Модуль «Звезда

Модуль «Звезда» — это служебный модуль российского сегмента Международной космической станции (МКС), обеспечивающий основные функции жизнеобеспечения, управления ориентацией и коррекции орбиты станции. Является третьим по счёту модулем, запущенным к МКС, и первым российским модулем, который стал основой для развёртывания всего российского сегмента. Полное название — Служебный модуль (СМ) «Звезда», заводской индекс — 17КСМ № 12801.

История создания и запуска

Предпосылки и разработка

Проектирование модуля «Звезда» началось в середине 1980-х годов в рамках советской программы создания орбитальной станции «Мир-2». Изначально модуль разрабатывался в Государственном космическом научно-производственном центре имени М. В. Хруничева (ГКНПЦ им. Хруничева) как базовый блок для новой станции. После распада СССР и смены приоритетов в космической программе, в 1993 году проект «Мир-2» был свёрнут, а наработки по модулю были адаптированы для участия России в международном проекте МКС.

В 1995 году было принято решение использовать модернизированный вариант базового блока «Мир-2» в качестве служебного модуля российского сегмента МКС. Модуль получил название «Звезда». Его строительство велось в условиях хронического недофинансирования, что привело к многократным переносам сроков запуска. Первоначально запуск планировался на 1998 год, затем на 1999 год, но из-за задержек с изготовлением и испытаниями был перенесён на середину 2000 года.

Запуск и стыковка

Модуль «Звезда» был запущен 12 июля 2000 года в 04:56 UTC с космодрома Байконур с помощью ракеты-носителя «Протон-К». Выведение на орбиту прошло успешно, однако вскоре после отделения модуля от ракеты возникли проблемы с системой энергоснабжения: не раскрылись две из четырёх панелей солнечных батарей. Из-за нехватки электроэнергии возникли трудности с управлением ориентацией модуля.

Стыковка с МКС (в то время состоявшей из модулей «Заря» и Unity) была запланирована на 16 июля, но из-за неполадок с ориентацией была отложена. После нескольких дней отладки программного обеспечения и ручного управления с Земли, 26 июля 2000 года в 00:44 UTC модуль «Звезда» успешно пристыковался к функционально-грузовому блоку «Заря». Стыковка была выполнена в автоматическом режиме, но с участием наземных служб для коррекции курса. После стыковки модуль стал основным жилым и командным отсеком станции, а также обеспечил первую возможность для постоянного пребывания экипажа на МКС.

Конструкция и технические характеристики

Основные параметры

Модуль «Звезда» представляет собой герметичный цилиндрический корпус с двумя основными отсеками: рабочим (герметичным) и переходным (герметичным). Внешняя поверхность модуля покрыта многослойной экранно-вакуумной теплоизоляцией. Основные габариты и характеристики:

• Длина: 13,1 м
• Максимальный диаметр: 4,35 м
• Масса на орбите: около 20 300 кг (сухая масса — 19 050 кг)
• Внутренний герметичный объём: 89,0 м³
• Жилой объём: 46,7 м³
• Размах солнечных батарей: 29,7 м
• Мощность солнечных батарей: 3,5 кВт (средняя)

Компоновка

Модуль состоит из нескольких функциональных зон:

1. Переходный отсек (ПхО): Расположен в носовой части модуля. Имеет четыре стыковочных узла: один осевой (передний) для стыковки с модулем «Заря» и три боковых (два диаметрально противоположных и один в нижней части) для стыковки с другими модулями российского сегмента (например, «Поиск», «Рассвет», «Наука»). В переходном отсеке также размещены шлюзовая камера для выхода в открытый космос и система управления движением.

1. Рабочий отсек (РО): Основной герметичный объём, где расположены жилые и рабочие зоны экипажа. Включает в себя:

• Центральный пост управления: Пульты управления модулем и станцией в целом, системы навигации и связи.
• Жилые каюты: Две индивидуальные каюты для членов экипажа (каждая объёмом около 3 м³), оборудованные спальными местами, столиками и иллюминаторами.
• Камбуз: Зона для приготовления и приёма пищи, оборудованная холодильником, подогревателем и столиком.
• Санитарно-гигиенический отсек: Туалет, душ (в ранних версиях), умывальник.
• Медицинский отсек: Оборудование для проведения медицинских обследований и оказания первой помощи.
• Зона для физических упражнений: Беговая дорожка, велоэргометр и другие тренажёры.

1. Агрегатный отсек (АО): Негерметичный отсек в кормовой части модуля, в котором размещены основные двигательные установки, баки с топливом, системы терморегулирования и часть оборудования системы электроснабжения.

1. Кормовой стыковочный узел: Расположен в кормовой части модуля. Предназначен для стыковки с транспортными грузовыми кораблями «Прогресс» и пилотируемыми кораблями «Союз» (до 2010 года). После стыковки модуля «Наука» (2021 год) этот узел используется реже, так как основная стыковка грузовых кораблей теперь осуществляется через «Науку».

Двигательная установка

Модуль «Звезда» оснащён двумя основными двигателями С5.79 (тяга по 300 кгс каждый), работающими на топливной паре «несимметричный диметилгидразин (гептил) + азотный тетраоксид (амил)». Эти двигатели используются для коррекции орбиты МКС (подъём высоты), уклонения от космического мусора и управления ориентацией станции. Кроме того, имеются 16 двигателей ориентации (тяга по 13,3 кгс) и 8 двигателей точной стабилизации. Запас топлива на модуле составляет около 860 кг.

Системы жизнеобеспечения

«Звезда» обеспечивает основные функции жизнеобеспечения экипажа МКС:

• Система регенерации воды: Извлекает воду из конденсата атмосферной влаги и урины, очищая её до питьевого качества.
• Система очистки воздуха: Удаляет углекислый газ (с помощью регенеративных патронов), аммиак, сероводород и другие вредные примеси.
• Система подачи кислорода: Генерирует кислород методом электролиза воды (установка «Электрон-ВМ»), а также может использовать кислородные баллоны.
• Система терморегулирования: Поддерживает заданную температуру внутри модуля (18–28 °C) с помощью жидкостных контуров и радиаторов.
• Система вентиляции: Обеспечивает циркуляцию воздуха и удаление избыточной влаги.

Значение и роль в составе МКС

Основной жилой и командный модуль

С момента стыковки в 2000 году и до 2010 года (когда к станции были пристыкованы другие жилые модули — американский Tranquility и европейский Columbus) «Звезда» была единственным жилым модулем на МКС, где экипаж мог спать, есть, заниматься гигиеной и проводить медицинские процедуры. Даже после появления других жилых отсеков, «Звезда» остаётся центральным элементом российского сегмента, где расположены основные системы управления станцией и жизнеобеспечения.

Обеспечение орбитальных манёвров

Двигатели модуля «Звезда» являются основным средством для коррекции орбиты МКС. Без них станция не могла бы поддерживать свою высоту (около 400 км) и постепенно бы снижалась, входя в плотные слои атмосферы. Кроме того, двигатели используются для выполнения манёвров уклонения от космического мусора.

Научные исследования

В модуле «Звезда» размещено несколько научных приборов и установок, в том числе:

• Установка «Плазменный кристалл»: Исследование поведения плазменно-пылевых структур в условиях микрогравитации.
• Спектрометр «Спектр-РГ»: Часть оборудования для рентгеновской астрономии (хотя основной инструмент находится на модуле «Наука»).
• Биологические эксперименты: Выращивание кристаллов белков, изучение воздействия космической радиации на живые организмы.

Критика и проблемы

Задержки и технические неполадки

Строительство модуля «Звезда» сопровождалось серьёзными задержками из-за недофинансирования. Это привело к тому, что МКС в течение двух лет (с 1998 по 2000 год) работала без постоянного экипажа, так как не было жилого модуля. После запуска возникли проблемы с раскрытием солнечных батарей, что потребовало экстренных мер.

Шум и вибрация

Внутри модуля «Звезда» отмечается повышенный уровень шума (до 60–70 дБ) из-за работы вентиляторов, насосов и другого оборудования. Это создаёт дискомфорт для экипажа и требует использования берушей во время сна. Также наблюдаются периодические вибрации, связанные с работой двигателей ориентации.

Устаревание оборудования

По состоянию на 2025 год модуль «Звезда» находится на орбите более 24 лет, что превышает его первоначальный проектный ресурс (15 лет). Многие системы, включая электронику и механизмы, изношены. В 2021 году были выявлены трещины в корпусе модуля, через которые происходила утечка воздуха. Эти трещины были временно заделаны, но проблема остаётся актуальной. В 2023–2024 годах продолжались работы по герметизации модуля.

Зависимость от других модулей

Модуль «Звезда» не имеет собственных средств для приёма пилотируемых кораблей «Союз» (после модернизации стыковочных узлов). Для стыковки с «Союзом» используется модуль «Поиск» или «Рассвет». Кроме того, после стыковки модуля «Наука» в 2021 году, часть функций «Звезды» (например, управление двигателями) была передана новому модулю, что снизило нагрузку на старый модуль, но также показало его ограниченные возможности.

Интересные факты

• Модуль «Звезда» является единственным модулем МКС, который имеет собственный туалет (санузел). До стыковки модуля «Наука» он был единственным российским туалетом на станции.
• Внутри модуля установлен небольшой деревянный крест — подарок от Русской православной церкви, который был доставлен на станцию в 2000 году.
• Модуль «Звезда» стал первым модулем МКС, который был запущен с космодрома Байконур после распада СССР (в 2000 году).
• Название «Звезда» было выбрано не случайно: оно символизирует роль модуля как «звезды» российского сегмента станции.

Источники

• Роскосмос. Официальные материалы по модулю «Звезда».
• NASA. International Space Station: Russian Segment.
• «Космическая техника» (журнал). Статья «Служебный модуль „Звезда“: история и перспективы».
• Энциклопедия «Космонавтика» (под ред. В. П. Глушко).
• Отчёты о работе МКС (2000–2025 гг.).