Европейский космический транспортный корабль ATV
Катастрофа шаттла «Колумбия» серьёзно осложнила проблему доставки грузов на Международную космическую станцию. В ближайшем будущем снабжение МКС будут осуществлять российские грузовые корабли «Прогресс», но через какое-то время Европейское космическое агентство готово предложить альтернативный способ транспортировки.
Для доставки грузов на орбиту европейские конструкторы спроектировали беспилотный аппарат ATV, что расшифровывается как «автоматический транспортный корабль». В его создании принимают участие специалисты из нескольких стран, однако главным координатором проекта выступает авиационно-космический концерн EADS. Говорит менеджер проекта Жан-Мишель Десобо:
ATV – это действительно грузовой корабль. Он предназначен для доставки на орбиту продуктов питания, кислорода, воды, азота, лабораторного оборудования, а также горючего. По объёму он в два раза больше российского «Прогресса». ATV будет использоваться, прежде всего, американцами и европейцами.
Всего предполагается построить восемь кораблей, однако в зависимости от ситуации это число может измениться. Первый старт намечен уже на сентябрь 2004 года с космодрома во Французской Гвиане. Затем через регулярные промежутки времени к Международной космической станции будет отправляться очередной корабль. Жан-Мишель Десобо поясняет:
В соответствии с планом, интервал между стартами будет составлять от 15 до 24 месяцев, но в экстренном случае мы можем запускать корабли каждые полгода – в зависимости от потребностей NASA или других партнёров.
На орбиту аппарат должна вывести ракета-носитель «Ариан-5». Внешне ATV похож на гигантскую пивную банку длиной чуть более 10 и диаметром около 4,5 метров. Внутри корабль разделён на две части. Первая – это технический блок. Здесь расположены силовые установки, а также системы управления и энергоснабжения. Вторая часть – так называемый грузовой модуль, то есть, проще говоря, трюм. Предназначенные космонавтам припасы будут находится здесь. В этом отсеке имеются также системы жизнеобеспечения, создающие искусственный климат, так что члены экипажа МКС после стыковки смогут переходить в это помещение без скафандров. В трюме расположены восемь специальных ячеек, в которых размещаются упаковки с припасами и инструментами. Кроме того, в грузовом отсеке находятся несколько титановых баков, которые могут вместить 840 килограммов воды, 860 килограммов топлива и 100 килограммов кислорода для экипажа. Всего ATV может взять на борт до 7,5 тонн груза, то есть больше чем «Прогресс», но значительно меньше, чем корабль типа «Колумбии». Это не единственный недостаток. ATV не сможет транспортировать крупные монтажные блоки, необходимые для продолжения строительства МКС – они спроектированы таким образом, что их можно перевозить только в трюме шаттла. Вообще, европейский грузовой корабль сможет доставлять на орбиту только такие вещи, которые потом пролезут в шлюзовой люк МКС, диаметр которого составляет полтора метра. Таким образом, ATV никак не сможет стать полноценной заменой шаттлу. Впрочем, конструкторы к этому и не стремились – когда корабль проектировался, катастрофа «Колумбии» ещё не произошла. Зато ATV помимо доставки грузов сможет выполнять ещё некоторые полезные функции. Например, он поможет решить следующую проблему. На высоте 400 километров, где вращается Международная космическая станция, всё ещё присутствует атмосфера – хотя и крайне разреженная. Из-за её сопротивления МКС очень медленно, но неуклонно снижается, и орбиту надо периодически выправлять. Жан-Мишель Десобо предлагает следующее:
После стыковки грузовой корабль будет очень удобно расположен в задней части станции. Поэтому, включив на какое-то время двигатели ATV, астронавты смогут, так сказать, дать станции пинка, чтобы она вернулась на заданную орбиту.
Кроме того, по словам Десобо, грузовой корабль – в несколько модифицированной форме – можно использовать в качестве своеобразного бункера на случай возникновения непредвиденных ситуаций:
Отсутствие на МКС аварийного модуля – это большая проблема. Пристыкованный к станции «Союз», который космонавты могут использовать в случае опасности, рассчитан всего на трёх человек. Соответственно, на МКС могут находиться не более трёх членов экипажа. А если бы там дополнительно был пристыкован ATV, то на станции могли бы работать сразу шесть космонавтов. В случае аварии трое из них стразу вернулись бы на Землю, о трое других остались бы в грузовом корабле дожидаться прибытия помощи.
Таким образом, если ATV пробудет рядом с Международной космической станцией полгода, как это предусмотрено планом, то он принесёт много пользы – а напоследок заберёт с собой 5,5 тонн отходов и сгорит вместе с ними при входе в атмосферу.
Во время пребывания на орбите космонавты подвергаются сильному воздействию радиации – особенно при выходе в открытый космос, где доза облучения в несколько сот раз превышает земную. Для того, чтобы получить более точные данные, специалисты Немецкого центра аэрокосмических исследований собираются отправить на орбиту специальный манекен по имени «Матрёшка».
Прежде всего, несколько примеров для наглядности. Годовая доза облучения, которую получает житель Западной Европы, составляет приблизительно 4 миллизиверта (напомним, что в этих единицах измеряется степень вредного воздействия радиации на живые организмы). Предельно допустимая годовая доза в Германии – 20 миллизивертов. На орбите же человек получает на порядок большую дозу, а именно полтора миллизиверта в сутки. Таким образом:
Запланированная продолжительность пребывания на Международной космической станции составляет сегодня примерно 180 дней. В результате накапливается очень серьёзная доза,
говорит Гюнтер Райтц, специалист Немецкого центра аэрокосмических исследований в Кёльне. По его словам, уже 180 миллизивертов означают повышенный риск заболеть раком. Однако для того, чтобы оценить реальную опасность более точно, требуется выяснить, как распределяется полученная космонавтом доза облучения по всему телу. Значительная часть излучения поглощается внешними тканями организма. Поэтому, по словам Гюнтера Райтца, стандартные датчики, которые закрепляются на коже, дают неточную картину:
Если исходить из дозы облучения, зафиксированной на коже, то общие показатели для всего организма будут сильно завышены. Поэтому нам очень важно «заглянуть вглубь».
Такую возможность должен предоставить специальный тестовый манекен по имени «Матрёшка», придуманный инженерами кёльнского центра. Это искусственное тело имеет скелет, а также мягкие ткани, которые имитируются с помощью полимерных материалов. Гюнтер Райтц поясняет:
Всё сделано таким образом, чтобы смоделировать органы различной плотности, например, лёгкие. Имитируются также полости, например, ноздри.
Датчики находятся непосредственно внутри тела, измеряя степень облучения различных органов. «Матрёшка» должна быть закреплена на внешней обшивке орбитальной станции. Таким образом будет моделироваться наиболее рискованная ситуация с точки зрения радиационной опасности – выход в открытый космос.
Последние месяцы были не самым удачным периодом в истории космических полётов – причём не только для американцев, потерявших шаттл «Колумбия», но и для европейцев, которые потерпели очередную неудачу при старте ракеты-носителя «Ариан», а потом не смогли вовремя запустить исследовательский зонд «Розетта», о котором мы рассказывали в одной из прошлых передач. Тем не менее, некоторые крупные проекты в последнее время всё же были реализованы. Например, космическая гамма-обсерватория «Интеграл», выведенная на орбиту в конце прошлого года, уже передала на Землю много удачных снимков.
Анализом полученных со спутника данных занимается специализированный научный центр в Швейцарии. По словам его директора Тьерри Курвуазье, «Интеграл» даёт человеку возможность увидеть то, чего раньше он увидеть не мог. Обсерватория регистрирует приходящее из глубокого космоса гамма-излучение. Поскольку полученные таким образом изображения зачастую выглядят очень непривычно, учёным, по словам Курвуазье, надо сначала разобраться, что же они, собственно, видят:
Необычные изображения мы получили, когда наблюдали пустые участки неба – мы увидели, как выглядит Ничто. Потом мы, например, посмотрели новыми глазами на классический источник яркого излучения в созвездии Лебедя. То есть мы сравниваем наши новые возможности с тем, что было доступно раньше.
Вопросы, которые интересуют исследователей, работающих с «Интегралом», - это, например, поведение материи на границе чёрных дыр или вспышки гамма-излучения. Заснять такую вспышку удаётся нечасто, однако «Интеграл» смог это сделать уже в первые дни пребывания на орбите. Говорит Пьетро Убертини, один из участников проекта:
Первый раз вспышку гамма-излучения удалось зарегистрировать сорок лет назад. Каждый раз вспышка происходят внезапно и продолжается 20-30 секунд. Всё это происходит так быстро, что мы не успеваем настроить наши телескопы на источник излучения. А вскоре после того, как поток лучей прекращается, на небе уже невозможно найти никаких следов вспышки. Но теперь мы можем проанализировать данные, переданные «Интегралом», и более подробно исследовать точку на небосводе, откуда пришли гамма-лучи. Такие вспышки происходят в самых отдалённых уголках метагалактики. При этом каждый раз наблюдается колоссальный выброс энергии. Я надеюсь, что эти исследования помогут нам продвинуться на пути к разгадке тайны возникновения вселенной. Чем глубже мы заглядываем в космос, тем больше узнаём. Может быть, нам удастся увидеть самые первые взрывы во вселенной или даже звезду, которая стала прародительницей всех остальных звёзд.
Самое позднее до конца нынешнего года орбитальная обсерватория станет доступной для астрономов со всего мира, обещают руководители проекта. Директор швейцарского центра Тьери Курвуазье надеется, что это приведёт к новым важным открытиям:
С помощью «Интеграла» мы можем изучать ядерные процессы, происходящие во вселенной. Мы постараемся продемонстрировать, что образование новой материи в космосе продолжается. Таким образом мы, так сказать, предъявим доказательства того, что процесс создания вселенной ещё не завершён.
Ракета «Ариан-4» совершила последний старт
Во второй половине февраля состоялся последний старт европейской ракеты-носителя «Ариан-4». Полёт несколько раз откладывался из-за неблагоприятных погодных условий на космодроме во Французской Гвиане. Однако, в конце концов, прощальной миссии ракета благополучно вывела на орбиту телекоммуникационный спутник Intelsat 907. Масса спутника составляет 4680 килограммов, в то время как остальные современные аппараты подобного рода весят больше и для выхода на орбиту нуждаются в более мощных ракетах. Поэтому на смену четвёртой модели приходит более совершенная пятая. Снятая с производства ракета имела следующие параметры: высота до 58 метров, диаметр 3,8 метра, вес при старте – 470 тонн. «Ариан-4» находилась в эксплуатации с 1988 года и за это время совершила 116 стартов, успешно доставив на орбиту более 150 спутников общей массой 414,5 тонн (для сравнения: предшествующие три модели в промежуток между 1979 и 1989 годом выходили в космос всего 28 раз). В целом, «Ариан-5» можно считать самой надёжной «рабочей лошадкой» европейской космонавтики. За 14 лет использования четвёртой модели случилось всего три аварии. В этом отношении «четвёрка» показала себя намного лучше, чем сменившая её «Ариан-5», которую постоянно преследуют неудачи. Напомним, например, что два месяца назад модифицированная версия пятой модели потерпела крушение из-за неполадок в системе охлаждения двигателя.