Новый модуль МКС — это не только дополнительная жилплощадь, комфорт и удобства для космонавтов, но и тщательно продуманный лабораторный комплекс. Для размещения научного оборудования имеется 14 рабочих мест внутри модуля и 16 снаружи. Пока там свободно, но по мере ввода «Науки» в эксплуатацию эти места будут заполняться приборами и оборудованием, доставляемыми кораблями «Прогресс» с Земли.
В мае этого года в РКК «Энергия» была утверждена Программа научных и прикладных исследований, планируемых на модуле «Наука» с 2022 года. В ней предусмотрено проведение 33 новых целевых работ, а также продолжение ранее начатых экспериментов на других модулях российского сегмента. В качестве первоочередных были выбраны 13 исследований.
Эксперимент «Захват-2» проводят инженеры РКК «Энергия». Они уже несколько лет работают над созданием унифицированного манипулятора, обладающего некоторыми функциями человеческой кисти. Манипулятор разместят на внешней поверхности «Науки», а управлять им будет космонавт с пульта блока сопряжения, размещенного внутри модуля. Планируется отработать захват манипулятором имитаторов поручней с определенной силой сжатия, проверить исправность электроприводов и изучить свойства материалов в условиях открытого космоса.
Данные исследования будут использованы при проектировании робототехнической системы для операций на внешней поверхности космических аппаратов.
В рамках эксперимента «Напор-миниРСА» проверят работу миниатюрного всепогодного радиолокатора для изучения Земли.
Исследование «Капля-2» направлено на испытание капельного холодильника — излучателя тепла для ядерного космического буксира «Зевс», разрабатываемого сейчас в России.
Часть экспериментов посвящена материаловедению, ведь микрогравитация позволяет получить материалы с недостижимыми на Земле свойствами. К таким работам относятся «Мираж», «Вампир» и «Фуллерен». Результаты тестов помогут оценить возможности создания на орбите полуавтоматических заводов по производству монокристаллов для нужд микроэлектроники.
Еще одно направление, которое можно назвать традиционным: исследование механизмов адаптации живых организмов к факторам космического полета. Еще в 1970-е годы на станцию «Салют» доставляли оплодотворенные перепелиные яйца, размещали их в инкубаторе, а вылупившихся птенцов возвращали на Землю, чтобы отследить этапы воздействия на них факторов космического полета.
На «Науке» планируют вернуться к эксперименту «Перепел», но уже на совершенно ином технологическом уровне. Предполагается на борту МКС с помощью инкубатора получить из оплодотворенных яиц популяцию перепелов, проследить их развитие и адаптацию к невесомости. Не исключено, что птенцы смогут достичь половозрелости и даже дать потомство. В любом случае сам процесс ухода за живыми существами, помимо работы, послужит для космонавтов эффективным антистрессом.
Другой эксперимент — «Мутация» — предусматривает изучение нескольких поколений микробов в условиях космического полета.
А в рамках работы «Витацикл-Т» космонавты смогут выращивать любимый многими «китайский салат». Делать это они будут в специально оборудованной на борту «Науки» оранжерее.
Если все пойдет хорошо, одну часть урожая космонавты будут консервировать и отправлять на Землю для исследований, а другую смогут употреблять в пищу. Возможно, этот эксперимент станет ступенькой для создания замкнутых экологических систем при подготовке к длительным космическим путешествиям, например к Марсу. В будущем попытаются вырастить также бобовые и помидоры.
Найдет свое продолжение и эксперимент «Асептик» по проверке эффективности различных дезинфицирующих препаратов для применения на борту МКС.
Исследование «БНТ-Нейтрон», тоже не новое, посвящено изучению вредного воздействия космических лучей и высокоэнергетических частиц на космонавтов и космический корабль. Два спектрометра, доставленные на борт МКС, позволят оценить степень противостояния разных материалов нейтронному облучению. Пока не будет найдено эффективное решение этого вопроса, о межпланетных пилотируемых полетах, к сожалению, остается только мечтать.
Важное место в научной программе на борту модуля занимают эксперименты по наблюдению Земли. Аппаратура «Ракурс» позволит изучать воздушные волны в атмосфере нашей планеты, а в ходе эксперимента «Импульс» ученые будут исследовать свойства ионосферы Земли, «вбрасывая» в нее пучки ионов.