Концепцию свободно летающего космического корабля (СЛК) для проведения астрономических исследований разработали специалисты Ракетно-космической корпорации (РКК) "Энергия" и Астро-космического центра (АКЦ) Физического института Российской Академии наук.
Идея такого космического корабля, способного выполнять длительные полеты в автономном режиме и многократно стыковаться с российским сегментом Международной космической станции (МКС), в принципе не нова. Центральным научно-исследовательским институтом машиностроения (ЦНИИМаш) - головным научным институтом космической конструкторско-промышленной отрасли России ранее уже был разработан космический аппарат (КА), получивший наименование "Многоразовой автоматической космической обслуживаемой системы - технологической" (МАКОС-Т). Предполагалось, что он будет служить для отработки базовых технологий будущего космического производства и должен работать в едином комплексе с МКС.
Советским и российским ученым принадлежит несомненный приоритет в изучении физико-химических процессов и особенностей создания в космосе новых материалов. За последние 30 лет ими было проведено свыше тысячи экспериментов по космическому материаловедению и биотехнологии. Большей частью они выполнялись на борту пилотируемых кораблей и орбитальных станций, а также на автоматических КА "Фотон".
Накопленный опыт позволил определить основные направления дальнейших исследований. В частности, стало очевидно, что достичь идеальной невесомости (нулевой гравитации) - одного из важнейших условий космического производства - на борту КА невозможно. И чем выше будет уровень остаточных микроускорений, тем большие погрешности они будут вносить в технологический процесс. Выяснилось также, что приемлемые микрогравитационные условия для технологических процессов не могут быть обеспечены на борту больших многоцелевых космических комплексов, тем более пилотируемых.
В настоящее время в качестве обязательного требования к специализированному технологическому модулю МКС принято обеспечение уровня остаточных микроускорений до миллионных долей единицы. В принципе такой уровень достижим. Однако возникающие при этом сложности столь велики, что необходим новый подход к организации космического производства, который сочетал бы достоинства крупных орбитальных пилотируемых станций (ОПС) и специализированных автоматических КА. Таким подходом, по мнению специалистов ЦНИИМаш, представляется использование автономного КА, который летал бы по орбите, близкой к орбите орбитальной станции, и мог бы периодически стыковаться с ней для обслуживания технологических установок космонавтами.
Отсутствие на автономном КА постоянного экипажа позволит обеспечить на его борту уровень остаточных микроускорений до миллиардных долей. Станут возможны длительные - не менее 3 лет - программы экспериментов с многократной цикличностью. При этом будут максимально использоваться как ресурсы самого КА, так и экспериментального технологического оборудования. Отпадет и необходимость дорогостоящих многократных запусков ракет-носителей. Предлагаемый подход представляет реальную основу для окупаемости будущего опытно-промышленного космического производства.
Всего за гарантированное время существования КА на его борту планируется выполнять не менее 6 экспериментальных технологических циклов. Не реже двух раз в год МАКОС-Т должен будет стыковаться с орбитальной станцией. При этом за 3 года полета суммарный грузопоток с Земли на орбитальную станцию составит примерно 500 кг материалов, необходимых для обеспечения работы технологических установок, а со станции на Землю - по 30 кг за цикл обслуживания, или в сумме 180 кг готовой продукции.
Юрий ЗАЙЦЕВ, Институт космических исследований РАН
