Покорители космоса: Звездолеты из фильмов, которые могут стать прототипами кораблей будущего

В одном из прошлых постов я рассказывал про новую Российскую Орбитальную Служебную Станцию (РОСС), которая должна прийти на на замену МКС после окончания её эксплуатации в 2028-2032 годах.

Теперь переходим к аналогичному проекту, только с шильдиком Axiom Space Commercial Station.

Когда-то давным давно, лет шесть назад – я уже рассказывал на пикабу про будущее орбитальных станций, в том числе и про коммерческую станцию Bigelow, чей надувной модуль BEAM был выведен на орбиту в 2023 году, с помощью миссии SpaceX Dragon CRS-8.

– Тогда среди всех частных проектов наибольшие шансы на реализацию имела именно она, непонятное нечто из трансформируемых модулей BA-330 и Sundancer, но этим планам не было суждено дойти до реализации.

Даже несмотря на то, что Bigelow Aerospace успела вывести на орбиту три своих конструкционных прототипа – компания не получила должного финансирования, а её проекты инвесторы посчитали спорными.

– В марте 2020 года, как раз в разгар пандемии COVID-19 фирма уволила всех своих сотрудников, общим штатом в 88 человек. Сама компания не была упразднена, в 2023 году она через своих юристов пыталась отсудить у NASA сумму в 1,05 млн. $, но пока ничего не получилось.

В итоге – на сегодняшний день единственным достижением фирмы остаётся их Bigelow Expandable Activity Module, надувная конструкция массой в 1,5 тонны, которая пробудет в составе МКС до окончания срока её эксплуатации, ну а подробнее о самом проекте можно глянуть как раз в прошлом посте:

– Надувные орбитальные модули Bigelow Aerospace – длиннопост

Смешно тут то, что в итоге финансирование получила Axiom Space, компания которая моложе того поста, ссылку на который я оставил выше. Когда я его писал – про неё ещё никто не слышал.

Итак, собственно, а почему в итоге Axiom Space? Потому что её основатель – это бывший глава программы МКС со стороны NASA, который проработал на своём посту в космическом центре им. Джонсона с 2005 по 2023 года.

– И сразу после ухода с должности, считай, основал свою компанию. Причём в число её сотрудников входят четыре бывших американских астронавта.

Прямые связи с NASA – решают все проблемы с заказами. У компании есть контракты на четыре туристических миссии в космос со SpaceX, первый из которых подразумевая запуск корабля Crew Dragon C207 Resilience в январе 2023 года.

Что же касается орбитальной станции – то она начнёт строится в составе МКС.

– 27 января 2020 года НАСА объявило, что выбрало компанию Axiom Space для разработки, постройки, запуска и стыковки к МКС трёх больших модулей, первый из которых полетит в 2024 году. Впридачу к ним – компания также запустит свой собственный аналог “Купола”, с обзорными окнами.

Запуск узлового модуля, к которому потом будут цеплять все остальные, вроде как, планируется на 24 ноября 2024 года (Ровно через три года после российского УМ “Причал”, который полет 24 ноября 2023).

– Второй модуль будет использоваться для проживания, а третий для исполнения заказов на проведение научно-исследовательской и производственной деятельности (Короче то же, что делают на МКС, только под частников).

В модулях планируются высокоскоростной Wi-Fi, интерьерные видеопанели и тот самый прозрачный обзорный купол, в полный человеческий рост. Что самое интересное – к моменту закрытия программы МКС, Axiom Space планирует подключить к своим модулям независимую энергетическую платформу, отстыковать их и использовать как “Коммерческую космическую станцию Аксиом”.

– То есть в конце 2020-ых эта штука по идее должна выглядеть вот так, но тут почему-то нарисованы два узловых модуля, хотя на жилом не планировались НАДИРные порты, только осевые. 

Хотя есть более правильный рендер, на котором у станции иной порядок стыковки, и он выглядит более реалистично, правда такая компоновка похожа на ту, которая будет после отсоединения от МКС.

Как-то так вся эта бандура будет выглядеть в середине 2030-ых годов. Вполне себе солидная станция, но учитывая, что модули Axiom, за исключением энергетической платформы – выполнены в типоразмерах американского сегмента МКС – по массогабаритам она будет немногим больше российской орбитальной станции на тот же период времени.

– То есть что-то сравнимое с советской станцией “Мир”.

Конечно эти станции будут расширяться, как и Китайская “Тяньгун-3” – но вряд ли мы на низкой опорной орбите увидим что-то крупнее Международной Космической Станции как минимум до 2050-ых годов.

Кстати об этом, раз уж речь зашла про размеры и циферки – давайте тогда посчитаем, а до каких же объёмов отожрётся МКС к концу своего существования?

– На ноябрь 2020 года, до отстыковки модуля “Пирс” – Международная Космическая Станция весила порядка 419 725 кг. Это не сухая масса, но в ней не учитывались пристыкованные корабли, так как они не являются её постоянной частью. Жилой объём при этом составлял 916 кубических метров.

На август 2023 года, после сброса “Пирса” в океан и стыковки “Науки” – станция сначала потеряла 3580 кг и 13 кубометров, а потом получила взамен 20 350 кг и 70 кубометров.

– То есть сейчас станция весит около 432 – 440 тонн, в зависимости от количества топлива на борту.

В свете того, что Роскосмос не уверен в схеме строительства своей национальной станции – предположим, что никто её отдельно делать не будет, а вместо этого просто начнёт её строительство в составе МКС, так же как и Axiom Space.

– Тут всё более-менее понятно, в ноябре добавится УМ “Причал”, до 2025 года Российский сегмент пополнится Научно-Энергетическим Модулем (Итого 460-466 тонн и 1084 кубических метра герметичного объёма).

Что дальше – пока непонятно. Зависит от того как долго мы будем делать модули после НЭМа, ибо их надо уже сейчас закладывать, меньше 5 лет на их производство уйти не сможет никак.

– Но по реалистичным меркам, до конечных сроков существования станции (2030-2032 год, который я уже лет пять как предсказывал) – мы успеем пополнить РОС МКС ещё двумя модулями – шлюзовым и базовым, на что-то большее рассчитывать не стоит, это уже за 2030-ый год уйдёт, с нашими переносами сроков оно долетит уже не до МКС, а к РОСС после его отстыковки.

Шлюзовой модуль – это что-то типа “Поиска” или “Пирса”, но точно не американский “Квест”, он будет малым аппаратом, выводимым на модифицированном “Прогрессе-МС”, так же как и УМ “Причал”. Допускаю, что он по габаритам будет таким же, около 4 тонн и, пускай те же 19 кубометров объёма.
– Базовый модуль это один в один “Заря”, “Звезда”, “Наука” и всё что мы делали до этого, только поновее. Сухую массу можно просто брать 20 400 кг и всё, а обитаемый объём 70-75 кубометров.

Получается, что с первым этапом РОСС в составе – МКС откормят до 480-490 тонн и 1170-1180 кубометров объёма. Внешние размеры станции изменятся не сильно, просто представим себе эту картинку, заменим нижний правый модуль на что-то, похожее на центральный (Это “Наука”, если что), а в УМ “Причал”, который между ними воткнём что-то такого же размера, как и он сам.

А, забыл, там же ещё в декабре 2020 года запустили коммерческий шлюз “Бишоп” – добавляем ещё 1360 кг и 4 кубометра.

Что там с Аксиомой будет – я не знаю. Могу предположить, что они по массе будут похожими на NODE-3 “Транквилити” или “Дестини” (Внешне по размерам предположил), где-то по 15 тонн каждый.

– Пускай вместе со всеми дополнительными обвесами, роботизированной рукой – эти три модуля будут весить 50 тонн, а вместе со вторым “Куполом” – ну, скажем, 55 000 кг.

У “Гармонии” внутренний объём побольше, чем у наших модулей, хоть она и весит меньше (Нет двигателей и топливной системы, плюс на наших помимо 20 тонн сухой массы можно залить сверху 5-6 тонн топлива) – 117 кубических метров. Что-то похожее будет и у Axiom Space.

Теперь энергетическая платформа. Это самый тяжёлый модуль МКС будет, и самый большой. Судя по огромным размерам – выводить его будут на Фалькон Хэви.

– У него есть герметичная часть, размером с остальные модули сегмента, плюс огромная негерметичная секция, заканчивающаяся здоровым кластером солнечных панелей. Внутренний обитаемый объём у него скорее всего те же 120 кубометров, а вот масса вполне может доползти до 30 тонн. Этот показатель и возьмём.

Итого к началу 2030-ых годов параметры у МКС будут следующие:

– Ширина: 108,47 метра (По фермам)

– Длина : ~85 метров от двигателей “Прогресса”, пристыкованного к ПрК базового модуля “Звезда” до задней части сервисного отсека SpaceX Dragon 2, пристыкованного к жилому модулю Axiom Space.

– Высота: ~46 метров от двигателей “Союза”, пристыкованного к НАДИРному узлу “Причала” до навесных секций солнечных ферм

– Масса: от 550 000 до 570 000 кг, в зависимости от количества топлива на борту станции. Вместе с пристыкованными к ней кораблями, штатно может достигать 600 тонн. Пиковые значения, во время пересменки экипажа (2х “Союза” 2х “Прогресса” 2х “Crew Dragon” 1х “CST-100” 1х “Dragon 2 Cargo” или Dream Chaser) – могут и за 640 тонн перевалить.

– Жилой объём: до 1600 кубических метров при максимальном одновременном экипаже в 18 человек.

Как вы понимаете – это очень много. Единственный рукотворный объект, который на низкой опорной орбите будет весить больше Международной Космической Станции – это заправленный SpaceX Starship.

– При этом его сухая масса всего 120 тонн, менее 10% от заправленной, в то время как МКС – это именно что станция, и на её даже предельные значения в 640 тонн – будет приходиться меньше 5% топлива.

На запуск чего-то схожего по размерам нужно будет семь раз послать на орбиту старшип. И то, что он повезёт внутри, даже при не самой высокой цене пуска – будет стоить очень дорого.

– Поэтому я и говорю, что не стоит ждать чего-то крупнее МКС ещё лет тридцать пять.

LOP-G если что (Лунная орбитальная станция) – меньше, чем станция “Мир”, из-за нахождения на окололунной орбите.

– Ну а мы с вами теперь знаем чем закончится эпоха МКС