Проект узлового модуля «Асгардия» для Международной космической станции

Главная / Новости

21:31 / 10 марта 2021

21:31 / 10 марта 2021

Генеральный конструктор проекта, Глава Космической Нации Асгардия Игорь Ашурбейли представляет технический обзор узлового модуля и рассказывает о промышленном партнёрстве, учреждаемом для осуществления проекта.

Художественная реконструкция узлового модуля «Асгардия» в месте предполагаемой локализации (справа от отсека Columbus ЕКА) на МКС

Вклад частных компаний в работу Международной космической станции приобретает всё большее значение – они предоставляют новые услуги и оборудование, тем самым стимулируя дальнейшее развитие МКС, которая в 2020 году отметила своё двадцатилетие. Проект по присоединению к МКС нового узлового модуля назвали главным шагом к расширению постоянного присутствия человека на низкой околоземной орбите. Это произошло на I Научно-инвестиционном конгрессе Асгардии, состоявшемся в Германии в октябре 2019 года.

За последние 10 лет неоднократно поднимался вопрос о дальнейших исследованиях на низкой околоземной орбите (НОО) по окончании срока службы МКС. В настоящее время предполагается, что эксплуатация станции продлится примерно до 2030 года. Тем не менее очевидно, что в существующем виде она не может работать столь продолжительно.

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) как ведущий партнёр МКС выступает инициатором программы коммерческого использования станции, в рамках которой часть ответственности за операции и обслуживание передаётся частным компаниям. Программа действий, заявленная в июне 2019 года, включает в себя пять ключевых аспектов: формирование основ коммерческого использования МКС и ценовой политики, развитие космического туризма, запуск процессов коммерческого развития НОО, поиск возможностей для стимулирования устойчивого спроса, количественную оценку долгосрочных потребностей управления в деятельности на НОО.

Благодаря этой программе Национальная лаборатория США, управляющая американским сегментом космической станции, получила частные инвестиции для расширения возможностей МКС: от малого лабораторного оборудования до крупных структурных компонентов. Тем временем почти все остальные партнёры МКС включились в разработку новой политики, направленной на расширение использования станции и её объектов сторонними организациями, коммерческими компаниями и странами, не входящими в пять партнёрских агентств.

Характерно, что эта новая коммерческая политика не ограничивается предоставлением инфраструктуры и оборудования, но отдаёт приоритет созданию новых возможностей для частных астронавтов. Такой подход представляет интерес для государств, которые ранее не имели доступа к пилотируемым исследованиям космоса, о чём свидетельствует старт программы астронавтов ОАЭ и других инициатив, в числе которых – программы космических полётов Индии, Турции и Нигерии.

Международная космическая станция. Планируемое месторасположение узлового модуля «Асгардия» в общей архитектуре МКС.

Кликните на схему для увеличения

Коммерциализация МКС

Существующая на сегодня стандартная конструкция МКС обеспечивает жизнедеятельность экипажей до семи человек, поэтому увеличение численности экипажа потребует дополнительных помещений – как для научных экспериментов и исследований, так и для работы, сна, гигиены, питания, развлечений и так далее. Очевидно, что это, в свою очередь, потребует увеличения мощности систем жизнеобеспечения.

Наиболее значительные примеры коммерческой деятельности по расширению МКС включают расширяемый модуль Bigelow, наружную целевую платформу для полезной нагрузки Bartolomeo от компании Airbus и шлюзовой модуль Bishop Airlock от компании Nanoracks. Не так давно, в январе 2020 года, НАСА заключило с компанией Axiom контракт стоимостью 140 миллионов долларов на строительство жилого коммерческого отсека. Его планируется присоединить к МКС в 2024 году. Разработки такого рода не оставляют сомнений – НАСА успешно решает задачу коммерциализации МКС. Это происходит во многом благодаря тому, что НАСА отдаёт себе отчёт: подобный подход позволит перенаправить финансирование на другие, более сложные проекты, такие как исследование Луны и Марса.

Эти примеры подтверждают необходимость коммерциализации и, кроме того, привлекают внимание к существующим ограничениям МКС, в частности к малому количеству доступных стыковочных узлов и люков. Входные порты являются главной перспективой расширения МКС, как временно, так и на постоянной основе. Именно недостаточное количество доступных стыковочных портов и соответствующей инфраструктуры является основным препятствием для расширения коммерческих возможностей МКС.

Предложение по узловому модулю «Асгардия», который интегрируется в европейскую часть МКС, позволит в короткие сроки решить эту проблему.

Точки пересечения проекта узлового модуля «Асгардия» с новой стратегией ЕКА по исследованию космоса

Узловой модуль «Асгардия» обеспечивает для МКС эволюционный вариант развития событий

Узловой модуль «Асгардия»

Предложение по новому узловому модулю для МКС поступило в ответ на призыв Европейского космического агентства (ЕКА) «Освоение космоса как движущая сила развития и конкурентоспособности: возможности для частного сектора». По сути, проект Асгардии решает вопрос ограниченного жилого пространства и исследовательского потенциала, а кроме того, включает столь необходимые дополнительные стыковочные порты, доступные как для государственных, так и для частных клиентов.

Более того, проект полностью соответствует целям стратегии ЕКА по освоению космоса, утверждённой в 2014 году. Эта стратегия охватывает четыре направления: научный прогресс, инновационный потенциал и экономический рост, глобальное сотрудничество и развитие интереса к космосу. Нет сомнений, что проект по новому узловому модулю разрабатывался с целью привлечения инвестиций со всего мира, а также – чтобы обеспечить рабочие места и предложить пути вывода европейской космической промышленности на новый уровень.

Кроме того, этот проект учитывает прекращение деятельности МКС в рамках её текущего использования и закладывает основы «дорожной карты» для широко обсуждаемой экономики низкой околоземной орбиты. Несмотря на рекламную шумиху, другие предложения подобного рода отсутствуют.

Узловой модуль «Асгардия» предоставляет возможность существенно оптимизировать операции МКС (нижний ракурс космической станции)

Суть инициативы Асгардии – формирование экономики низкой околоземной орбиты с промышленными, коммерческими и государственными партнёрами, в условиях которой космические агентства станут одними из многочисленных клиентов. Кроме того, она соответствует долгосрочной цели Асгардии по созданию автономной космической инфраструктуры на НОО, известной как «Земной ковчег Асгардии», чтобы обеспечить продолжение исследований и непрерывное техническое развитие после окончания срока эксплуатации МКС. В частности, предложение предусматривает разработку узлового модуля на основе существующей орбитальной инфраструктуры, созданной европейской космической промышленностью и финансируемой на коммерческой основе в рамках государственно-частного партнёрства между коммерческими организациями и Европейским космическим агентством.

В минимальном объёме узловой модуль «Асгардия» предназначается:

для обеспечения дополнительных стыковочных портов и, таким образом, возможности интеграции коммерческих модулей от новых участников;
для увеличения обитаемого пространства МКС, включая пространство, доступное для проживания и проведения исследований, как для ЕКА, так и для коммерческих партнёров;
для обеспечения новых мощностей для удовлетворения потребностей европейских высокотехнологичных производств;
для обеспечения условий для инновационных форм международного и коммерческого партнёрства.

Анализ возможных вариантов показывает, что наиболее оптимальным и технически обоснованным решением является узловой модуль на базе конструкции и бортовых систем уже разработанных модулей МКС. Кроме того, такой стандартизированный, традиционный дизайн позволяет создать серию жилых отсеков для различных проектов и клиентов при сниженной стоимости производства в сочетании с эффектом совместимости со стандартными серийно выпускаемыми ракетами-носителями.

Без учёта дополнительных стыковочных портов конфигурация будет соответствовать всем требованиям непрерывного функционирования модуля Columbus, в настоящее время состыкованного с портом на правом борту модуля Node-2 МКС. Анализ технической выполнимости показывает, что целесообразно установить узловой модуль «Асгардия» между правым бортом модуля Node-2 и Columbus. Такая конфигурация наилучшим образом позволяет расширить возможности стыковки для сторонних клиентов.

Узловой модуль «Асгардия» с двумя служебными отсеками и четыре вспомогательных отсека – элементы, способные заложить основу будущего «Земного ковчега Космической Нации»

Планируемая в настоящее время последовательность сборки:

свёртывание модуля Columbus и его временная передислокация на другой причал;
захват и причаливание модуля «Асгардия» к правому борту Node-2 и его развёртывание;
передислокация Columbus к причальному порту модуля «Асгардия» по правому борту и его повторное развёртывание.

После подписания Меморандума о взаимопонимании заинтересованные стороны сформулируют и согласуют окончательную последовательность монтажа и сборки.

Исходный набор функций и возможностей, предусмотренных для узлового модуля «Асгардия»:

герметичный отсек с физическими условиями окружающей среды (атмосфера, влажность, температура и т. д.) в соответствии с принятыми стандартами МКС;
автономное производство электроэнергии и сброс тепла;
распределение ресурсов по подключённым элементам (питание, данные, связь, тепло и т. д.);
стыковочные порты для прибывающих космических аппаратов;
размещение объектов полезной нагрузки и экспериментов;
эргономические требования для экипажа до двух человек.

Ко всему прочему, узловой модуль «Асгардия» оснащён функциональными возможностями для автономного полёта, включая сближение и стыковку. Это сыграет важнейшую роль, когда после окончания срока службы МКС узловой модуль начнёт функционировать как основной элемент планируемого «Земного ковчега Асгардии» – Asgardia Earth Ark.

Вариант сборки

Консорциум

Асгардия стоит во главе консорциума, выступающего с этой инициативой. В его состав также входят следующие компании: Nanoracks (Европа), Thales Alenia Space (Италия), OHB (Германия) и QinetiQ (Бельгия).

Асгардия станет владельцем инфраструктуры и обеспечит её финансирование. Будучи партнёром-инициатором, Асгардия утвердила компанию NanoracksEurope в качестве координатора-исполнителя для привлечения промышленных партнёров и координации с Европейским космическим агентством и другими заинтересованными сторонами в целях продвижения проекта.

Компания Thales Alenia Space (TAS-Italia) – ведущий индустриальный партнёр, ответственный за системное планирование и обитаемый отсек; компания OHB (Германия) отвечает за развитие подсистем и оборудования; компания QinetiQ (Бельгия) отвечает за механизм причаливания и стыковки (IBDM). Центр независимых исследований Асгардии (AIRC) является промышленным партнёром в рамках научно-исследовательской деятельности и отвечает за системы управления.

После подписания Меморандума о взаимопонимании, в ходе пилотной фазы проекта, партнёрам предстоит завершить распределение задач – к тому моменту должны быть проанализированы все технические, программные и финансовые аспекты. Как ожидается, этап разработки, производства и развёртывания займёт около пяти лет с возможным запуском в 2026 году.

Реальность такова, что ряд положительных возможных последствий прослеживается по двум основным категориям. Первая категория последствий, известная как эффект ВВП, касается влияния частных инвестиций в разработку и производство узлового модуля «Асгардия» на экономику, поскольку ожидается, что частные инвестиции приведут к увеличению экономической активности на всём протяжении цепочки поставок.

Учитывая, что проект стартовал до начала пандемии COVID-19, нельзя игнорировать потенциал проекта по обеспечению и поддержанию занятости в европейской космической отрасли.

Совокупный эффект от этих инвестиций в промышленность, оцениваемый с точки зрения «валовой добавленной стоимости» (ВДС), формирует эффект ВВП. Второе последствие, известное как «каталитическое воздействие», соответствует экономической деятельности, обеспечиваемой инфраструктурой (в данном случае узловым модулем), и связано с валовой выручкой, получаемой непосредственно от продажи услуг. Прочие количественные и качественные воздействия включают влияние на конкурентоспособность европейской космической отрасли, на некосмическую экономику и более широкие стратегические воздействия, такие как гарантированная занятость, коммерческое позиционирование отрасли и расширение целевых ориентиров МКС.

Асгардия занимает активную позицию в плане создания этого партнёрства не только из-за очевидной необходимости поддерживать орбитальную инфраструктуру в качестве дополнения к МКС, но и из-за необходимости модернизации европейской части МКС и программ поддержки освоения Луны и Марса.

Основная цель планируемого партнёрства останется неизменной. Асгардия считает, что необходимо объединить усилия и компетенции и, конечно же, разделить риски, чтобы обеспечить дальнейшее развитие орбитальной инфраструктуры европейского сообщества в интересах всего человечества.

Опубликовано в ROOM Space Journal of Asgardia, № 4, 2020,

и в журнале «Воздушно-космическая сфера», № 1 (106), 2021

(на 10.03.2021 номер готовится в печать)
Перевод с английского – Алла Руднева

О членах консорциума

Асгардию представляют три юридических лица, зарегистрированные в Австрии:

НГО «Асгардия Терра Арк» (АТА) – неправительственная организация;
АГ «Асгардия Файненшл Арк» (AFA) – акционерная компания;
ГмбХ «Центр независимых исследований Асгардии» (AIRC) – частная компания, принадлежит И. Р. Ашурбейли.

Компания Nanoracks-Europe: в 2009 году Nanoracks стала первой компанией, которая владеет собственным исследовательским оборудованием на МКС и эксплуатирует его в рамках новаторского соглашения с НАСА, действующего по сей день. Сейчас у Nanoracks есть клиенты более чем в 34 странах. При этом не позднее чем через пять лет Nanoracks планирует стать одной из нескольких компаний, владеющих профильными космическими платформами.

Компания Thales Alenia Space Italia (TAS-I) – европейский лидер в области спутниковых систем и орбитальной инфраструктуры, принадлежащий Thales (67%) и Finmeccanica (33%), при этом совместно с Telespazio образует Space Alliance – «космический альянс». TAS-I является генеральным подрядчиком большинства программ Итальянского космического агентства (ASI) и некоторых крупных программ Европейского космического агентства, кроме того, играет важную роль во многих международных совместных проектах.

Компания QinetiQ (Бельгия) – главный партнёр Асгардии в исследовании и освоении космоса на низких орбитах. Она поставляет полностью укомплектованные спутники и основное спутниковое оборудование, включая бортовые компьютеры, блоки удалённых терминалов, блоки массовой памяти, космические механизмы, перспективные электрические силовые установки и приёмно-передающие радиостанции. В настоящее время электрические двигатели T6 продвигают миссию ЕКА BepiColombo на Меркурий.

9 16707