Три выхода в открытый космос для модернизации МКС: залог мощности и яркости

Взглянув ночью на небо и заметив яркую точку, несущуюся по небосводу со скоростью более 27 000 км/ч, вы видите шедевр человеческой инженерии, который никогда не отдыхает. В ближайшие недели Международную космическую станцию ждет марафон из трех выходов в открытый космос, призванных обновить ее энергетические артерии и каналы связи с Землей. Рассказываем, что означает этот технический вызов за бортом орбитального комплекса и как он повлияет на то, что вы можете наблюдать прямо из дома.

Что произошло

Активность за бортом орбитальной лаборатории резко возрастет. Как сообщает американское космическое агентство (НАСА), оперативная группа запланировала серию из трех выходов в открытый космос — в технической терминологии ВКД (внекорабельная деятельность) или EVA, — предназначенных для проведения важнейших работ по обслуживанию, модернизации энергосистемы и инфраструктуры связи орбитального комплекса.

Чтобы согласовать все детали этой сложной череды внекорабельных миссий, руководители полетов и технические специалисты провели предварительный брифинг, где подробно описали конкретные задачи для каждой пары астронавтов, усиленные меры безопасности и точный график работ. Экипаж на борту станции объединяет астронавтов и космонавтов из нескольких агентств, которые сменяют друг друга примерно каждые шесть месяцев. Именно членам этой команды предстоит облачиться в скафандры и принять вызов работы в открытом космическом вакууме.

Задачи, поставленные на эти три выхода, охватывают три основных направления, обеспечивающих технологическую жизнеспособность комплекса:

• Подготовка и развитие энергосистемы: монтаж механических опор и предварительных электрических соединений для установки новых развертываемых солнечных панелей, которые дополнят исходные фотоэлектрические массивы.
• Замена компонентов телекоммуникаций: замена критически важной антенны связи, обеспечивающей бесперебойную передачу команд, телеметрии и данных между станцией и наземными пунктами.
• Прокладка внешних кабелей: монтаж линий передачи данных и силовых кабелей вдоль основной ферменной конструкции для обеспечения энергией будущих экспериментов и элементов инфраструктуры.

Почему это важно

Чтобы понять необходимость этих работ, нужно вспомнить возраст самой станции. Ее основная ферма и первые солнечные батареи непрерывно функционируют с начала 2000-х годов. В космосе два десятилетия — это не просто прошедшие годы, а непрерывное воздействие чрезвычайно агрессивной среды.

Наш трекер в реальном времени показывает, что сейчас МКС обращается на высоте 439 км и совершает один виток вокруг планеты каждые 90 минут. Это означает, что внешние элементы переносят 16 восходов и 16 закатов за сутки. При каждом переходе конструкция переходит от температур почти +120 °C под прямыми солнечными лучами к экстремальному холоду до -120 °C в тени Земли. Этот непрерывный термический цикл вызывает постоянное расширение и сжатие материалов, что разрушает микросхемы, паяные соединения и защитные покрытия.

К температурным перегрузкам добавляется разрушительное воздействие атомарного кислорода в верхних слоях термосферы и непрерывная бомбардировка микрометеоритами. Фотоэлементы оригинальных солнечных батарей постепенно утратили отражающую способность и эффективность выработки электроэнергии. При этом потребности станции в энергии неуклонно растут. Современные научные модули, стойки для биологических экспериментов и подготовка комплекса к приему коммерческих миссий требуют постоянного притока мощности, который старые крылья солнечных батарей уже не способны обеспечить в одиночку.

С другой стороны, замена антенны связи жизненно необходима как для Центра управления полетами на Земле, так и для популяризации науки. Станция ежесекундно передает огромные объемы данных. Если внешние антенны выйдут из строя или их параметры ухудшатся, способность принимать важнейшую телеметрию подсистем или транслировать видео высокой четкости окажется под серьезной угрозой. Прокладка кабелей снаружи станции в герметичных перчатках — задача, сравнимая с попыткой починить точный часовой механизм в толстых рабочих рукавицах, — требует сотен часов предварительных тренировок в гидролабораториях перед выполнением работ на низкой околоземной орбите.

Что наблюдать на небе

Как любитель наблюдений за орбитальным комплексом, вы можете спросить себя, изменят ли эти три выхода в открытый космос видимость станции с Земли. Краткий ответ — да, независимо от того, следите ли вы за операциями на экране или смотрите на ночное небо из своего окна.

Прежде всего, работы с фотоэлектрическими массивами напрямую меняют геометрию и отражающую поверхность станции. МКС не излучает собственного света; она сияет на нашем небе потому, что ее огромные конструкции из алюминия и кремния отражают солнечный свет, двигаясь со скоростью 27 528 км/ч. Добавление и изменение конфигурации солнечных панелей меняет угол и количество света, отражаемого к поверхности Земли. Это может повлиять на звездную величину и видимую яркость станции во время определенных вечерних или утренних пролетов над вашей местностью.

В дни проведения выходов в открытый космос видимые пролеты приобретают особую ценность. Осознание того, что в тот самый миг, когда яркая точка пересекает небесный свод, двое людей работают за пределами жилого модуля, паря над бездной на высоте более 400 километров, совершенно преображает впечатления от наблюдений.

Чтобы получить максимум впечатлений от этих событий на орбите, рекомендуем сделать следующее:

• Ознакомьтесь с нашим руководством по наблюдению МКС невооруженным глазом, чтобы научиться отличать ровный свет станции от мигания самолета или более тусклых спутников.
• Проверьте прогноз пролетов для вашей точной локации, чтобы выйти на улицу именно в тот момент, когда орбитальная станция поднимется над горизонтом.
• Сверяйте положение на карте трекера с официальной трансляцией, чтобы точно знать, над каким континентом или океаном пролетают астронавты во время работы в открытом космосе.

Не упустите возможность связать достижения космической инженерии со своими наблюдениями из дома. Используйте наш трекер в реальном времени, чтобы узнать, когда Международная космическая станция вновь пролетит над вашим домом.