Ground Control to Major Tom: there's something wrong или немного про МКС
История вопроса
Как знают все, хоть чуть-чуть интересующиеся космосом, МКС протекает, и протекает давно. Потери воздуха там, тут, при стыковках-расстыковках и выходах понятны, но с сентября 2019 года началась именно постоянная утечка.
Нормальное состояние: утечка 0.6 фунта / 270 грамм в сутки.
2019, сентябрь: обнаружена «какая-то» утечка. Выше, чем «нормальные» 270 грамм в сутки, а точнее до 1.2 фунта / 540 грамм в сутки.
2020, январь: утечка начала расти.
2020, 20 августа: началась первая 3 дневная изоляция модулей, для выяснения места утечки. Утечка локализована в туннеле модуля Звезда.
Где-то тут прошла вторая изоляция
2020, 28 сентября: утечка выросла до 3 фунтов (1.3 — 1.4 кг) /сутки, прошла третья изоляция отсеков, причем прошла по тревоге — Astronauts trace air leak to Russian side of space station after midnight alarm.
2020, 18 ноября: место утечки при выходе в открытый космос обнаружить не удалось.
2021 год. Наса и Роскосмос обработали герметиком все, что смогли найти, снизив утечку до 1.7 фунта (0.77 кг) /сутки
2022 год. Утечка снизились до 0.2 фунта (90 грамм) /сутки.
2024, февраль. Утечка выросла до 2.4 фунта (1.08 кг) / сутки. — НАСА: утечка воздуха из модуля «Звезда» удвоилась, Роскосмос: инцидент зафиксирован и не представляет угрозы экипажу
2024, апрель. Утечка выросла до 3.7 фунта (1.68 кг) / сутки.
Место протечки найти и изолировать так и не удалось, и проблему решили радикально — закрыли люк в протекающий стыковочный тоннель, но это тактическое решение.
26 сентября 2024 вышел 46 страничный отчет NASA«s Management of Risks to Sustaining ISS Operations through 2030
Почему такое внимание придается это изолированной утечке?
Во первых, это один из важных узлов МКС — именно к этому тоннелю стыкуется грузовой корабль Прогресс, он же своими двигателями поднимает орбиту МКС. Можно поднимать орбиту и двигателями самого модуля, и двигателями SpaceX Dragon, и двигателями функционально-грузового блока «Заря», но.
ISS-10 Interior view of the Zvezda Service module, NASA, 17 апреля 2005
ISS-10 Interior view of the Zvezda Service module, фотография wikipedia/common.
Фотографии постарше — в NARA.
Во вторых, именно на (в) Звезде стоят модули управления DMS-R (Data Management System от DaimlerChrysler Aerospace (статья 1, статья 2), системы БИТС 2–12, Регул-ОС, и так далее.
Если переходный тоннель совсем оторвет или он разгерметизируется, то и состояния модуля Звезда будет под вопросом, как и всего российского сегмента.
Почему все очень плохо?
Не так все плохо, что завтра все вдруг умрут. То есть, это возможно, но не по причине разгерметизации тоннеля. Большую часть времени он закрыт, его открывают только на время разгрузки или попыток герметизации.
Все плохо потому, что:
Место (или места) утечки не установлены. При таком объеме утечки это не классическая «пробоина», это несколько трещин, размером с волос или меньше. Никто не может гарантировать, что таких больше нет, или не будет, и что они не могут в какой-то день разово устроить декомпрессию, все же 1 атмосфера — это 10 тонн на квадратный метр. Например, толщина корпуса модуля Destiny — 10 см, но из них 3 мм внешняя стенка, потом слой полиуретана, и еще 3 мм внутренней стенки. Официальной информации по толщине и устройству корпуса блока Звезда не нашлось, но вряд ли сильно толще, или сильно тоньше, например:
Толщина стенки корпуса станции «Салют» составляла 2 мм, шаг ребер 70 мм, высота ребер 12 мм.
Материалы: Алюминиевые сплавы: АМг6 (отжиг), Д16Т (закалка и старение), В95 (закалка и старение)
Сплавы типа 1201, 1420 (Al, Mg, Li) Используются для изготовления баков, в том числе с криогенными компонентами топлива, корпусов герметичных отсеков и других конструкций. (В.А. Eвстафьев. Конструирование космических аппаратов Часть 1)
Причины возникновения не понятны. Может, это результат плохой сварки, все же модуль Салют-9, он же ДОС-8, он же Мир-2, делали в 1984–1986 годах, может просто старение, может результат вибрации от вентиляторов, или усталостные нагрузки от усилии по подъему станции за 25 лет экплуатации, или результат нагревания-охлаждения внешней обшивки, или самого шва, или все сразу. Были бы Шаттлы — можно было попробовать отрезать этот блок и спустить его вниз, но сейчас спускать его нечем.
Поскольку не ясны причины, и не понятно место, то может этот модуль завтра оторвет, или разорвет, или еще поработает. Может, завтра начнет протекать где-то еще.
Договориться по этой проблеме Роскосмос и НАСА не могут —
But while Roscosmos has directed its cosmonauts to search for and address problematic areas — which has reduced the leak rate — the Russian team «does not believe catastrophic disintegration… is realistic,» Cabana said.
«The Russians believe that continued operations are safe — but they can«t prove that to our satisfaction,» Cabana added. «And the US believes that it«s not safe, but we can«t prove that to the Russian satisfaction.»
«Россияне считают, что дальнейшие операции безопасны —, но они не могут это доказать так, чтобы убедить нас. А США считают, что это небезопасно, но мы не можем доказать это так, чтобы убедить россиян», — добавил Боб Кабана.
Литература
The ISS is cracking. But air leaks are just one of its problems.
Space station leaks and aging spacesuits: NASA astronaut warns about risks, says «It«s not a comfortable thing».
«Possibility of a catastrophic failure»: Inside the space station leak problem that has NASA worried.
