Яскрава “зірка” у космосі, Міжнародна космічна станція — МКС, посприяла науковим відкриттям у медицині, фізиці, хімії та багатьох інших галузях. А для її роботи були створені технології, що пізніше почали використовуватися на Землі.

У одного з екіпажів МКС був звичайний робочий день, частину якого займали наукові експерименти у найрізноманітніших галузях. Але саме у цей день, такий схожий на всі інші, астронавти відкрили стабільно палаюче холодне полум’я. Вчені спалили краплі палива під час експерименту з гасіння полум’я (FLEX), і сталося дещо несподіване. Крапля гептанового палива, схоже, згасла, однак насправді продовжувала горіти без видимого полум’я за температури у 2,5 рази нижче, ніж звичайна свічка.

Відкриття стабільно палаючого холодного полум’я — одне з досліджень, проведених екіпажами протягом 20 років на Міжнародній космічній станції. Це перший міжнародний проект такого роду, який об’єднав зусилля різних країн, багаторічний досвід в освоєнні космічного простору.

Проект дозволив астронавтам жити в космосі місяцями, що дало значний поштовх до розвитку науки і технологій, здатних вирішити проблеми людства на Землі і сприяти колонізації навколоземного простору в майбутньому.

Цей матеріал розповідає історію МКС та у чому її користь для людства.

Історія створення МКС

Рональд Рейган, 40-й президент США, під час “космічних перегонів” між Радянським Союзом і Сполученими Штатами Америки за першість в освоєнні космосу ухвалив у 1984 році доленосне рішення — побудувати космічну станцію протягом найближчих 10 років.

“Космічна станція дозволить здійснити якісний стрибок у наших дослідженнях в області науки, зв’язку, металів і життєво важливих ліків, які можуть бути зроблені тільки у космосі. Ми хочемо, щоб наші друзі допомогли нам упоратися із цими проблемами, й опісля розділили всі плоди спільної роботи. NASA запрошуватиме інші країни до участі, щоб ми могли зміцнити мир, досягти процвітання і розширити свободу для всіх, хто поділяє наші цілі”, — сказав Рейган, оголосивши рішення щодо будівництва нової орбітальної станції.

У заяві Рейгана йшлося про космічний корабель-лабораторію для довготривалого перебування людини на навколоземній орбіті, проведення наукових досліджень, важливих як для майбутнього людства на Землі, так і для вивчення космосу.

Проект, про який заявив Рейган, це не перша орбітальна станція. В рамках “космічних перегонів” США вже виводили на орбіту проект Skylab, у 1973 році, щоб провести більше двох сотень експериментів у галузі біомедицини, сонячної астрономії. Серед найбільш важливих були дослідження фізіологічних реакцій космонавтів на тривалі космічні польоти.

Деякі дослідження, проведені на Skylab, були нагороджені Нобелівською премією.

Зокрема Ріккардо Джакконі, відомий американський астрофізик італійського походження, 2002 року отримав половину Нобелівської премії з фізики за дослідження рентгенівської астрономії, включно із вивченням Сонця на борту Skylab, що сприяло народженню рентгенівської астрономії. Це розділ астрономії, який займається вивченням рентгенівського спостереження і виявлення астрономічних об’єктів.

Станцію на навколоземну орбіту відправили не тільки США, а й Радянський Союз. Перша радянська орбітальна програма “Салют” була націлена на проведення довгострокових досліджень проблем життя у космосі і різних астрономічних та біологічних експериментів.

Найбільш активна фаза будівництва припала на кінець 1990-х. До проекту, як і планувалося, приєдналися й інші країни: Канада, Японія і Європейське космічне агентство, яке представляло тоді 13 країн.

Збирати МКС почали у листопаді 1998 року. Першим був модуль “Заря”, який доправили за допомогою ракети “Протон”. Ще за два тижні шатл Endeavour доставив до нього модуль Unity і два стикувальних адаптера. Всього для будівництва проекту знадобилося понад 40 польотів у космос, щоб зібрати 16 модулів, в яких по декілька місяців змогли б перебувати астронавти країн-учасниць.

Спільними зусиллями різних країн МКС була зведена. Вартість проекту склала більше $100 млрд. Ставши найдорожчим в історії космонавтики, він потрапив до Книги рекордів Гіннеса.

Зараз МКС нагадує гігантський конструктор з великою кількістю відсіків. За розміром станцію можна порівняти з полем для американського футболу, вагою близько 450 000 кг. Вона рухається зі швидкістю близько 28 000 км/год на висоті 420 км над Землею.

Першими у листопаді 2000 року на її борт потрапили троє астронавтів: Вільям Шеперд, Юрій Гидзенко і Сергій Крикальов. Їхня місія тривала 136 днів і передбачала запуск багатьох систем на станції, однак перебування було менш комфортним, аніж зараз.

Шеперд, американський астронавт, порівняв умови проживання з кемпінгом. “У нас не було очищення CO2, не було кондиціонера і прибирання, як це було потрібно. Це викликало деяку заклопотаність. Наше виробництво O2 не працювало. Було багато речей, надто обмежених з огляду на їхню надійність. Багато простих або майже саморобних систем життєзабезпечення нам довелося довести до більшої кількості можливостей”, — згадував він в інтерв’ю NASA 2010 року.

Як влаштована МКС

Станція — багатомодульний проект, де розташовані лабораторії для наукових досліджень, житлові зони для астронавтів, а також інша інфраструктура, необхідна як для життя в космосі, так і для зв’язку з Землею.

Останні астронавти використовують, щоб повідомляти про результати досліджень або про позаштатні ситуації, такі як, наприклад, зіткнення з космічним сміттям.

Вільний час астронавти проводять за рутиною та хобі: читають книги, слухають музику, ведуть щоденники. Канадський астронавт Кріс Гетфілд навіть написав книгу, в якій поділився досвідом роботи на МКС.

Астронавти розповідають про свої місії на станціях і через соціальні мережі, за допомогою інтернету. Майк Массіміно 12 травня 2009 року став першим у космосі, хто надіслав “твіт” — публікацію у соціальній мережі Twitter. “Запуск був дивовижним!! Я почуваюся прекрасно, багато працюю і насолоджуюся чудовими видами, пригода на все життя розпочалася!” — написав він.

Також астронавти записують відео для YouTube, у яких розповідають про життя на орбіті або демонструють виходи у відкритий космос.

Під час однієї місії екіпажі проводять у космосі у середньому 182 дні. Деякі учасники були на станції довше. Скотт Келлі став рекордсменом за тривалістю перебування в космосі за один політ — 340 днів. А Пеґґі Вітсон була у космосі ще довше — загалом 665 днів.

Яку користь принесла поява орбітальної станції

Дослідження — головне завдання МКС. Вони проводяться у галузях медицини, фізики, хімії та багатьох інших.

До прикладу, дослідження на станції у галузі медицини допомогли краще вивчити м’язову дистрофію — патологічний процес у органах, що характеризується ураженням м’язових структур.

Вагомою для науки була перевірена можливість виростити овочі та зелень на МКС, що успішно відбулося. Уже зараз астронавти вирощують салат у лабораторіях.

2018 року Лабораторія холодного атома NASA стала першою, хто виробив на навколоземній орбіті п’ятий стан речовин, назвавши його конденсатом Бозе — Ейнштейна (БЕК). Лабораторія холодного атома, лабораторія фундаментальної фізики на Міжнародній космічній станції, охолоджує атоми до ультрахолодних температур, аби вивчити їхні основні фізичні властивості способами, які були б неможливими на Землі.

Загалом за 20 років роботи проекту було проведено 2 500 експериментів, результати яких здатні вплинути на людство у недалекому майбутньому.

Можуть стати у пригоді не тільки дослідження, але й технології, створені для МКС. Це, наприклад, системи очищення води, які дозволяють використовувати воду багатократно і не вимагають постачання із Землі.

У недалекому майбутньому кількість і призначення космічних станцій значно зміниться.

Так, новими дослідженнями займуться у лабораторіях Китайської космічної станції. Вона вже вивчає життя та біотехнології у космосі, фізику рідини та горіння у мікрогравітації тощо.

Уже зараз обговорюється проект-курорт Voyager Station. На станції для космічних туристів будуть розташовані готелі, ресторани, оглядові майданчики для спостереження за Землею. Її будівництво планується 2026 року.

Термін експлуатації МКС — до 2024 року. Однак жодного сумніву, що його продовжать. Тож станція й надалі кружлятиме навколо Землі, а на її борту зроблять іще чимало відкриттів.