Нет России — нет МКС: Затопят ли станцию после 2024 года

Если стараться объяснять максимально простым языком, то, наверное, можно сказать так: Международная космическая станция падает всё время. Почему она падает? Дело не только в притяжении Земли, а ещё и в том, что на высоте полёта станции (а это чуть выше 400 километров) всё-таки имеется кое-какая атмосфера. И даже не кое-какая, а по своему воздействию на станцию — ещё какая.

МКС летит со скоростью 7,6 километра в секунду. У поверхности Земли это уже считается гиперзвуком. И на такой скорости трение о, казалось бы, разреженные верхние слои атмосферы очень ощутимо. Оно тормозит станцию, поэтому МКС постоянно снижается, и, если ничего не делать, она просто упадёт. Вот, к примеру, как выглядит кривая этого снижения. Те участки, на которых она резко идёт вверх, — это моменты коррекции орбиты, то есть её возвращения на нужную высоту.

Но есть одно обстоятельство, которое очень сильно влияет на скорость этого торможения и, соответственно, на частоту необходимых коррекций. И это — солнечная активность.

Солнечное излучение воздействует на верхние слои атмосферы. Что оно делает: оно выбивает из атомов электроны и таким образом превращает их в ионы. А выбитые электроны болтаются сами по себе. Поэтому есть такое понятие — ионосфера. Это та верхняя часть атмосферы, где, собственно, такое и происходит. Начинается она примерно на высоте 60 километров (в мезосфере) и простирается до нескольких тысяч. То есть там, где ещё есть атомы как таковые, там их и ионизирует ультрафиолетовое и прочее излучение.

Основной, самый заметный для нас в масштабах нашей жизни солнечный цикл составляет 11 лет. Принято считать его началом момент минимума активности, а следующий минимум — его концом и началом нового цикла. Соответственно, где-то посередине между ними — момент пика.

Обычный, спокойный солнечный ветер несёт в атмосферу свои заряженные частицы на скорости 300–600 километров в секунду. Только представьте. И это ещё минимум. А, к примеру, во время так называемых протонных событий (внезапного выброса из Солнца протонов на пике его активности) они несутся на скорости от 10 ТЫСЯЧ километров в секунду до практически скорости света (а она составляет 300 тысяч километров в секунду).

И чем интенсивнее этот поток солнечных частиц, тем сильнее они разогревают, ионизируют атмосферу, заполняют её свободными электронами и увеличивают общую плотность верхних слоёв. Протонная вспышка делает эту плотность на порядок выше. Отсюда и более сильное трение об эту атмосферу какого-либо объекта, который в ней летит.

В 2011 году Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн имени Н.В. Пушкова опубликовал данные о поведении на орбите спутников "Интеркосмос-19", "Метеор-1-2" и "Космос-1154" в 1980–1990-е годы. Оказалось, на пике 22-го цикла, который пришёлся на конец 80-х – начало 90-х — орбиты аппаратов снижались заметно быстрее.

Нетрудно догадаться, что в точности то же самое происходит и с 400-тонной Международной космической станцией. А это значит, что во время пика солнечной активности её надо намного чаще приподнимать, тратить на это топливо и так далее.

Но с другой стороны, это автоматически означает и ещё одну вещь: если стоит задача затопить станцию, то это намного легче сделать именно на пике солнечной активности: плотная атмосфера сама проделает многое из того, ради чего при спокойном Солнце придётся лишние несколько раз включать двигатели для снижения.

Так вот, сейчас у нас с вами идёт 25-й солнечный цикл. Начался он примерно одновременно с пандемией — в декабре 2019 года — и закончится где-то в 2030-м. И учёные подсчитали, что пик этого цикла придётся на 2024 год.

Что характерно: именно 2024 год фигурирует в заявлениях о прекращении работы России на МКС. Правда, новый глава Роскосмоса Юрий Борисов сказал, что принято решение уходить с орбиты "после 2024 года".

По всей видимости, да. Почему? На сегодняшний день возможностей зарубежных космических кораблей ни для поддержания орбиты станции, ни даже для её затопления — абсолютно недостаточно. Из возможных вариантов есть грузовой корабль Cygnus и корабли Dragon от SpaceX. Но ситуация такова, что у одного из них на данный момент не хватает топлива на изменение орбиты, потому что оно для этих целей не предусмотрено. Оно предусмотрено в основном на стыковку и спуск, а того, что остаётся сверх этого, — слишком мало.

Cygnus недавно дал тестовый коррекционный импульс, но он очень маленький, для полноценной коррекции орбиты таких импульсов понадобится много, и возникает вопрос, где они возьмут для этого столько топлива. А дозаправляться из тех запасов, которые есть на МКС, эти корабли тоже не могут, потому что эта система дозаправки работает только с российскими "Прогрессами". И только в российских "Прогрессах" заранее продуманы достаточные запасы на то, чтобы и своими двигателями ускорять (и таким образом приподнимать) станцию, и разворачивать её для этого как надо (что принципиально важно), и жёстко поддерживать в нужном положении, чтобы её не начало неконтролируемо закручивать.

В связи с этим возникает вопрос, что, собственно говоря, партнёры думают делать после ухода России с орбиты. Смогут ли они своими силами хотя бы по-человечески затопить станцию или её действительно ждёт неконтролируемое падение, которым пугал Дмитрий Рогозин? Притом если Россия уйдёт, скажем, в 2025 году, то Солнце ещё будет активно, и будет значительно легче затопить станцию. А вот если пик будет пропущен, то это означает только одно: мы уходим, а вы как хотите — так и затапливайте.

Впрочем, Юрий Борисов сказал главе государства, что российская сторона, прощаясь, выполнит все обязательства перед партнёрами. Это даёт смутную надежду на участие "Прогрессов" в том, чтобы проводить Международную космическую станцию в последний путь.