ما الذي سيتم عمله مع محطة الفضاء الدولية التي اقتربت من نهاية عمرها التشغيلي؟

2024 مؤلف: Seth Attwood | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 15:57

ستنتهي حياة أحد أكثر المشاريع البشرية طموحًا وتكلفة - محطة الفضاء الدولية - في عام 2024 ، ولكن ما يجب فعله بها ، يقرر الشركاء الآن.

لمدة عشرين عامًا ، ظلت محطة الفضاء الدولية هي المكان الوحيد الذي يسمح للشخص بالبقاء في الفضاء لفترة طويلة. تقع المحطة على بعد 400 كيلومتر من الأرض ، ولم نتجاوز هذه الحدود لفترة طويلة. لكن مدة خدمتها تنتهي في عام 2024 ، ومحطة الفضاء الدولية عفا عليها الزمن ، وتحتاج البشرية إلى المضي قدمًا - إلى القمر والمريخ.

"الوزن المالي" - كما في السنوات الأخيرة ، يُطلق على محطة الفضاء الدولية بشكل متزايد ، حيث يذهب حوالي 30-40 ٪ من ميزانيات الفضاء للبلدان المشاركة في المشروع. المشكلة هي أنه لا يوجد بديل عملي للمحطة المدارية حتى الآن ، والمشاكل تتزايد.

الخيار 1: فقط اغرق

في عام 2020 ، تدهور الوضع الفني لمحطة الفضاء الدولية بشكل كبير. في أغسطس ، ظهر صدع في بدنها ، مما أدى إلى انخفاض الضغط في المحطة. في البداية ، بحثوا عن التسريب في الجزء الأمريكي ، لكن في نهاية سبتمبر ، ذكرت وكالة روسكوزموس أن الكراك كان في وحدة Zvezda الروسية.

هذه وحدة أساسية للمحطة بأكملها ، من خلال محطات الإرساء الخاصة بها ، تتم إعادة تزويد محطة الفضاء الدولية بالوقود ، وتجديدها بمياه الشرب ، وهي أيضًا مسؤولة عن تصحيح المدار (محطة الفضاء الدولية ضخمة بحجم ملعب كرة القدم ، وهي بحاجة مساعدة مستمرة للبقاء في المدار).

ثم تم إغلاق المكان المزعوم لتسرب الهواء "بوسائل مرتجلة" - البلاستيسين الأمريكي. ومع ذلك ، فإن هذا لم يحل المشكلة تمامًا. في منتصف أكتوبر 2020 ، وجد رواد الفضاء فجوة أخرى محتملة في حجرة الانتقال Zvezda - بمساعدة كيس شاي ، تم تسجيل حركته بواسطة الكاميرات في حالة انعدام الجاذبية.

لم يتضح بعد ما إذا كانت هناك فجوات في الهيكل ، ولكن في 19 ديسمبر تم تحذير محطة الفضاء الدولية من نفاد الهواء الاحتياطي لتعويض التسرب. هذا بالفعل تهديد لسلامة الطاقم نفسه.

كل هذا لا يزال متسقًا مع التوقعات الأخيرة لشركة RSC Energia الروسية (شركة تصميم رائدة): "هناك بالفعل عدد من العناصر التي تضررت بشكل خطير من الأضرار وخرجت عن الخدمة. كثير منهم لا يمكن استبدالهم. قال نائب المدير العام فلاديمير سولوفيوف "بعد عام 2025 ، نتوقع انهيارًا يشبه الانهيار الجليدي للعديد من العناصر".

على وجه الخصوص ، لا يمكن استبدال وحدة Zvezda نفسها - لم يستمر إنتاجها منذ الحقبة السوفيتية. هذا يعني أنه يجب إتقانها من جديد ، بناءً على تقنيات أخرى ، وقضاء الكثير من الوقت في الاختبار للتأكد من أنها جاهزة.

يشير كل هذا إلى فكرة واحدة: التعامل مع محطة الفضاء الدولية بالطريقة المعتادة مع الأجسام الفضائية الضخمة التي قضت وقتها - الغرق في المحيط الهادئ ، بعيدًا عن الطرق الصالحة للملاحة. يحترق الجسم جزئيًا في الغلاف الجوي ، وتسقط الشظايا في الماء. لذلك في عام 2001 ، على سبيل المثال ، تم إخراج سلف محطة الفضاء الدولية ، محطة مير الروسية ، من المدار.

في الولايات المتحدة ، تعتبر مسألة ضخ الأموال لصيانة المحطة القديمة حادة بشكل خاص ، لأنها تتحمل حوالي 70٪ من جميع التكاليف (روسيا - 12٪). يؤدي إطالة عمر المصنع كل عام إلى تجميد مليارات الدولارات التي يمكن أن تُخصص لإنشاء مصنع جديد وتطوير المشاريع المنتهية. أعلنت وكالة ناسا بالفعل أنها ستتوقف عن تمويل محطة الفضاء الدولية اعتبارًا من عام 2025 من أجل "تحرير" هذا المبلغ. من ناحية أخرى ، تؤيد روسيا بشكل قاطع تمديد العملية حتى عام 2028 أو 2030. وعلى الرغم من عدم تحديد أي شخص لمصيرها حتى الآن ، يبدو أن الدول المشاركة مهتمة باستمرار محطة الفضاء الدولية في الطيران (ولكن ، على الأرجح ، بشروط مختلفة).

"السبب الرئيسي لهذا الاهتمام هو عدم وجود أي بديل لمحطة الفضاء الدولية لجميع المشاركين في البرنامج ،" يلاحظ فيتالي إيغوروف ، الخبير المستقل والمروج لرواد الفضاء.

الخيار 2: امنح محطة الفضاء الدولية للأيدي الخاصة

في يونيو 2019 ، قدمت وكالة ناسا برنامج المدار الأرضي المنخفض - في الواقع ، نقل محطة الفضاء الدولية إلى السكك الحديدية التجارية. بعد كل شيء ، إذا توقفت الوكالة عن دفع المليارات ، فيجب أن يقوم بها شخص آخر. يشجع البرنامج رحلات رواد الفضاء الخاصة إلى محطة الفضاء الدولية على حساب الشركات غير الحكومية ، فضلاً عن إنشاء محطات فضائية خاصة.

لم تفكر روسكوزموس أبدًا بجدية في خيار مماثل. أولاً ، لا يوجد رواد فضاء مأهول من القطاع الخاص في روسيا ، فهذا من اختصاص الدولة البحت. ثانيًا ، كما لاحظ الخبير الصناعي ليونيد خزانوف ، على مر السنين ، تم استخدام محطة الفضاء الدولية في المقام الأول لاستكشاف الفضاء الخارجي والعلوم ، وهذا هو المعنى الرئيسي - يتم إجراء التجارب والبرامج العلمية على متنها يوميًا. يقول: "التجارب ممكنة فقط بتمويل حكومي".

اتضح أنه يتم النظر في شراء الوحدات الأمريكية فقط ، ولن يشتري أحد الوحدات الروسية. وحتى إذا تم العثور على مثل هذا المشتري ، فهناك مشكلة واحدة كبيرة: حجرة الإرساء الروسية لمحطة ISS Zarya ، التي تم تصنيعها في روسيا ، تم دفع ثمنها بالفعل في التسعينيات من قبل وكالة ناسا كجزء من برنامج أمريكي غير معلن لدعم رواد الفضاء الروس. وبالتالي ينتمي أيضًا إلى وكالة ناسا. سيتعين على روسيا بناء خليج جديد لرسو السفن للوصول إلى وحداتها الخاصة. وقال إيجوروف: "بدون حجرة الإرساء في محطة الفضاء الدولية ، لن يحتاجها التجار من القطاع الخاص".

الخيار 3: المحطة المركزية

هناك خيار آخر لاستخدام محطة الفضاء الدولية وهو تحويلها إلى مركز لتسليم البضائع إلى القمر. إن ظهور محطة قمرية تدور في مدارات ما هو إلا مسألة وقت. يتم النظر في خياراتها المختلفة (بما في ذلك التطوير المشترك) من قبل العديد من البلدان ، ويمكن أن تعمل محطة الفضاء الدولية "كنقطة إعادة شحن". سيكون أرخص مما لو طارت الصواريخ مباشرة إلى القمر.

هناك العديد من اللاعبين الذين يرغبون في تشغيل محطة الفضاء الدولية بهذه الطريقة: البرامج القمرية (أو ، على الأقل ، الطموحات) مملوكة لكل من وكالات الفضاء وأصحاب القطاع الخاص مثل SpaceX و Boeing و S7 الروسية. خطط روسكوزموس ، على وجه الخصوص ، من بين أمور أخرى ، لإرسال أجزاء من الجزء الروسي من محطة الفضاء الدولية إلى القمر بحلول عام 2030 من أجل بناء قاعدة مدارية قمرية منها. صحيح أن هذه الخطة بها الكثير من المتشككين وليست المواعيد النهائية الأكثر واقعية. من المحتمل أن اهتمام روسيا بمحطة الفضاء الدولية بشكلها الحالي لا يزال أعلى.

الخيار 4: روسيا "تفكيك" وحداتها النمطية

فصل الجزء الروسي والاستمرار في استخدام قطعة متعددة الوحدات من محطة الفضاء الدولية وحدها هو سيناريو آخر ، تمت مناقشته في كثير من الأحيان. ستسمح نهاية اتفاقية التشغيل المشترك لمحطة الفضاء الدولية بعد عام 2024 للمشاركين بالانفصال. لكن مثل هذه النتيجة بالنسبة لروسيا ، على الرغم من كونها مغرية ، إلا أنها أكثر تعقيدًا من جميع النتائج السابقة. هناك مشاكل فنية ومالية.

على سبيل المثال ، لا تحتوي وحدة المفتاح Zvezda ، التي تتطلب التوجيه وتصحيح المدار ، على جرارات خاصة بها (هذه محركات خاصة لهذا الغرض فقط). يتم إرساء الحمولة الروسية "بروجرس" في العقدة الخلفية للوحدة ، والتي تقوم أحيانًا بتشغيل المحركات لرفع مدارها. لكنهم يستهلكون الوقود بسرعة. يلاحظ إيغوروف أن الجمع بين الجيرودين الأمريكي ومحركات التحكم في المواقف الروسية هو أحد العناصر الرئيسية في "عقد الزواج" ، مما يجعل من المستحيل "تقسيم" محطة الفضاء الدولية إلى محطتين منفصلتين.

علاوة على ذلك ، كما في السابق ، لم يقم أحد بإلغاء تآكل المحطة واحتمال حدوث تشققات جديدة. في الوقت نفسه ، فإن رواد الفضاء ، المدعومين بالفعل بشكل كبير من ميزانية الاتحاد الروسي ، يخسرون المزيد والمزيد من الأموال.

بيع المقاعد في "Soyuz" بعد الإطلاق الناجح لـ Crew Dragon من Elon Musk يخاطر بالتخفيض إلى الحد الأدنى ؛ كما تحولت عمليات إطلاق البضائع التجارية تدريجياً إلى المنافسين منذ عام 2012 ، عندما جلبت سبيس إكس صاروخها الثقيل فالكون 9 إلى السوق.وتعتقد وزارة المالية الروسية أنه يجب قطع تمويل روسكوزموس في السنوات الثلاث المقبلة - بمقدار 60 مليار روبل أخرى.

الخيار 5: إنشاء محطة وطنية جديدة

حتى الآن ، تبدو فكرة إنشاء محطتنا الوطنية الخاصة لتحل محل محطة الخدمة المدارية الروسية (ROSS) هي الأعلى صوتًا. ديمتري روجوزين ، المدير العام لـ Roscosmos ، يدافع عنها شخصيًا: "من المحتمل أن تستمر محطة الفضاء الدولية حتى عام 2030. نبدأ الآن في إنشاء محطة مدارية جديدة ، ولدينا بالفعل وحدتان احتياطيتان. نخطط لإضافة المزيد من الوحدات إليها: في الواقع ، بعد عام 2030 ، سيكون الاتحاد الروسي هو الدولة التي ستنشئ محطة جديدة ".

ووفقًا له ، فإن المحطة الجديدة ، على عكس محطة الفضاء الدولية ، ستكون قادرة على تزويد السفن والأقمار الصناعية بالوقود ، مما يزيد من عمر خدمتها. ومن المقرر أيضًا أن تضم ورشة عمل لتجميع المركبات الفضائية التي ستطير إلى القمر والمريخ والكويكبات ، والمقر الرئيسي لقيادة المجموعة المدارية بأكملها.

ستكون إحدى الوحدات التجارية ، لأربعة سياح - سيتم تثبيت نافذتين كبيرتين هناك وسيكون هناك وصول إلى شبكة WiFi. كما يقولون ، يمكن إطلاق جميع وحدات ROSS في المدار باستخدام مركبات الإطلاق Angara-A5 - أطلقت روسيا الصاروخ الثاني خلال ست سنوات في ديسمبر 2020 ، واستغرق تطويره ربع قرن.

ربما تكون الميزة الرئيسية لـ ROSS هي عمرها غير المحدود بسبب الوحدات القابلة للاستبدال. لكن الخبراء الروس يقولون إنه على الرغم من أن ROSS جيدة كفكرة ، إلا أنها يمكن أن تظل كذلك. يقول المهندس ألكسندر شاينكو ، الذي طور مركبات الإطلاق Angara-A5 و KSLV: "تتغير الخطط الروسية كثيرًا ، لذا لن أقول إنه بعد محطة الفضاء الدولية ستبني روسيا محطتها الخاصة".

لست مضطرًا للذهاب بعيدًا للحصول على أمثلة للبناء طويل المدى: إحدى الوحدات النمطية المسماة Nauka ، والتي كان من المفترض أن تصبح وحدة علمية لمحطة الفضاء الدولية في الجزء الروسي ، تم التخطيط لإطلاقها في المدار منذ 11 عامًا ، لكن هذا لم يحدث قط.