Кіріспе
1980 жылдардағы АҚШ ғарыш станциясының жобасы – 1980 жылдары NASA ұсынған, тұрақты түрде Жер орбитасындағы ғарыш стансасын салу жоспары. Бұл жоба сол кездегі президент Рональд Рейганның қолдауына ие болып, 1984 жылғы «Елдің жағдайы» туралы үндеуінде жарияланған болатын. Алайда, Freedom жобасы бастапқыда жоспарланған күйінде салынбады және аяқталмады. Бірнеше бюджет қысқартулардан кейін, ол Халықаралық ғарыш станциясы бағдарламасына трансформацияланды. Freedom ғарыш станциясы – NASA (АҚШ), NASDA (Жапония), ESA (Еуропа) және CSA (Канада) ғарыш агенттіктерінің қатысуымен жүзеге асырылған халықаралық ынтымақтастық жобасы болды.
the American space station design from the 1980s
Space Station Freedom was a NASA project to construct a permanently crewed Earth orbiting space station in the 1980s. Although approved by then president Ronald Reagan and announced in the 1984 State of the Union address, Freedom was never constructed or completed as originally designed, and after several cutbacks, the project evolved into the International Space Station program. Space Station Freedom was a multinational collaborative project involving four participating space agencies: NASA (United States), NASDA (Japan), ESA (Europe), and CSA (Canada).
Бастапқы ұсыныс
Аполлон бағдарламасы 1960 жылдардың соңында аяқталуға бет бұрғанда, одан кейін не істеу керектігі туралы көптеген ұсыныстар жасалды. Көптеген, түрлі өлшемдегі ұсыныстардың ішінде үш негізгі бағыт көрінді. Олардың ең маңыздысы – «Аполлон» бағдарламасында қолданылған жүйелерге ұқсас жүйелерді пайдаланып, Марсқа адамдарды жіберу миссиясы болды. Ғарыш станциясын тұрақты түрде құру да маңызды мақсат еді, ол Марсқа қажетті үлкен ғарыш кемелерін құруға көмектесуге, сондай-ақ ғарышта ұзақ мерзімді жұмыс істеу туралы білуге бағытталған. Соңында, ғарыш станциясына экипаждар мен жүктерді арзан бағамен жеткізуге арналған ғарыш логистикалық кемесі жасалуы тиіс еді. 1970 жылдардың басында Спиро Агню осы жалпы жоспарларды үлкен федералдық бюджет тапшылығымен күресіп жатқан президент Никсонға ұсынды. Ол үш ұғымды ұсынғанда, Никсон оған біреуін таңдауды бұйырды. Көптеген талқылардан кейін НАСА ғарыш логистикалық кемесін таңдады, ол осы кезде «Ғарыш Шаттлы» деп аталды. Олар Шаттл жүктерді орбитаға шығару құнын төмендететіні, бұл станцияны салуды арзандататынын мәлімдеді. Осы сәттен бастап, қаржыландыру жағдайының күрт өзгеруіне және Шаттл тұжырымдамасының толық қайта қарастырылуына қарамастан, бұл жоспарлар ешқандай маңызды өзгеріске ұшырамады. 1980 жылдардың басында, «Ғарыш Шаттлы» аяқталғаннан кейін, НАСА үлкен, тұрақты экипажмен жабдықталған ғарыш станциясын құруды ұсынды, оны НАСА әкімшісі Джеймс М. Беггс «ғарыштағы келесі логикалық қадам» деп атады. Бір жағынан, бұл АҚШ-тың кеңестік «Мир» станциясына жауабы болуы керек еді. НАСА жоспарлары бойынша, кейін «Азаттық» ғарыш станциясы деп аталған станция, жер серіктерін жөндеуге арналған орбиталық шеберхана, ғарыш кемелерін құрастыру орталығы, астрономдар үшін бақылау бекеті, ғалымдар үшін микрогравитациялық зертхана және компаниялар үшін микрогравитациялық өндіріс орны ретінде жұмыс істеуге тиіс болды. Рейган 1984 жылы «Азаттық» ғарыш станциясын салу жоспарларын жариялап, былай деді: «Біз алыс жұлдыздарға қарай армандарымызды орындап, бейбіт экономикалық және ғылыми үлкен пайда табу үшін ғарышта өмір сүре және жұмыс істей аламыз».
Құрылыс қайталаулары
Президенттің мәлімдемесінен кейін НАСА ғарыш станциясын АҚШ-та немесе шетелде ғылыми зерттеулерде де, өнеркәсіпте де қолданудың мүмкіндіктерін анықтау үшін бірқатар зерттеулер бастады. Бұл мыңдаған мүмкін миссиялар мен жүктердің дерекқорын құруға әкелді; сонымен қатар, болашақ планеталық миссияларды, әрі төменгі Жер орбитасындағы миссияларды қолдау мақсатында да зерттеулер жүргізілді. 1980-ші жылдардың және 1990-шы жылдардың басындағы бірнеше ғарыш саяхаты миссиялары ғарыш станциясын салу техникаларын көрсету және сынау үшін ашық ғарышқа шығуды қамтыды. Бастапқы негізгі жоба белгіленгеннен кейін, жоба кеңейіп, көлемі мен құны айтарлықтай өсті.
"Қуат мұнарасы" (1984)
1984 жылдың сәуірінде Джонсон ғарыш орталығында жаңадан құрылған Ғарыш станциясы бағдарламасы кеңсесі алғашқы анықтамалық конфигурацияны жасады; бұл дизайн одан әрі жоспарлау үшін база болып қызмет ететін болды. Таңдалған дизайн – "Қуат мұнарасы", яғни екі шетінде салмағы көп болатын ұзын орталық тіреу. Бұл конструкция станцияны Жерге қарай бағытталған тіреумен туралап, жылдамдатқыштарды қосу қажеттілігін азайтатын гравитациялық градиенттік тұрақтылықты қамтамасыз етеді. Көптеген дизайн нұсқаларында төменгі жағында модульдер жиынтығы және жоғарғы жағында икемді күн батареялары болды. Сондай-ақ, оның құрамында қызмет көрсету бөлімі де қарастырылған. 1985 жылдың сәуірінде бағдарлама анықтамалық зерттеулер мен алдын ала жобалау жүргізу үшін мердігерлер тобын іріктеді; осы процесте түрлі шарттар қарастырылып, жоғары даму құны мен ұзақ мерзімді пайдалану шығындарының төмендеуі арасындағы тепе-теңдік сақталды.
Бастапқы конфигурацияның қайта қарастырылуы (1987)
Сонымен қатар, 1986 жылдың соңында НАСА даму шығындарын азайту мақсатында жаңа конфигурациялық опцияларды зерттеу жүргізді; зерттелген опциялар Skylab типті станцияны пайдаланудан бастап, екі кельді конфигурацияны кезең-кезеңмен дамытуға дейін ауқымды болды. Бұл тәсіл құрастыруды екі кезеңге бөлуді көздеді; 1-кезең орталық модульдерді және көлденең балканы қамтамасыз етеді, бірақ кельдер болмайды. Күн батареялары 75 кВт қуатты қамтамасыз ету үшін күшейтілді, ал полярлық платформа мен сервистік құрылымдар тағы да кейінге шегерілді. Зерттеу жобаның жүзеге асырылатынын, даму шығындарын азайтатынын және жағымсыз әсерлерді барынша азайтатынын көрсетті, сондай-ақ оны "Түзетілген базалық конфигурация" деп атауға негіз берді. Бұл жобаның даму шығындары 15,3 миллиард АҚШ долларын құрады (1989 жылғы қаржы жылының долларымен) және 1994 жылдың бірінші тоқсанында FEL кезеңіне жетеді. Бұл қайта жоспарлау 1987 жылдың қыркүйегінде Ұлттық зерттеу кеңесімен мақұлданды, ол сонымен қатар кез келген 2-кезеңнің жобасына кіріспес бұрын ұзақ мерзімді ұлттық мақсаттарды зерттеуді ұсынды. 1986 және 1987 жылдары АҚШ ғарыш бағдарламасының болашағына қатысты тағы да бірнеше зерттеулер жүргізілді; олардың нәтижелері көбінесе ғарыш станциясына әсер етті, ал олардың ұсыныстары қажеттілікке қарай түзетілген базалық сызыққа енгізілді. Осылардың бірі – станция бағдарламасын операциялар мен логистика үшін жылына бес шаттл рейсін талап ететін деңгейде бекіту, әр уақытта төрт экипаж мүшесін алмастыру және жеке қалу мерзімін 180 күнге дейін ұзарту мақсатында.
"Азаттық" (1988) - "Альфа" (1993)
1988 жылдың қыркүйегінде НАСА ғарыш станциясын дамыту үшін соңғы он жылдық келісімшартқа қол қойды, сондай-ақ жоба, ақыры, аппараттық құрастыру кезеңіне көшті. 1989 жылдың соңында «Freedom» ғарыш станциясының жобасына сәл түзетулер енгізілді, себебі бағдарламаның 1990 жылғы бюджеті 2,05 миллиард доллардан 1,75 миллиард долларға дейін төмендетілді. Бұл түзетулерге себеп – жобаның 23%-ға артық салмақта болуы, бюджеттен шығуы, құрастырудың күрделі болуы және пайдаланушыларға жеткілікті қуатты қамтамасыз етпеуі болды. 1990 жылғы «Ғарыштық зерттеулер бастамасы» «Freedom» ғарыш станциясын салуды көздеді. Конгресс осыған байланысты 1990 жылдың қазан айында тағы бір қайта жобалауды талап етті және 1991 жылғы бюджет 2,5 миллиард доллардан 1,9 миллиард долларға дейін төмендетілгеннен кейін шығындарды одан әрі қысқартуды сұрады. НАСА 1991 жылдың наурыз айында жаңа ғарыш станциясының жобасын таныстырды. Бюджеттің бірнеше рет қысқартылуы алғашқы ұшыруды бір жылға, 1995 жылдың наурыз айына кейінге жылдыруға мәжбүр етті. Станция 1997 жылдың маусымынан бастап тұрақты түрде экипажмен жұмыс істейтін болып, 1998 жылдың ақпанында толыққанды аяқталады. 1993 жылы, станцияны қайтадан жобалау және шығындарды азайту, сондай-ақ халықаралық қатысуды арттыру туралы талаптардан кейін, «Альфа» ғарыш станциясы деген нұсқа таңдалды (үш бәсекелес ұсыныстан). Бұл жобада бастапқыда «Freedom» бағдарламасы үшін жоспарланған аппараттық құрастырмалардың 75 пайызы қолданылды. Жобаның құнының өсуі және Ресейдегі қаржылық қиындықтар сол жылы НАСА мен NPO Energia арасында «Мир-2» тақырыбында кеңес беруге әкелді, нәтижесінде қысқа мерзімге «Русский Альфа» (RAlpha) деген нұсқа пайда болды. 1993 жылдың соңында «Freedom», «Мир-2» және еуропалық және жапондық модульдер біріктіріліп, Халықаралық ғарыш станциясы «Альфа» (ISSA) құрылды, бірақ 1995 жылдың басында «Альфа» атауы ішкі қолданыстан алынып тасталды. 1995 жылдың шілдесінде АҚШ Конгресіне 1995 жылғы Халықаралық ғарыш станциясын бекіту туралы акт жарияланды, соның салдарынан «Freedom», «Альфа» және ISSA атаулары қолданыстан мүлдем шығарылды. Осы кезде «Freedom» ғарыш станциясы үшін жоспарланған, содан кейін «Альфа» деп аталған, құрастырылған немесе әзірлену үстіндегі аппараттық құралдардың шамамен 10 пайызы ХҒС құрамына енді.
Станция бағдарламасы күтіп тұр
НАСА-ның станция бағдарламасының құнын дұрыс бағаламауы және АҚШ Конгресінің ғарыш станциясын қаржыландыруға құлшынбауы «Азаттық» станциясының жобалануы мен құрылысында кешігуге себеп болды; ол үнемі қайта жобаланып, көлемі өзгертіліп тұрды. 1984 жыл мен 1993 жыл аралығында ол жеті мәрте негізгі қайта жобалаудан өтті, әр қайта жобалауда сыйымдылығы мен мүмкіндіктерін жоғалтты. Рейган болжағандай, он жылдың ішінде аяқталмай, «Азаттық» станциясы ешқашан салынбады және бағдарлама аясында бірде-бір шаттл ұшырылмады. 1993 жылы «Азаттық» саяси жағынан қолдаусыз қалды; әкімшілік өзгерді, ал Конгресс станция бағдарламасына одан әрі қаржы жұмсаудан жалықты. Бұған қоса, станцияның қажеттігіне қатысты ашық сұрақтар туды. Осы кездегі қайта жобалаулар ғылыми сыйымдылықтың көп бөлігін қысқартты, ал ғарыш жарысы 1975 жылы «Аполлон-Союз» сынақ жобасымен аяқталған еді. НАСА президентке бірнеше нұсқа ұсынды, бірақ тіпті ең шектеулі нұсқасы да тым қымбат деп танылды. 1993 жылдың маусым айында НАСА-ның қаржыландыру туралы заңынан ғарыш станциясына бөлінетін қаражатты алып тастау туралы ұсыныс Өкілдер палатасында бір дауыс айырмасымен қабылданбады. Сол қазан айында НАСА мен Ресей ғарыш агенттігі арасындағы кездесу екі жобаны біріктіріп, Халықаралық ғарыш станциясын құруға келісім берді. Жобаны біріктіруге Тим Ромер сияқты өкілдер қарсылық көрсетті, олар Ресейдің Зымыран технологиясын бақылау режимі туралы келісімді бұзуы мүмкін деп қорқып, бағдарламаның тым қымбат екенін айтты. Ұсынылған заң жобалары Конгресс арқылы қабылданбады.
Халықаралық ғарыш станциясына ауыстыру
1993 жылы Клинтон әкімшілігі Freedom ғарыш стансасын Халықаралық ғарыш стансасына (МҒС) трансформациялауды жариялады. NASA әкімшісі Дэниел Голдин жобаға Ресейді қосуды бақылады. Бюджеттің қысқартылуына байланысты станцияның дизайны 508 шаршы футтан 353 шаршы футқа дейін (47-ден 33 м2-ге дейін) азайтылды, NASA ұсынған бөлігінің экипажды қабылдау сыйымдылығы 7-ден 3-ке дейін төмендетілді (ал толық станция бастапқыда 6 адаммен жұмыс істеді, кейін 7-ге дейін артты), сондай-ақ станцияның функциялары да қысқартылды. Оның алғашқы құрауы 1998 жылы орбитаға жіберілді, ал алғашқы ұзақ мерзімді тұрғындары 2000 жылдың қараша айында келді.