«Сможет быть вечной»: ведущий инженер-проектант о Российской орбитальной станции
Менее трех лет осталось до того момента, когда с космодрома Восточный будет запущена ракета-носитель «Ангара-А5М», которая выведет на приполярную орбиту первый модуль Российской орбитальной станции (РОС). Pro Космос поговорил с молодым специалистом РКК «Энергия» Ильей Железновым, работающим ведущим инженером в отделе проектирования РОС, о новой станции, ее будущем и о том, как он пришел в этот эпохальный проект.
Родился Илья Железнов в 1998 году в городе Балаково, в семье сотрудников Балаковской атомной электростанции. 242 балла по ЕГЭ позволили ему поступить в Самарский национальный исследовательский университет им. академика С.П. Королева, который Илья окончил с отличием по специальности «Проектирование, производство и эксплуатация ракет и ракетно-космических комплексов». В РКК «Энергия» он попал на преддипломную практику в 2021 году, а через год, после окончания университета, пришел туда работать на должность инженера 2-й категории отдела проектирования пилотируемых орбитальных станций и сразу подключился к эскизному проектированию РОС.
Талант и трудолюбие быстро продвинули молодого специалиста на должность ведущего инженера. Сейчас Илья занимается проектной увязкой составляющих РОС модулей и транспортных кораблей, взаимодействием между их системами. Еще Железнов занимается тактико-техническим обоснованием проектных решений по доставке грузов на РОС.
РОС может стать платформой для сборки межпланетных кораблей
— А зачем нам нужна пилотируемая орбитальная станция?
— Отвечая на этот вопрос, необходимо разобраться, зачем нужна вообще пилотируемая космонавтика. С моей точки зрения, одной из ее главных целей является улучшение качества жизни людей на Земле. Средством достижения этой цели являются внедрение технологий и продуктов, полученных в космосе, в различные сферы жизни. На МКС давно проводится множество экспериментов, в том числе по выращиванию неорганических материалов и биоматериалов с недостижимыми на Земле свойствами. Но переход к их полноценному применению на Земле крайне затруднен по множеству причин, в том числе технических.
В связи с этим создание РОС обусловлено, в первую очередь, необходимостью перехода отечественной пилотируемой космонавтики от узконаправленных целевых работ и экспериментов к комплексному практическому применению полученных результатов, а также к более широкому использованию возможностей околоземного космического пространства.
Также очень важна непрерывность процесса производства и использования космической техники. Особенно это важно для пилотируемой космонавтики. Перерывы в выполнении пилотируемых пусков приведут к потере соответствующих компетенций, что негативно отразится на возобновлении полетов в будущем. Поэтому после МКС необходимо продолжать пилотируемые полеты.
К такой же потере компетенции могут привести и редкие полеты к Луне или к Марсу, для обеспечения которых еще не полностью отработаны многие технологии, в том числе по защите экипажа и бортового оборудования от космического излучения, несовершенны или полностью отсутствуют замкнутые регенеративные системы жизнеобеспечения. Сейчас на МКС и на Земле проводится множество экспериментов по обеспечению безопасности пилотируемых полетов за пределами околоземных орбит. Но ресурс МКС подходит к концу, потому часть таких экспериментов будет продолжена на РОС.
К тому же РОС может стать элементом освоения дальнего космоса не только как научная и экспериментальная лаборатория, но и как платформа для сборки межпланетных экспедиционных комплексов.
— А почему наклонение орбиты РОС будет именно 96,8-97 градусов?
— Такое наклонение орбиты дает ключевые преимущества для России, так как позволяет обозревать всю территорию страны, а также обеспечит возможность наблюдения за стратегически важным Северным морским путем и прилегающим шельфом Северного Ледовитого океана.
РОС будет оснащена современными оптико-электронными средствами и радиосредствами дистанционного зондирования Земли, а также средствами связи для обеспечения оперативности принятия решения, в том числе в период отсутствия космонавтов, в случае возникновения чрезвычайных ситуаций. При этом мониторинг Земли будет осуществляться одновременно в различных спектральных диапазонах (радиолокация, инфракрасный диапазон, оптические средства), что невозможно на автоматических КА из-за отсутствия необходимых энергетических ресурсов.
Еще одной ключевой особенностью орбиты РОС станет возможность отработки в условиях, сопоставимых с условиями полета в дальний космос, бортовой аппаратуры, что позволит в будущем создавать более надежную аппаратуру, которая будет более стойкой и к радиационному воздействию, и к другим вредным факторам дальнего космоса.
«Вечная» станция-конструктор с заменяемыми частями
— Было объявлено, что РОС может быть практически вечной. Почему так?
— Станция сможет быть вечной потому, что в ней реализована открытая архитектура, позволяющая при необходимости заменить любой устаревший или поврежденный модуль. Кроме того, гарантированный срок службы универсального узлового модуля, который станет ядром станции, благодаря своей относительной простоте значительно больше, чем у других модулей.
Когда понадобится замена универсального узлового модуля, к РОС будет пристыкован новый. Затем на него будут перестыкованы работоспособные и неустаревшие модули. После этого заменяемый универсальный узловой модуль вместе с другими устаревшими модулями будут отстыкованы для утилизации в акватории Тихого океана.
Сейчас же, в проекте МКС, такое невозможно реализовать. Главный модуль российской сегмента МКС — служебный модуль «Звезда» — состоит из двух отсеков: переходного, к которому пристыкованы другие модули российского сегмента МКС (кроме узлового модуля «Причал»), и герметичного, в котором размещается экипаж. В случае повреждения или износа переходного отсека «Звезды» мы теряем доступ ко всем другим модулям. А заменить его невозможно, так как он конструктивно в составе модуля. При проектировании РОС мы предложили выделить переходной отсек, который был раньше в конструктиве служебного модуля, в отдельный модуль. Таким образом мы увеличили общую надежность РОС и безопасность экипажа.
— Первый модуль РОС — научно-энергетический (НЭМ) — был сделан еще для МКС. Для использования его на РОС требуются доработки?
— Действительно, НЭМ заимствуется из проекта российского сегмента МКС и его необходимо доработать, чтобы он мог функционировать самостоятельно до прихода базового модуля, откуда и будет управляться вся РОС. Прежде всего его система управления дорабатывается для выполнения критически важных функций российской орбитальной станции. А для того, чтобы НЭМ не тратил на ориентацию драгоценное топливо, на нем устанавливается шесть силовых гиродинов. Кроме того, для приема универсального узлового модуля на НЭМ заменяется активный стыковочный узел на пассивный вместе со всей системой автоматической стыковки.
— На какой стадии эти работы?
— Часть работ выполнена, часть близка к завершению. Все идет по графику. В сроки стараемся укладываться.
Новые корабли для новой станции
— Как на РОС предполагается обеспечить радиационную безопасность?
— Для начала отмечу, что, по мнению ученых, в том числе из ИМБП и ИКИ РАН, при спокойной солнечной обстановке радиационные условия на новой орбите по сравнению с условиями на орбите МКС отличаются не критично. Для максимальной нейтрализации этой небольшой разницы разработаны специальные материалы и современные средства контроля радиационной обстановки. В конструкции РОС за счет компоновки бортового оборудования и применения радиационно-защитных материалов, в том числе и водосодержащих, создаются радиационно-безопасные места пребывания экипажа, в том числе каюты. В процессе развертывания и эксплуатации РОС ее радиационная защищенность будет наращиваться. Сейчас есть множество материалов, которые отлично защищают от радиации. На РОС будут в основном применяться водосодержащие материалы — безопасные и разрешенные к применению в изделиях пилотируемой космонавтики.
— По утвержденному графику НЭМ будет автономно летать около года. Затем к нему пристыкуется связка универсального узлового и шлюзового модулей. Еще через год к этой связке пристыкуется базовый модуль. Примерно такая же схема сборки была у МКС. ФГБ «Заря» ждал прибытия «Звезды» полтора года. Чем отличается базовый модуль РОС от служебного модуля «Звезда»?
— НЭМ будет минимально доработан, так как на него возлагаются только критически важные функции по управлению РОС до прихода базового модуля. Базовый модуль после интеграции с РОС возьмет на себя функции полноценного управления станцией и обеспечения жизнедеятельности экипажа. А НЭМ станет резервным пунктом управления. Кроме того, на базовом модуле, как и на «Звезде», будут размещаться каюты экипажа и основные модернизированные регенеративные системы по воде и кислороду, образующие в совокупности частично замкнутый цикл. А вот корпус базового модуля такой же, как и у НЭМ, и он сильно отличается от служебного модуля «Звезда» МКС. И базовый, и НЭМ состоят из двух отсеков: герметичного, в котором размещается экипаж, и негерметичного, в котором находится часть элементов бортовых систем. А вот служебный модуль «Звезда» состоит из двух герметичных отсеков: переходного, к которому пристыкованы другие модули, и основного, в котором размещается экипаж. На РОС роль переходного отсека «Звезды» передана универсальному узловому модулю. В этом главное отличие.
— Уже достаточно давно разрабатывается перспективный транспортный корабль нового поколения (ПТК НП). Последнее время везде упоминается ПТК РОС. Это разные корабли? Если да, то в чем разница?
— Проект создания ПТК НП — единственный. Он обеспечивает возможность доставки на орбиту до четырех человек. При проектировании РОС было решено, что ПТК будет доставлять на РОС экипаж из двух человек, а освободившееся место будет использоваться для доставки и возвращения грузов.
Таким образом ПТК НП кроме экипажа сможет доставить на РОС грузов в четыре раза больше, а возвращать на Землю в 10 раз больше, чем используемый сейчас «Союз МС».
— Чем будет отличаться грузовой корабль «Прогресс РОС», от используемого сейчас «Прогресса МС»?
— Прежде всего на «Прогрессе РОС» будет другой стыковочный узел, более мощный. Такой, как используется сейчас на межмодульных стыковочных узлах. Диаметр люка в нем будет 1,1 м, в отличие от люка 0,76 м в «Прогрессе-МС». Такие же стыковочные узлы будут на всех модулях РОС в целях унификации и удешевления. Через такие люки можно будет проносить более габаритные грузы. Не исключено, что на некоторых целевых модулях мы установим другие типы стыковочных агрегатов, которые, могут пригодятся для реализации международных программ. Например, АПАС, которые сейчас используются для стыковки с МКС кораблей типа Crew Dragon. Кроме того, на «Прогрессе РОС» будет произведена модернизация бортовых систем для обеспечения его функционирования в составе РОС....
В завершение беседы на вопрос, что его, 27-летнего молодого специалиста, держит на не очень высокооплачиваемой работе в РКК «Энергия», Илья Железнов ответил: «Меня здесь держит идея, на самом деле. Это очень важно, когда есть идея. Денежное довольствие, ну, это тоже конечно нужно. Чтобы ответить на вопрос, ради чего я здесь работаю, надо понять, что такое счастье? Счастье, для меня, это когда я иду на работу с желанием что-то сделать и ухожу с работы с мыслью о том, что я сделаю полезного завтра. То есть, для меня работав удовольствие, поэтому я счастлив, что работаю здесь».
