Как устроена МКС

Автономный город на высоте 400 км

Международная космическая станция — это не один корабль, а комплекс из более чем пятнадцати герметичных модулей, построенных разными странами и собранных на орбите за более чем десять лет. Вместе они образуют лабораторию и постоянное жилище размером примерно с футбольное поле. Всё, что нужно экипажу, чтобы дышать, пить, есть, работать и поддерживать связь с Землёй, производится, перерабатывается или доставляется внутрь этой конструкции — без посторонней помощи, если не считать регулярных грузовых поставок.

Из каких модулей она состоит

Станция объединяет два крупных сегмента — российский и возглавляемый США. Физически они соединены, но в целях безопасности имеют независимые системы жизнеобеспечения. Среди самых важных модулей:

• «Заря» (1998): первый выведенный на орбиту модуль, российского производства, который обеспечивал энергию и движение на начальном этапе, когда на орбите ещё ничего не было.
• «Звезда» (2000): российский служебный модуль с основной системой жизнеобеспечения и первыми каютами экипажа.
• «Дестини» (2001): американская научная лаборатория для экспериментов по физике, биологии и материаловедению.
• «Коламбус» (2008): лаборатория Европейского космического агентства (ЕКА).
• «Кибо» (2008-2009): японский модуль (JAXA), крупнейший на станции, с собственной внешней платформой для экспериментов в условиях вакуума.
• «Купол» (2010): обзорный модуль с семью иллюминаторами, который используют и для исследований, и для управления роботизированным манипулятором, и чтобы полюбоваться видами.

Как станция получает электричество

Энергию даёт исключительно Солнце: восемь крыльев солнечных батарей общей площадью около 2 500 м² вырабатывают до 120 киловатт при полном освещении. Поскольку МКС на каждом витке проходит через тень Земли (около 16 раз в сутки, каждый раз примерно на 35 минут), избыток дневной энергии запасается в литий-ионных аккумуляторах, которые поддерживают работу систем на тёмных участках орбиты. Эти аккумуляторы в 2017-2019 годах в ходе нескольких выходов в открытый космос заменили старые никель-водородные батареи, установленные в 2000-х.

Как на станции дышат и перерабатывают воду

Система жизнеобеспечения, известная как ECLSS (Environmental Control and Life Support System), получает кислород электролизом: с помощью электричества от солнечных батарей она расщепляет воду на водород и кислород. Углекислый газ, который выдыхает экипаж, улавливается и удаляется или частично снова превращается в воду. Система регенерации воды перерабатывает примерно 90-98 % воды на станции, включая влагу из выдыхаемого воздуха, пот и — да — мочу, после дистилляции и фильтрации, благодаря которым вода становится пригодной для питья. Без такой переработки каждому члену экипажа ежегодно пришлось бы доставлять с Земли по несколько тонн воды.

Как станция удерживается на орбите

На высоте 400 км всё ещё есть очень разреженный слой атмосферы, который слегка тормозит станцию, и она понемногу теряет высоту. Чтобы это компенсировать, МКС нужны периодические манёвры подъёма орбиты (reboost), обычно с помощью двигателей пристыкованных российских грузовых кораблей «Прогресс», хотя станция может использовать и собственные двигатели. Без этих регулярных коррекций орбита снижалась бы, и через несколько лет станция вошла бы в атмосферу.

Как МКС связывается с Землёй

Большая часть связи (голос, видео, научные данные и прямой видеосигнал, который можно посмотреть на нашей странице трансляций) идёт через сеть спутников-ретрансляторов НАСА TDRS (Tracking and Data Relay Satellite System) на геостационарной орбите, намного выше МКС. Эта сеть обеспечивает почти непрерывную связь, за исключением коротких перерывов, когда взаимное расположение станции и спутников-ретрансляторов неблагоприятно.

Коротко о главном

Сколько времени занимает строительство такой станции?

Сборка МКС заняла больше десяти лет — от запуска «Зари» в 1998 году до завершения основной конфигурации примерно в 2011 году — и потребовала более 40 отдельных сборочных миссий.

Может ли отказать подача кислорода?

Система многократно резервирована: помимо основного генератора, работающего на электролизе, на станции есть запасы сжатого кислорода и резервные химические генераторы (патроны с перхлоратом лития) на случай чрезвычайной ситуации.

Кто платит за содержание МКС?

Расходы делят пять космических агентств-партнёров (НАСА, Роскосмос, ЕКА, JAXA и CSA) по международным соглашениям, которые также определяют, какие модули предоставляет и обслуживает каждое из них.