігоном для нових, передових індустріальних матеріалів, засобів зв’язку та медичних досліджень. Однак перш, ніж космонавти зможуть розвішати на стінах МКС лабораторне обладнання, станцію потрібно зібрати з різних частин, і зробити все це в космосі!
Будівництво в космосі
Через колосальні розміри МКС не можна зібрати на землі, оскільки вона завалилася б під власною вагою. Щоб обійти цю перешкоду, вчені будують на землі модулі, які будуть зістиковані в космосі і разом утворять космічну станцію. Щоб доставити ці елементи в космос потрібно буде запустити 45 російських ракет-носіїв та американських «Спейс Шаттлів».
Складання станції — безпрецедентна справа, яка перетворить космос у будівельний майданчик, що постійно міняє свій вигляд. На орбіті буде зістиковано понад 100 модулів. Міжнародна бригада астронавтів повинна виконати велику частину роботи вручну, провівши багато сотень годин у відкритому космосі.
Перший 20-тонний модуль МКС, російська «Заря», був запущений 20 листопада 1998 року з космодрому Байконур у Казахстані. Цьому модулю потрібно достатньо пального, щоб він та інші модулі, які будуть долучені до нього, могли втриматися на орбіті. Через 20 днів після запуску «Зарі», «Спейс Шаттл» «Ендевор» вивів на орбіту американський модуль стикування «Юніті».
Протягом першого етапу будівництва в космосі у грудні 1998 року, екіпаж «Ендевора» відчув, які труднощі лежать попереду. Астронавтка Ненсі Кері під час «побачення» із «Зарею» 400 кілометрів над землею за допомогою 15 метрового маніпулятора схопила той 20-тонний модуль і зістикувала його з «Юніті». Пізніше астронавти Джеррі Росс і Джеймс Ньюман під’єднали електричні і комп’ютерні проводи і шланги для рідин за межами двох модулів. Ці з’єднання потрібні для передачі струму від одного модуля до іншого, а також щоб могла циркулювати вода для охолодження повітря і для пиття. На виконання цих робіт потрібні були три виходи у відкритий космос загальною тривалістю 21 годину.
Кожних кілька тижнів ракети і «Шаттли» доставлятимуть нові модулі, і з часом МКС з одного російського модуля «Заря» виросте до 520-тонної космічної станції. Утримувати цю станцію на орбіті буде важко, оскільки вона мусить протидіяти силі земного тяжіння. Отже, існує постійна загроза падіння на землю. Тому її відвідуватимуть «Спейс Шаттли» і підштовхуватимуть її, щоб вона залишалась на відповідній висоті.
Майже цілковита невагомість відігра́є важливу роль у дослідах, поставлених на МКС, де сила гравітації дорівнює одній мільйонній тої сили, котра діє на Землі. На Землі олівець падає зі швидкістю 2 метри за 0,5 секунди. А на космічній станції він падав би 10 хвилин! Але як МКС може бути лабораторією, і як це вплине на ваше щоденне життя?
Орбітальна лабораторія
Очікується, що будівництво МКС буде завершене у 2004 році. Після цього на гігантському комплексі постійно перебуватиме до 7 астронавтів. Деякі житимуть на станції по кілька місяців. На борту цього так званого вікна у всесвіт екіпаж МКС проводитиме цілий ряд різноманітних експериментів, запроектованих ученими по цілому світі.
Наприклад, коли сила гравітації дуже слабка, коріння рослин не ростуть у глибину і листя не простягається вгору. Отже, вчені планують ставити експерименти, щоб вивчати поведінку рослин у невагомості. Крім того, білкові кристали в космосі сягають більших розмірів і стають більш симетричними. Тому за таких умов можна вирощувати чистіші кристали. Отримана інформація допоможе дослідникам створити ліки, які впливатимуть на конкретні хвороботворчі білки. В умовах дуже слабої гравітації можна створювати матеріали, які майже неможливо створити на Землі.
У невагомості дегенерують кістки і м’язи людини. Колишній астронавт Майкл Кліффорд каже: «Частина наукових досліджень спрямована на вивчення фізіологічних наслідків тривалого перебування в космосі». Принаймні один експеримент буде поставлений з метою з’ясування, як можна боротися з втратою кісткової маси.
Вивчення довготривалих наслідків життя в космосі може посприяти організації в майбутньому довгого польоту на Марс. «Це досить довга подорож,— визнає Кліффорд.— Ми хочемо, щоб [дослідники космосу] могли повернутися на Землю в добрій формі».
Крім того, прихильники проекту МКС прогнозують, що дослідження на космічній станції допоможуть ліпше зрозуміти фундаментальні «цеглинки життя». Таке розуміння могло б посприяти створенню нових методів лікування раку, діабету, емфіземи та розладів імунної системи. Лабораторії на борту МКС матимуть біореактор, який вирощує кліткові культури, що нагадують природні тканини. Вчені постараються більше дізнатися про людські хвороби і про те, як їх успішно лікувати. Також на станції буде 50-сантиметровий ілюмінатор для вивчення атмосферних газів, вибілювання коралових рифів, ураганів та інших природних феноменів на Землі.
«Лабораторія миру»?
Проте для декотрих палких прихильників МКС вона є не лише літаючою лабораторією. Вони вважають, що завдяки їй сповнюється обіцянка, яку під час програми «Аполлон» залишили на дощечці, встановленій на Місяці: «Ми прийшли з миром від імені всього людства». Назвавши МКС «лабораторією миру», сімдесятилітній астронавт Джон Гленн додав: «Станція дасть можливість 16 державам працювати разом у космосі, замість видумувати способи шкодити одні одним на Землі». Він та інші вважають МКС місцем, в якому держави можуть навчитися співпрацювати в наукових і технічних проектах, які жодна з них не може провести самостійно, і від яких усі отримають користь.
Однак багато задумуються, чи держави зможуть мирно співпрацювати в космосі, якщо вони не в стані робити цього на Землі. У всякому разі, МКС є результатом потягу людини до невідомого, бажання дізнатися, що стається за умов, які панують там. Дійсно, цей велетенський проект є витвором людського прагнення пригод і пристрасті до відкриттів.
[Рамка/Ілюстрації на сторінках 15—17]
ВІХИ В РОЗВИТКУ КОСМІЧНИХ СТАНЦІЙ
1869. Американець Едвард Еверет Хейл публікує новелу «Цегляний місяць» про пілотований цегляний супутник Землі.
1923. Румун Герман Оберт запроваджує термін «космічна станція». Він має на думці відправний пункт для польотів на Місяць і Марс.
1929. У книжці «Проблема космічних подорожей» Герман Потокнік викладає план створення космічної станції.
1950-ті. Інженер у галузі ракетобудування Вернер фон Браун описує колесоподібну станцію на орбіті 1730 кілометрів над Землею.
1971. Радянський Союз запускає «Салют-1», першу орбітальну станцію в історії. Троє космонавтів перебувають на станції 23 дні.
1973. На орбіту запущена перша американська орбітальна станція «Скайлеб», на якій працювало три екіпажі астронавтів. Цієї станції вже немає в космосі.
1986. Радянський Союз запускає «Мир», першу орбітальну станцію, розраховану на постійну присутність людини в космосі.
1993. Сполучені Штати Америки запрошують Росію, Японію та інші країни приєднатися до створення Міжнародної космічної станції (МКС).
1998—1999. Перші модулі МКС виведені на орбіту — на рік пізніше, ніж було заплановано.
[Ілюстрації]
Вгорі: завершена станція у 2004 році (малюнок).
Перші два модулі «Заря» і «Юніті» зістиковано.
Росс і Ньюмен під час третього виходу у відкритий космос.
Запуск «Спейс Шаттла», одного з багатьох запланованих.
«Скайлеб».
«Мир».
[Відомості про джерело]
Сторінки 15—17: фотографії НАСА.