Общество

19 марта 2021, 19:00

Почему космонавты пока бессильны в борьбе с трещинами на МКС

Фото: NASA

Неужели самое дорогостоящее сооружение, созданное человечеством – Международная космическая станция – на наших глазах начинает рассыпаться? Такие версии все чаще звучат из-за постоянных сообщений о появлении новых трещин на МКС. В чем причина образования трещин и почему экипаж так долго не может справиться с этой проблемой?

Находящиеся на орбите обитатели Международной космической станции не оставляют надежды решить крупнейшую – и самую опасную – проблему этого гигантского сооружения. Речь идет о появлении трещин в оболочке станции, через которые выходит воздух.

Уже неоднократно появлялись сообщения, что проблема полностью решена – в частности, говорилось, что российские космонавты завершили герметизацию трещин (процедура герметизации началась еще в начале месяца). Однако снова и снова вскрываются новые места утечек. Очередное предположительное место утечки на днях проверяли с помощью чаинок.

Понять происходящее невозможно без пояснения о том, как устроена сама МКС.

Дом на орбите

Международная космическая станция сделана из множества отдельных блоков – модулей. Причина проста – каждый модуль доставлялся на орбиту отдельно, при помощи ракеты-носителя и своих двигателей или в грузовом отсеке космической системы Space Shuttle. Поэтому и размеры одного модуля ограничены размерами под головным обтекателем ракеты или местом внутри грузового отсека. Каждый модуль герметичен, и в теории его можно загерметизировать обратно. На практике для этого придется потрудиться – сквозь модули проходит множество кабелей и проводов.

Но если есть необходимость, Международную космическую станцию можно герметизировать по частям. В кораблестроении корабль разделяют герметизирующимися переборками на случай затопления одного или нескольких отсеков. Тут схема схожая, разве что проход есть только один и в случае герметизации все закрытые модули станут недосягаемы для посещения. На борту Международной космической станции поддерживается давление в 101,3 килопаскаля, такое же, как на уровне моря на Земле.

Атмосфера на станции тоже похожая на земную кислородно-азотная смесь. Получаемый в результате дыхания космонавтов углекислый газ захватывают цеолитовые поглотители системы «Воздух» и высвобождают его в забортное пространство.

Для поддержания нужного количества кислорода трудится система «Электрон». С ее помощью кислород добывается за счет электролиза воды (получающийся при этом водород стравливают за борт), а азот приходится завозить в баллонах с Земли. В сутки на поддержание количества кислорода, пригодного для дыхания, тратится около литра воды на одного человека.

Естественно, что станция постепенно теряет воздушную смесь, герметичность не везде идеальна. В нормальном состоянии ее потеря несколько граммов в сутки, однако в последние месяцы она выросла до 270 граммов, а затем и до полутора килограммов (!) в сутки.

Для понимания – один кубометр воздуха при давлении как у поверхности Земли весит 1,2–1,3 килограмма в зависимости от температуры. Всего внутренний объем Международной космической станции более 900 кубометров, а значит, примерно 1000 килограммов воздушной смеси в использовании.

Потеря полутора килограммов воздушной смеси – это не критическая ситуация, опасная для экипажа, но вещь очень неприятная. Значит, потребуется больше запусков грузовых космических кораблей с водой и азотом для поддержания жизнедеятельности. Следовательно, весь график пусков к МКС и работы МКС придется пересматривать, и, возможно, это приведет к срыву экспериментов. Поэтому, если фиксируется повышенное падение давления в системе, на станции срабатывает сигнал, и экипаж начинает искать утечку, чтобы ее ликвидировать.

Волосинка в стоге сена

Найти микротрещину, к примеру, пробитую кусочком мусора, на станции чрезвычайно трудно. Представьте себе поиски трещинки толщиной в волос в более чем пятнадцатикомнатной квартире. Добавим, что все стены, пол и потолок этой квартиры завешаны аппаратурой, коробками с припасами и приборами. Для поиска используется течеискатель, американский прибор. Как он работает? Прибор реагирует на очень высокочастотные звуки. Дело в том, что воздух, покидая станцию, делает это «со свистом». Именно этот звук и «ищет» прибор.

Проблема в том, что на станции никогда не бывает полной тишины. Наоборот, там постоянный шум от работающих круглые сутки вентиляторов и систем жизнеобеспечения. Поэтому уловить звук уходящего воздуха можно, только прислонив прибор практически к месту утечки. Для этого сначала пытаются найти примерное место утечки, сузив поиски до конкретного модуля. Станцию перекрывают в одном месте, космонавты остаются в российском или американском сегменте и ждут, где будет зафиксировано падение давления.

Так, постепенно перекрывая модули, можно понять, в котором из них проблема. И уже после этого использовать ультразвуковой течеискатель.

Хуже всего, если отверстие находится под обшивкой. Тогда прибор может не помочь, а отдирать всю обшивку в модуле – дело сложное и хлопотное.

В случае с отверстием в промежуточной камере модуля «Звезда», обнаруженной в октябре 2020 года, космонавтам помогла смекалка. Они распотрошили чайный пакетик и вытряхнули оттуда чаинки, оставив их в модуле на несколько часов. После чего обследовали места, куда чаинки принесло под воздействием воздушных потоков. Почему именно чаинки, а не кусочки бумаги? Они не электризуются, не подвержены статическому электричеству.

Кто виноват и что делать?

Причина появления трещин в промежуточной камере модуля «Звезда» пока доподлинно не известна. Впервые о потере воздуха в этом месте стало известно еще в 2019 году. Судя по всему, в 2020 году проблема просто усилилась. Предполагаются самые разные варианты возникновения этой трещины, от усталости металла до удара во время стыковки. Можно точно говорить об одном: Международная космическая станция эксплуатируется уже два десятка лет, а трещина возникла пока лишь в одном месте, причем далеко не самом очевидном – переходной камере модуля «Звезда».

Если в ближайшее время будут появляться новые трещины в других модулях, то это действительно будет свидетельствовать о деградации и усталости металла. Значит, даже специальный алюминиевый сплав на орбите имеет срок жизни, измеряемый парой десятков лет. Если же все трещины будут локализованы лишь в переходной камере российского модуля «Звезда», то, скорее всего, речь идет о локальных повреждениях.

Например, от ударов во время стыковки или из-за брака при изготовлении модуля.

Пока же космонавты работают над заделыванием трещин и пытаются понять, к каким результатам это приводит. В худшем случае, если с проблемой справиться не получится, придется загерметизировать переходную камеру, закрыть люк и больше ею не пользоваться. Но это вариант на совсем крайний случай. На Земле же эти трещины – повод в очередной раз обсудить работающую уже больше изначально запланированного срока станцию и всерьез задуматься над продлением сроков ее работы или какой-то заменой.

Кроме того, такие трещины – это бесценный опыт на будущее. Хочется верить, что пилотируемая программа продолжится и в будущем, а значит, опыт поиска и устранения мест разгерметизации на орбитальных станциях понадобится жителям Земли еще не один раз.

Текст: Михаил Котов

Вам может быть интересно

Сенатор: США осознали угрозу большого конфликта из-за буйных европейцев
Темы дня

Россия предложила Африке уникальную СПГ-технологию

Россия готова предложить африканским партнерам не только свой СПГ, но и технологию, не имеющую аналогов в мире. Россия уже отработала ее на своем арктическом проекте, и интерес к ней проявляли США для своего проекта на Аляске. Зачем Россия готова так вложиться в небогатый африканский континент?

Новый созыв Госдумы расширил защиту прав граждан

Первый месяц работы новой Госдумы оказался насыщенным: обновленный почти наполовину состав сразу приступил к обсуждению федерального бюджета – депутаты уже одобрили его в первом чтении. При этом параллельно шла работа и над другими законами, направленными на защиту детей, прав потребителей, заемщиков и других категорий граждан. Поэтому для новичков депутатского корпуса знакомство с парламентской практикой сразу перешло в работу над конкретными задачами, связанными в том числе с реализацией стратегических поручений президента.

Военный эксперт объяснил стремление Пентагона успокоить Европу

Ремонт крейсера «Петр Великий» признали нецелесообразным

Умер Патрик Стюарт

Новости

Минобороны назвало цели массированного удара по Киеву

Российские войска нанесли массированный удар высокоточным оружием и беспилотниками по объектам ВПК и энергетики Украины, а также по портовой инфраструктуре и сухогрузу в Черном море, сообщило Минобороны.

«Ликуд» стал крупнейшей фракцией в новом Кнессете Израиля

Центральная избирательная комиссия Израиля обнародовала итоговые результаты выборов в Кнессет 26-го созыва, по которым коалиция премьер-министра Биньямина Нетаньяху получила 53 места против 48 у оппозиции и 19 у арабских партий.

Уволенный генерал Пентагона признался в передаче журналистам данных по Украине

Бывший главный стратег американских Вооруженных сил Бретт Сильвия признался в передаче журналистам засекреченной информации об Украине и Иране.

Во взломе криптобиржи Binance обвинили северокорейских хакеров

Северокорейская хакерская группировка TraderTraitor похитила свыше 6,3 млрд долларов у крупнейшей в мире криптовалютной биржи Binance, совершив самую масштабную кражу в истории отрасли.

Мальчик в форме советского танкиста пришел на Хэллоуин в Белый дом

Во время приема детей на Хэллоуин в Белом доме сладости получили мальчик в форме советского танкиста и девочка в народном костюме, похожем по стилю на русский, сообщают информационные агентства.

Россия предупредила о диверсиях Британии против танкеров с дизелем

Великобритания и ряд других стран НАТО могут готовить диверсии против танкеров с российским дизельным топливом, заявил председатель Морской коллегии Николай Патрушев.

Каллас пожаловалась на усталость европейцев от конфликта на Украине

Жителям Европы все сложнее объяснять необходимость дальнейшей поддержки Киева, заявила глава дипломатии Евросоюза Кая Каллас на дискуссии в Монреале.

Вышел первый военный сериал по сценарию участника СВО

В онлайн-кинотеатрах Premier и Okko состоялась премьера военного сериала «Обратная сторона медали», сценарий которого написан на основе реальных историй участника специальной военной операции Николая Сидорова.

Стубб и Стере позвонили Путину вопреки позиции европейских ястребов

Президент Финляндии Александр Стубб и премьер-министр Норвегии Йонас Гар Стере позвонили президенту России Владимиру Путину по просьбе Киева, чтобы дать Европе отдельный канал связи с Москвой, пишет Bloomberg.

Для гуманитарной миссии в Алешках подготовили колонну из 25 автобусов

Уполномоченный по правам человека в России Яна Лантратова сообщила об организации большой колонны из 25 автобусов с гуманитарной помощью в прифронтовом городе Алешки Херсонской области.

Песков сообщил о готовности Путина поговорить с Макроном и Мерцем

Президент Владимир Путин ответит на телефонный звонок, если к нему обратятся лидер Франции Эммануэль Макрон или канцлер Германии Фридрих Мерц, сообщил пресс-секретарь главы государства Дмитрий Песков.

Миллер предсказал Европе удвоение цен на газ

В случае холодной зимы цены на газ в Европе могут достигнуть 2,5 тыс. долларов за тысячу кубометров, заявил глава Газпрома Алексей Миллер.
Мнения

Игорь Мальцев: Немцам не хватает российского влияния

Канцлер Мерц заявляет, что больше всего его беспокоит «не экономика ФРГ, не Евросоюз, не Америка и не Китай, а влияние России на наше общество». То есть на их, германское, общество. Чувак, ты серьезно?

Андрей Медведев: Быть или не быть империей – это очень русский выбор

Самое, наверное, важное в фильме «Рождение империи» о Петре I и событиях, определивших дальнейшее развитие России, который вышел на российские экраны, – то, что рождение империи – это процесс, в который вовлечен весь народ.

Дмитрий Губин: Украинцы не вернутся на Украину до победы России

Что предлагает Украина тем гражданам Украины, которые из нее сбежали? «Просто жить и строить свою страну», как заявляет Зеленский, даже у тех, кто точно не подлежит мобилизации, не получится.
Вопрос дня

Как были обретены мощи святого князя Дмитрия Донского