Недавно один из подписчиков нашего телеграм канала задал мне следующий вопрос:
Почему орбита МКС находится именно на расстоянии около 400 км от земли? Почему не 600 км, или 1000, или 300 км.?
В течение последних 10 лет орбита Международной Космической Станции поддерживается на высоте 390-420 км с небольшими отклонениями. Дело в том из-за трения об атмосферу, хоть и очень разрежённую, станция всё время замедляется и снижается. Поэтому каждые несколько месяцев приходится включать двигатели и поднимать орбиту. Но почему не держать её в другом диапазоне?
Для этого есть целый спектр причин от чисто технических до финансовых, и именно орбита на высоте около 400 км является оптимальной с учётом всех их.
Два основных критерия для выбора высоты орбиты МКС это стоимость эксплуатации станции на ней и способность того или иного корабля подняться на необходимую высоту. Так, когда астронавты доставлялись на МКС шаттлами, орбиту станции поддерживали на высоте 320-360 км потому, что шаттл просто физически не мог достигнуть высоты в 400 км, неся максимальную полезную нагрузку. А вот для используемых сейчас кораблей "Союз" и "Crew Dragon" полёт на высоту 400 км не проблема.
С точки зрения стоимости эксплуатации станции: чем ниже орбита, тем дешевле обходится каждый полёт к МКС, но, одновременно с этим, чем ниже орбита, тем сильнее трение об атмосферу, а значит станция быстрее тормозит и необходимо чаще корректировать её орбиту. Частые корректировки орбиты, в свою очередь, требуют больших затрат топлива, которое также на станцию ещё нужно поднять, что снова-таки стоит недёшево. В результате с точки зрения затрат на полёты и корректировки орбиты высота в 400 км является оптимальной.
Кроме того, чем ниже орбита, тем большую опасность представляют поломки двигателей, при помощи которых корректируют орбиту. На высоте 300 км их могут просто не успеть починить, прежде чем станция безвозвратно свалится в атмосферу. Подобные поломки случались пару раз за историю МКС и запас высоты позволял либо спокойно провести ремонт, либо подготовить коррекцию орбиты при помощи пристыкованных кораблей или маневровых двигателей станции.
Исходя из всего вышесказанного получается, что орбита на высоте около 400 км оптимальна по всем пунктам: затраты минимальны, угрозы невелики и есть все условия для проведения экспериментов. Поднятие орбиты МКС выше не принесёт никакой пользы науке, но будет стоить огромных денег.
Также начиная с высоты в 500 км резко возрастает уровень космической радиации, поднятие МКС на такую высоту будет нести вред для здоровья астронавтов и работоспособности оборудования. Придётся создавать на станции дополнительную защиту от радиации, что потребует финансовых вложений соизмеримых со строительством новой станции.
Также у нас недавно вышла статья: Чем космическая радиация отличается от Земной.
Автор: Фёдор Карасенко.
Ставьте палец вверх, чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мои каналы в телеграме и на youtube. Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос. Поддержать наш канал материально можно через patreon.
