Другим средством малозатратного маневрирования являются механические и электромеханические тросовые устройства, активно разрабатываемые в последнее десятилетие и обеспечивающие как стыковку, так и необходимые инерционные характеристики при вращении станции вокруг ее центра масс. Мало того, они же, двигаясь в магнитном поле Земли, позволяют превращать механическую энергию движения станции в электрическую и наоборот.
В электропроводящем, вертикально ориентированном десятикилометровом тросе, летящем по круговой орбите высотой 420 километров и наклонением 51,6° (орбита станции «Мир»), наводится электродвижущая сила 1200 В, что позволяет снимать с него электрическую мощность 5 кВт. При этом на конструкцию действует тормозящая сила величиной в 1,2 Ньютона, способная за один виток уменьшить высоту орбиты 400-тонной станции на 30 метров. Если же подать на тот же проводник ток в противоположном направлении (от солнечных батарей мощностью 16 кВт), то возникнет разгоняющая сила в 1,6 Ньютона, с помощью которой можно не только компенсировать аэродинамическое сопротивление, но и увеличивать высоту орбиты.
Рассмотрим комплекс предложений лаборатории «Астра» на примере малой станции «Надежда».
Самоориентирующаяся в вертикальном положении станция разделена на жилую и технологическую зоны с постоянно обитаемыми и периодически посещаемыми отсеками.
Модули в основном создаются на базе уже отработанных конструкций орбитально-бытового отсека корабля «Союз» и функционально-грузового блока транспортного корабля снабжения. Последние — наиболее тяжелые, массой до 20 тонн — могут выводиться на околоземную орбиту либо заслуженными «Протонами», либо создающейся сейчас ракетой «Ангара».
Модули «Надежды» расположены линейно, один за другим.
Для перемещения людей и грузов предусмотрен сквозной внутренний коридор, при необходимости перекрываемый герметичными люками, а снаружи — «тропа космонавтов», монорельс с передвигающейся по нему кареткой.
В передней части станции должны разместиться стыковочные узлы для кораблей типа «Союз». За ними находится базовый биологический модуль весом 20–23 тонны и диаметром 9 метров, собираемый на орбите, на базе жесткого корпуса из надувных и трансформируемых конструкций.
Здесь персонал станции будет жить и работать, отсюда же управлять оборудованием в посещаемых отсеках. В жестком корпусе предусмотрено радиационное убежище, в котором космонавты укроются от солнечных вспышек. Здесь же размещены «спасательные шлюпки» — спускаемые аппараты, на которых обитатели «Надежды» смогут вернуться на Землю в случае серьезной аварии.
За биологическим модулем следуют технологический (для «сверхчистого» производства на орбите) и два оптических: один — для астрономических исследований, другой — для дистанционного зондирования Земли. Между ними, на специальном энергетическом модуле, расположены панели солнечных батарей.
На стыке технологического и астрофизического модулей закреплена тросовая система, обеспечивающая гравитационную стабилизацию станции. Причем один из «концов» представляет собой не трос, а гибкий тоннель, по которому космонавт может пройти в «груз» — кабину. Силовыми приводами тоннель изгибается, поднося кабину к нужной точке станции для осмотра и обслуживания.
На корме станции, за оптическим модулем, имеется второй стыковочный отсек, на который могут швартоваться пилотируемые «Союзы» и автоматические «Прогрессы».
Разработчики «Надежды» утверждают, что за 2–3 года при затрате весьма скромных средств (1–2 % от намеченных расходов на «МКС», а это 2,7 миллиарда долларов только в 2001 году) Россия получит свою национальную орбитальную станцию, и это даст ей возможность вернуться на передовые позиции в космосе.
Европейский проект орбитальной станции
Проект собственной (независимой от Америки и России) орбитальной станции неоднократно обсуждался и в Европе.
Дело в том, что с середины 70-х годов Европейское Космическое агентство (ЕСА) стало играть все более важную роль в освоении космического пространства В частности, была создана трехступенчатая ракета-носитель «Ариан» («Ariane»), которая быстро доказала свою конкурентоспособность на рынке космических запусков. Затем, именно ЕСА проектировало и создавало для НАСА лабораторный модуль «Спейслэб» («Spacelab»), вмещающийся в грузовой отсек «Спейс Шаттла» и предназначенный для проведения исследований и экспериментов на околоземной орбите.
Неудивительно поэтому, что в начале 80-х две европейские фирмы «МББ» и «Алиталия» («МВБ» и «Alitalia»), создававшие «Спейслэб», начали разработку Европейской орбитальной станции. Программа получила название «Колумбус» («Columbus») и включала в себя не только создание обитаемой орбитальной станции и спутниковой группировки, но и транспортного корабля снабжения. Станция должна была состоять из нескольких доработанных модулей «Спейслэб» и унифицированных космических платформ. Ее стоимость оценивалась 1,75 миллиарда долларов.
В это время президент Рональд Рейган призвал европейские страны присоединиться к строительству станции «Фридом», что изменило направленность программы «Колумбус», переориентировав ее на создание одноименного модуля в составе международной станции.
В апреле 1986 года «Алиталия» выдвинула проект создания независимой «свободнолетящей» научно-исследовательской платформы «МТФФ» («MTFF» — сокращение от «ManTended Free Flying platform»), которую смогли бы посещать европейские астронавты, отправляясь прямо со станции «Фридом» на космическом корабле «Гермес».
В 1986 году строительство платформы «МТФФ» оценивалось в 160180 миллионов долларов в дополнение к 1,6–1,8 миллиарда, которые ЕСА планировало потратить на европейский сегмент «Фридом». Американцы с неохотой, но одобрили этот проект.
В 1991 году программа создания европейского сегмента была серьезно пересмотрена, и некоторые проекты пошли под сокращение. В частности, из программы развития были вычеркнуты французский корабль «Гермес» и, соответственно, немецко-итальянская свободнолетящая платформа «МТФФ».
Когда программа строительства станции «Фридом» зашла в тупик, Британское аэро-космическое объединение «БАЕ» («BAe», «British Aerospace Ltd.») выдвинуло свой, альтернативный, проект Европейской космической станции.
В отличие от проекта «Колумбус», эта станция собиралась из модулей, каждый из которых представлял собой отдельный космический корабль, имеющий свою систему управления, свою двигательную установку и свои солнечные батареи, — схема напоминает принцип организации, использованный на советских станциях типа «Салют» и «Мир».
В качестве средства выведения модулей рассматривалась ракета-носитель «Ариан-5».
Однако и этот проект был в конечном итоге поглощен работой над «МКС».
