จะทำอย่างไรกับ ISS ซึ่งใกล้จะสิ้นสุดอายุการใช้งาน

2024 ผู้เขียน: Seth Attwood | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 16:17

ชีวิตของหนึ่งในโครงการที่ทะเยอทะยานและมีราคาแพงที่สุดของมนุษยชาติ - สถานีอวกาศนานาชาติ - จะสิ้นสุดในปี 2567 แต่จะทำอย่างไรกับมัน พันธมิตรตัดสินใจตอนนี้

เป็นเวลายี่สิบปีที่ ISS ยังคงเป็นที่เดียวที่อนุญาตให้บุคคลอยู่ในอวกาศเป็นเวลานาน สถานีนี้อยู่ห่างจากโลก 400 กม. และเราไม่ได้เกินขอบเขตนี้เป็นเวลานาน แต่อายุการใช้งานจะหมดอายุในปี 2024 สถานีอวกาศนานาชาติไม่ทันสมัย และมนุษยชาติจำเป็นต้องก้าวไปข้างหน้า - ไปยังดวงจันทร์และดาวอังคาร

"น้ำหนักทางการเงิน" - เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา ISS ถูกเรียกมากขึ้นโดยที่งบประมาณพื้นที่ประมาณ 30-40% ของประเทศที่เข้าร่วมในโครงการไป ปัญหาคือยังไม่มีทางเลือกอื่นสำหรับสถานีโคจร และปัญหาก็เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ

ตัวเลือกที่ 1: เพียงแค่จมลง

ในปี 2020 สถานการณ์ที่มีสภาพทางเทคนิคของ ISS แย่ลงอย่างมาก ในเดือนสิงหาคม รอยแตกปรากฏขึ้นที่ตัวถัง ส่งผลให้แรงดันที่สถานีลดลง ในตอนแรก พวกเขามองหารอยรั่วในเซ็กเมนต์อเมริกา แต่เมื่อปลายเดือนกันยายน Roscosmos รายงานว่ารอยร้าวนั้นอยู่ในโมดูล Russian Zvezda

นี่คือโมดูลหลักของสถานีทั้งหมด ผ่านสถานีเชื่อมต่อ สถานีอวกาศนานาชาติได้รับการเติมเชื้อเพลิง เติมน้ำดื่ม และยังรับผิดชอบในการแก้ไขวงโคจร (ISS มีขนาดมหึมาเท่ากับสนามฟุตบอลและต้องการ ช่วยให้อยู่ในวงโคจรอย่างต่อเนื่อง)

จากนั้นสถานที่ที่ถูกกล่าวหาของการรั่วไหลของอากาศก็ปิดด้วย "วิธีการชั่วคราว" - ดินน้ำมันอเมริกัน อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่ได้แก้ปัญหาได้อย่างสมบูรณ์ ในช่วงกลางเดือนตุลาคม 2020 นักบินอวกาศพบช่องว่างที่เป็นไปได้อีกช่องหนึ่งในช่องเปลี่ยนผ่านของซเวซดา - ด้วยความช่วยเหลือของถุงชา ซึ่งกล้องบันทึกการเคลื่อนไหวด้วยแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์

ยังมีช่องว่างในตัวถังหรือไม่นั้นยังไม่ชัดเจน แต่เมื่อวันที่ 19 ธันวาคม ISS ได้รับคำเตือนว่าอากาศสำรองหมดเพื่อทดแทนการรั่วไหล นี่เป็นภัยคุกคามต่อความปลอดภัยของลูกเรืออยู่แล้ว

ทั้งหมดนี้ยังคงสอดคล้องกับการคาดการณ์ล่าสุดของ Russian RSC Energia (บริษัทออกแบบชั้นนำ): “มีองค์ประกอบหลายอย่างที่ได้รับความเสียหายอย่างร้ายแรงจากความเสียหายและกำลังจะเลิกให้บริการ หลายคนไม่สามารถเปลี่ยนได้ หลังจากปี 2025 เราคาดการณ์ว่าจะเกิดความล้มเหลวเหมือนหิมะถล่มขององค์ประกอบมากมาย” รองผู้อำนวยการทั่วไป Vladimir Solovyov กล่าว

โดยเฉพาะอย่างยิ่งโมดูล Zvezda ไม่สามารถแทนที่ได้ - การผลิตไม่รอดตั้งแต่สมัยโซเวียต ซึ่งหมายความว่าจะต้องได้รับการฝึกฝนใหม่โดยอิงจากเทคโนโลยีอื่น ๆ และต้องใช้เวลามากในการทดสอบเพื่อให้แน่ใจว่าพร้อม

ทั้งหมดนี้แสดงให้เห็นความคิดเดียว: จะทำอย่างไรกับ ISS ในแบบที่มันเป็นปกติที่จะทำกับวัตถุอวกาศขนาดใหญ่ที่ใช้เวลาพอสมควร - เพื่อจมน้ำตายในมหาสมุทรแปซิฟิกซึ่งห่างไกลจากเส้นทางเดินเรือ วัตถุไหม้บางส่วนในชั้นบรรยากาศและชิ้นส่วนตกลงไปในน้ำ ตัวอย่างเช่นในปี 2544 สถานีอวกาศรัสเซียมีร์ซึ่งเป็นบรรพบุรุษของสถานีอวกาศนานาชาติจึงถูกยกเลิกการโคจร

ในสหรัฐอเมริกา ปัญหาการอัดฉีดเงินเพื่อรักษาสถานีที่ล้าสมัยนั้นรุนแรงมาก เพราะพวกเขาแบกรับประมาณ 70% ของค่าใช้จ่ายทั้งหมด (รัสเซีย - 12%) การยืดอายุของพืชในแต่ละปีจะทำให้เงินหลายพันล้านดอลลาร์หยุดนิ่ง ซึ่งอาจนำไปสู่การสร้างโรงงานใหม่และการพัฒนาโครงการที่เสร็จสิ้นแล้ว NASA ได้ประกาศไปแล้วว่าจะหยุดให้ทุนแก่ ISS ตั้งแต่ปี 2025 เพื่อ "ทำให้ว่าง" จำนวนนี้ ในทางกลับกัน รัสเซียสนับสนุนให้ขยายเวลาปฏิบัติการออกไปจนถึงปี 2028 หรือ 2030 อย่างชัดเจน และแม้ว่าจะยังไม่มีใครตัดสินใจชะตากรรมของมัน แต่ดูเหมือนว่าประเทศที่เข้าร่วมจะสนใจที่สถานีอวกาศนานาชาติจะบินต่อไป (แต่อาจมีเงื่อนไขต่างกัน)

Vitaly Yegorov ผู้เชี่ยวชาญอิสระและผู้มีชื่อเสียงด้านอวกาศ

ตัวเลือกที่ 2: มอบ ISS ให้กับเอกชน

ในเดือนมิถุนายน 2019 NASA ได้นำเสนอโปรแกรม LEO - อันที่จริงแล้วคือการถ่ายโอน ISS ไปยังรางเชิงพาณิชย์ ท้ายที่สุดถ้าหน่วยงานหยุดจ่ายเป็นพันล้านก็ต้องถูกคนอื่นทำ โปรแกรมนี้สนับสนุนให้นักบินอวกาศบินส่วนตัวไปยังสถานีอวกาศนานาชาติโดยเสียค่าใช้จ่ายของบริษัทที่ไม่ใช่ของรัฐ เช่นเดียวกับการก่อสร้างสถานีอวกาศส่วนตัว

Roskosmos ไม่เคยพิจารณาตัวเลือกที่คล้ายกันอย่างจริงจัง ประการแรก ไม่มีนักบินอวกาศส่วนตัวในรัสเซีย นี่เป็นอภิสิทธิ์ของรัฐอย่างหมดจด ประการที่สอง ตามที่ระบุไว้โดยผู้เชี่ยวชาญด้านอุตสาหกรรม Leonid Khazanov ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ISS ถูกใช้เพื่อสำรวจอวกาศและวิทยาศาสตร์นอกโลกเป็นส่วนใหญ่ และนี่คือความหมายหลัก - มีการทดลองและโปรแกรมทางวิทยาศาสตร์บนเรือทุกวัน "การทดลองเป็นไปได้ด้วยเงินทุนของรัฐบาลเท่านั้น" เขากล่าว

ปรากฎว่ากำลังพิจารณาการซื้อโมดูลอเมริกันเท่านั้นและจะไม่มีใครซื้อโมดูลรัสเซีย และแม้ว่าจะพบผู้ซื้อรายดังกล่าว แต่ก็มีปัญหาสำคัญประการหนึ่งคือช่องต่อของรัสเซียของ ISS Zarya ซึ่งผลิตในรัสเซียนั้น NASA จ่ายให้ในช่วงทศวรรษ 1990 โดยเป็นส่วนหนึ่งของโปรแกรมอเมริกันที่ไม่ได้พูดเพื่อสนับสนุนนักบินอวกาศของรัสเซีย และดังนั้นจึงเป็นของนาซ่าด้วย “รัสเซียจะต้องสร้างช่องเทียบท่าใหม่เพื่อเข้าถึงโมดูลของตนเอง และหากไม่มีช่องเทียบท่าของ ISS ผู้ค้าเอกชนก็ไม่ต้องการมัน” Egorov กล่าว

ตัวเลือก 3: สถานีฮับ

อีกทางเลือกหนึ่งสำหรับการใช้ ISS คือการแปลงให้เป็นศูนย์กลางสำหรับส่งสินค้าไปยังดวงจันทร์ การปรากฏตัวของสถานีดวงจันทร์ที่โคจรอยู่เป็นเพียงเรื่องของเวลาเท่านั้น หลายประเทศกำลังพิจารณาทางเลือกต่างๆ (รวมถึงการพัฒนาร่วมกัน) และสถานีอวกาศนานาชาติสามารถใช้เป็น "จุดเปลี่ยนถ่าย" ได้ จะมีราคาถูกกว่าถ้าจรวดบินตรงไปยังดวงจันทร์

มีผู้เล่นอีกมากมายที่ต้องการใช้งาน ISS ในลักษณะนี้: โปรแกรมทางจันทรคติ (หรืออย่างน้อย ความทะเยอทะยาน) เป็นของทั้งหน่วยงานด้านอวกาศและเจ้าของส่วนตัว เช่น SpaceX, Boeing และ Russian S7 โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Roskosmos วางแผนที่จะส่งชิ้นส่วนของ ISS ของรัสเซียไปยังดวงจันทร์ภายในปี 2573 เพื่อสร้างฐานโคจรของดวงจันทร์จากพวกเขา จริงอยู่ แผนนี้มีข้อกังขามากมายและไม่ใช่กำหนดเวลาที่สมจริงที่สุด อาจเป็นไปได้ว่าความสนใจของรัสเซียใน ISS ในรูปแบบปัจจุบันยังคงสูงกว่า

ตัวเลือกที่ 4: รัสเซียจะ "ปลด" โมดูลของมัน

การแยกส่วนของรัสเซียและใช้ชิ้นส่วนหลายโมดูลของ ISS เพียงอย่างเดียวเป็นอีกสถานการณ์หนึ่งที่มีการพูดคุยกันบ่อยกว่ามาก การสิ้นสุดข้อตกลงปฏิบัติการร่วมของ ISS หลังปี 2024 จะทำให้ผู้เข้าร่วมสามารถแยกตัวออกได้ แต่ผลลัพธ์ดังกล่าวสำหรับรัสเซียแม้ว่าจะน่าดึงดูด แต่ก็ซับซ้อนกว่าผลลัพธ์ก่อนหน้านี้มาก มีทั้งปัญหาทางเทคนิคและการเงิน

ตัวอย่างเช่น โมดูลคีย์ Zvezda ซึ่งต้องมีการวางแนวและการแก้ไขวงโคจร ไม่มีไจโรดีนของตัวเอง (เป็นเอ็นจิ้นพิเศษเพื่อการนี้เท่านั้น) สินค้ารัสเซีย "Progress" ถูกต่อเข้ากับโหนดท้ายของโมดูล ซึ่งบางครั้งเปิดเครื่องยนต์เพื่อเพิ่มวงโคจร แต่พวกเขาใช้เชื้อเพลิงหมดอย่างรวดเร็ว Egorov ตั้งข้อสังเกตว่าการรวมกันของไจโรดีนอเมริกันและเครื่องยนต์ควบคุมทัศนคติของรัสเซียเป็นหนึ่งในองค์ประกอบสำคัญของ "สัญญาการแต่งงาน" ซึ่งทำให้เป็นไปไม่ได้ที่จะ "แยก" ISS ออกเป็นสองสถานีแยกกัน

ยิ่งกว่านั้นเมื่อก่อนไม่มีใครยกเลิกการสึกหรอของสถานีและอาจมีรอยแตกใหม่ ในเวลาเดียวกัน นักบินอวกาศซึ่งได้รับเงินอุดหนุนอย่างหนักจากงบประมาณของสหพันธรัฐรัสเซียกำลังสูญเสียเงินมากขึ้นเรื่อยๆ

การขายที่นั่งใน "Soyuz" หลังจากประสบความสำเร็จในการเปิดตัว Crew Dragon จาก Elon Musk ความเสี่ยงจะลดลงเหลือน้อยที่สุด การเปิดตัวสินค้าเชิงพาณิชย์ได้ค่อย ๆ เปลี่ยนไปสู่คู่แข่งตั้งแต่ปี 2555 เมื่อ SpaceX นำจรวด Falcon 9 หนักออกสู่ตลาดและกระทรวงการคลังของรัสเซียเชื่อว่าเงินทุนสำหรับ Roscosmos ควรจะลดลงในอีกสามปีข้างหน้า - อีก 60 พันล้านรูเบิล

ตัวเลือกที่ 5: สร้างสถานีแห่งชาติใหม่

จนถึงตอนนี้ แนวคิดในการสร้างสถานีระดับชาติของเราเองเพื่อแทนที่ ISS - Russian Orbital Service Station (ROSS) - ฟังดูดังที่สุด Dmitry Rogozin ผู้อำนวยการทั่วไปของ Roscosmos ให้การสนับสนุนเป็นการส่วนตัว: “ISS อาจมีอายุจนถึงปี 2030 ตอนนี้ เรากำลังเริ่มสร้างสถานีโคจรใหม่ เรามีสองโมดูลสำรองอยู่แล้ว เราวางแผนที่จะเพิ่มโมดูลอีกสองสามโมดูล: อันที่จริงหลังจากปี 2030 สหพันธรัฐรัสเซียจะเป็นประเทศที่จะสร้างสถานีใหม่”

ตามที่เขาพูดสถานีใหม่ซึ่งแตกต่างจาก ISS จะสามารถเติมเชื้อเพลิงให้กับเรือและดาวเทียมได้เพิ่มอายุการใช้งาน นอกจากนี้ยังมีแผนจะจัดการประชุมเชิงปฏิบัติการสำหรับการประกอบยานอวกาศที่จะบินไปยังดวงจันทร์ ดาวอังคาร และดาวเคราะห์น้อย และสำนักงานใหญ่สำหรับความเป็นผู้นำของกลุ่มโคจรทั้งหมด

หนึ่งในโมดูลนี้จะนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ สำหรับนักท่องเที่ยวสี่คน โดยจะมีการติดตั้งหน้าต่างบานใหญ่สองบานที่นั่น และจะมีการเข้าถึง WiFi อย่างที่พวกเขาพูดกัน โมดูลทั้งหมดสำหรับ ROSS สามารถเปิดตัวสู่วงโคจรได้โดยใช้ยานยิง Angara-A5 - รัสเซียเปิดตัวจรวดที่สองในหกปีในเดือนธันวาคม 2020 ต้องใช้เวลาถึงหนึ่งในสี่ของศตวรรษในการพัฒนา

บางทีข้อได้เปรียบหลักของ ROSS ก็คืออายุการใช้งานที่ไม่จำกัดเนื่องจากโมดูลที่เปลี่ยนได้ แต่ผู้เชี่ยวชาญชาวรัสเซียกล่าวว่าแม้ว่า ROSS จะเป็นแนวคิดที่ดี แต่ก็สามารถเป็นอย่างนั้นได้ “แผนของรัสเซียเปลี่ยนแปลงบ่อยมาก ดังนั้นฉันจะไม่พูดว่าหลังจาก ISS Russia จะสร้างสถานีของตัวเอง” วิศวกร Alexander Shaenko ผู้พัฒนายานยิง Angara-A5 และ KSLV กล่าว

คุณไม่ต้องไปไกลถึงตัวอย่างการก่อสร้างระยะยาว: หนึ่งในโมดูลที่เรียกว่า Nauka ซึ่งควรจะเป็นโมดูลทางวิทยาศาสตร์ของ ISS ในส่วนของรัสเซียได้รับการวางแผนที่จะเปิดตัวในวงโคจรเมื่อ 11 ปีที่แล้ว แต่สิ่งนี้ไม่เคยเกิดขึ้น