Детальный обзор новой необычной «космической лаборатории» России — «Бион-М» № 2. Её конструкция, орбита, цели, видео запуска.

Земля — единственное известное человечеству место во Вселенной, где возможна жизнь, которую мы знаем. Космическое пространство — не самое полезное для земных живых организмов место, даже если они находятся под защитой космического корабля. И сегодня наша страна запустила новую «космическую лабораторию» — аппарат «Бион-М» № 2, что поможет ещё больше узнать об этом воздействии, причём на орбите, на которой в будущем будут работать космонавты!

Как прошёл запуск «Биона-М» № 2, какая у него конструкция, как он будет проводить исследования и почему они очень важны для науки?

Содержание:

• Запуск
  • Немного о подготовке к запуску
• Орбита «Биона-М» № 2
• О важности «Биона-М» № 2
  • В чём уникальность и важность «Биона-М» № 2?
• Конструкция «Биона-М» № 2
  • Научная нагрузка «Биона-М» № 2
• Что дальше?

«Бион-М» № 2, иллюстрация, Credit: Госкорпорация «Роскосмос».

Первоисточник статьи

Author: Колпаксиди Александр Павлович.

Запуск

Примечание: ниже приведено видео с YouTube, если оно не работает или медленно загружается, то можно посмотреть его на «Дзене» по этой ссылке. Полную трансляцию запуска можно посмотреть по этой ссылке.

Запуск ракеты-носителя (РН) «Союз-2.1б» с аппаратом «Бион-М» № 2 был произведён 20 августа 2025 года в 20:13 по московскому времени с пусковой площадки № 31 космодрома Байконур.

Для России это уже 10 пуск в 2025 году и 10 успешный, для РН «Союз-2.1б» это был 85 пуск в истории её эксплуатации, 81 успешный и 4 в этом году. 

Циклограмма выведения «Биона-М» № 2 на орбиту. Credit: Госкорпорация «Роскосмос».

Немного о подготовке к запуску

Обычно ракету-носитель вывозят за несколько дней до старта, за эти дни специалисты проводят все приготовления и проверки. Однако наличие на борту «Биона-М» № 2 живых организмов вносит изменения в привычный график. Дело в том, что от момента закрытия «Биона-М» № 2 створками головного обтекателя и до старта должно пройти не более 72 часов. При этом график должен учитывать возможность переноса запуска и возникновения технических проблем, включая те, из-за которых ракету придётся возвращать в монтажно-испытательный корпус. Поэтому РН с «Бионом-М» № 2 вывезли 19 августа.

Установка створок головного обтекателя РН «Союз-2.1б», аппарат «Бион-М» № 2 установлен на переходный отсек ракеты. Credit: Иван Тимошенко/Госкорпорация «Роскосмос».

Сборка РН «Союз-2.1б» с «Бионом-М» № 2. Credit: Иван Тимошенко/Госкорпорация «Роскосмос».

Транспортировка РН «Союз-2.1б» с «Бионом-М» № 2 к стартовому столу. Credit: Иван Тимошенко/Госкорпорация «Роскосмос».

РН «Союз-2.1б» с «Бионом-М» № 2 на стартовом столе. Credit: Иван Тимошенко/Госкорпорация «Роскосмос».

Запуск РН «Союз-2.1б» с «Бионом-М» № 2. Credit: Иван Тимошенко/Госкорпорация «Роскосмос».

Орбита «Биона-М» № 2

«Бион-М» № 2 был запущен на полярную орбиту, её наклонение — 96,62°. Полярной орбитой считается орбита с наклонением к плоскости экватора в 90° или близко к ней.

Апогей (самая дальняя от Земли точка орбиты) — около 380 км, перигей (самая близкая к Земле точка орбиты) — около 370 км.

Для сравнения, средняя высота орбиты Международной космической станции (МКС) — около 420 км, наклонение — 51,63°. 

Полярная орбита, иллюстрация. Credit: SATNow.

О важности «Биона-М» № 2

Биологические космические исследования начались задолго до запуска первого искусственного спутника Земли. Например, многие считают, что первым живым существом, намеренно отправленным человеком в космос, была собака Лайка, но это не совсем так. Она была первой, что совершила орбитальный космический полёт, но до неё были суборбитальные. В их рамках ракеты поднимались до высоты более 100 км от уровня моря, т. е. пересекали линию Кармана — условную общепринятую границу Земли и космоса, а после возвращались. Самыми первыми считаются плодовые мушки дрозофилы, что 20 февраля 1947 года были запущены в США на высоту 109,4 км на американской реплике немецкой баллистической ракеты V-2, они выжили. Затем, с 1949 года, в США производились опыты с отправкой обезьян и мышей. Сначала они погибали при посадке, первая обезьяна вернулась живой лишь в сентябре 1951 года. В СССР первыми были собаки Дезик и Цыган, их запустили 22 июля 1951 года на ракете Р-1В, которая, кстати, тоже создана на основе V-2. Они вернулись живыми и невредимыми. Через неделю Дезик вновь полетел, но уже с собакой Лисой, но капсула с ними, увы, разбилась. С 1951 по 1960 года Советский Союз отправил в суборбитальные полёты десятки собак и несколько кроликов, большинство их них выжили, а смерти были вызваны только техническими неисправностями.

Лайка полетела на «Спутнике-2», что был запущен 3 ноября 1957, т. е. через месяц после запуска первого искусственного спутника Земли. Увы, она погибла через несколько часов из-за перегрева, что был вызван недостатками конструкции. 28 июля 1960 года в космос попытались запустить собак Лисичку и Чайку, но они погибли из-за аварии ракеты. Но уже 19 августа 1960 года в космос на «Спутнике-5» полетели знаменитые Белка и Стрелка, также вместе с ними были мыши, крысы, растения и культуры клеток. Они были первыми живыми существами, что вернулись живыми после орбитального космического полёта. В последний раз СССР запустил собак на «Космосе-110» 22 февраля 1966 года. Кстати, апогей его орбиты — 882 км, что намного выше, чем обычные орбиты пилотируемых полётов, но в этой точке «Космос-110» находился недолго из-за низкого перигея (190 км). Всего тот полёт продлился 23 дня. В США первым живым существом, вернувшимися живым после орбитального полёта, была обезьяна Энос, что полетела в космос 29 ноября 1961 года, т. е. после орбитальных полётов Юрия Гагарина и Германа Титова, а также после суборбитального полёта Алана Шепарда. В дальнейшем аналогичные полёты, как и суборбитальные, так и орбитальные, начали проводить другие страны. Все такие полёты были необходимы для доказательства возможности относительно длительного пребывания живых организмов в космосе и для испытания техники.

В США биологические эксперименты продолжались на аппаратах серии Biosatellite и OFO. А в СССР 14 сентября 1968 года был запущен «Зонд-5», на его борту впервые живые существа достигли лунной орбиты, а также вернулись на Землю живыми. Это показало возможность полёта к Луне человека.

«Радиационные условия на исследованной трассе Земля — Луна — Земля при спокойном состоянии солнечной активности не являются опасными для человека», — указывалось советскими учёными в научной статье, посвящённой итогам полёта «Зонд-5».

Нематоды, мыши и семена растений находились на борту некоторых американских миссий «Аполлон». А вот китайцы вырастили на Луне в специальной капсуле, которая была установлена на посадочный аппарат «Чанъэ-4», растения. Увы, она не обогревалась во время экстремально холодной лунной ночи (на это требовалось бы слишком много энергии), и по окончанию лунного дня они замёрзли.

Выращенные на Луне в специальной капсуле посадочного аппарата «Чанъэ-4» растения. Credit: CNSA/Chongqing University.

В дальнейшем большую часть биологических исследований начали проводить на борту орбитальных станций или, например, в лабораторных отсеках SpaceLab на «Спейс Шатллах». Но и запуски биологических спутников тоже происходят, в том числе и частных (например, биологический спутник W-Series 1 американской компании Varda Space).

В СССР и России запускали аппараты серии «Бион» и «Фотон». 11 аппаратов «Бион» были запущены в период с 1973 по 1996 года, а в 2013 году был запущен «Бион-М» № 1. Во многих из них, кстати, использовались обезьяны. 12 аппаратов «Фотон» были запущены в период с 1985 по 1999 года, ещё 4 аппарата «Фотон-М» в период с 2002 по 2014 года (самый первый из них был потерян из-за аварии РН). 

В чём уникальность и важность «Биона-М» № 2?

Если человечество уже столько десятилетий занимается биологическими исследованиями в космосе, а «Бион-М» № 2 — уже 13 аппарат серии, то чем же уникальны проводимые на нём эксперименты? 

1. На схожей орбите (97 — 98°, высота около 350 км) будет находиться Российская орбитальная станция (РОС).
2. В этот раз упор делается на радиационные исследования. Суммарная доза радиации на выбранной орбите на 30% больше, чем на орбите МКС.
3. Длительность и большие возможности для исследований. По инерции в некоторых источниках указывается, что «Бион-М» № 2 отправит на полярную орбиту первых живых существ. Но первыми стали люди: 4 космических туриста, совершивших в апреле 2025 года четырёхдневный полёт Fram2 по полярной орбите на космическом корабле Crew Dragon компании SpaceX Илона Маска. Такая путаница связана с долгой подготовкой «Биона-М» № 2, который был анонсирован задолго до Fram2. Полёт «Биона-М» № 2 продлится дольше Fram2 — 30 дней. Экипаж Fram2 проводил различные биологические исследования, в этом полёте даже был получен первый в истории медицинский рентгеновский снимок в космосе, однако возможности исследований на людях по очевидным причинам сильно ограничены.
4. С момента запуска последнего «Биона-М» прошло 12 лет, а «Фотона-М» — 11 лет.
5. Научных знаний много не бывает!

Конструкция «Биона-М» № 2

Конструкционно «Бион-М» № 2 мало отличается от «Биона-М» № 1. Аппараты «Бион-М» — дальнейшее развитие аппаратов серии «Бион», которая была создана на основе конструкции разведывательных спутников «Зенит». Они же разрабатывались совместно с кораблями «Восток», на одном из которых полетел Гагарин, и фактически являются ответвлением от них.

Подбор полезной нагрузки для «Биона-М» № 2 начался сразу после завершения миссии «Бион-М» № 1 в 2013 году. В июле 2015 года «Роскосмос» заключил контракт с РКЦ «Прогресс» на создание «Биона-М» № 2. Первоначально запуск планировался в 2019 году, но, как это часто бывает, и не только у нас, сроки сдвинулись вправо. Основной объём исследований подготовил Институт медико-биологических проблем (ИМБП) Российской академии наук.

Космический аппарат «Бион-М» № 2 состоит из:

1. герметичного спускаемого аппарата, предназначенного для размещения научной аппаратуры (в том числе контейнеров с открывающимися крышками) и последующего возвращения её на Землю;
2. герметичного приборного отсека;
3. агрегатного отсека;
4. платформы средств отделения (платформа для дополнительной полезной нагрузки).

Строение аппаратов серии «Бион-М». Credit: Госкорпорация «Роскосмос».

«Бион-М» № 2 на переходном отсеке РН «Союз-2.1б». Credit: Иван Тимошенко/Госкорпорация «Роскосмос»

Увы, многие технические характеристики «Биона-М» № 2 в открытом доступе не указаны. Например, не указаны размеры аппарата. Их можно приблизительно оценить по фотографиям. Диаметр спускаемого аппарата — примерно 2 м, длина блока приборного и агрегатного отсеков — примерно 2,5 м. К счастью, указана примерная стартовая масса «Биона-М» № 2 (правда, она немного отличается в разных источниках) — около 6400 кг, из которых примерно 650 кг — масса научной нагрузки. Масса топлива не указана.

Источник энергии «Биона-М» № 2 — две разворачиваемые солнечные батареи. Они обеспечивают до 1400 Вт мощности, из которых 650 Вт потребляет научное оборудование. Также на «Бионе-М» № 2 установлены литий-ионные аккумуляторы.

Внешне «Бион-М» № 2 покрыт экранно-вакуумной теплоизоляцией, которой покрываются почти все современные космические аппараты и которая необходима для регуляции их температуры. У «Биона-М» № 2 она характерного оранжевого цвета.

Связь с Землёй обеспечивается в S-диапазоне частот (2 — 4 ГГц). «Бион-М» № 2 оснащён модулем «Теленаука» от «Ростеха», который состоит из 24 камер и обеспечивает передачу видеоинформации на Землю.

Солнечные батареи «Биона-М» № 2. Credit: Иван Тимошенко/Госкорпорация «Роскосмос». 

«Бион-М» № 2 имеет двигательную установку, что используется для коррекции орбиты и возврата аппарата на Землю. Её точные характеристики не указаны, но известно, что топливом и сжатыми газами аппарат был заправлен 12 августа. Почти наверняка топливом является гидразин или его производные, окислитель — тетроксид азота.

«Бион-М» № 2, как и его предшественник, имеет платформу для дополнительной полезной нагрузки. «Бион-М» № 1 нёс несколько малых спутников разных заказчиков, в основном иностранных, но в этот раз, видимо, такой попутной полезной нагрузки нет. 

Фотография «Биона-М» № 2, полученная во время установок створок головного обтекателя РН «Союз-2.1б». Credit: Иван Тимошенко/Госкорпорация «Роскосмос». 

Спускаемый аппарат сферической формы, при приземлении «Биона-М» № 1 перегрузка составила не более 6 g. Внутри него находится система обеспечения жизнедеятельности, которая обеспечивает:

• давление воздуха — от 87,8 до 128 кПа (от 0,87 до 1,26 атм);
• парциальное давление кислорода в пределах от 18,7 до 24,0 кПа (от 0,18 до 0,24 атм) при среднесуточном потреблении кислорода животными до 175 литров;
• температуру — от 17 до 28°С;
• поглощение углекислого газа, его парциальное давление — не более 1 кПа (0,01 атм) при среднесуточном выделении его животными, не превышающем 149 литров;
• относительную влажность воздуха — от 40 до 70 % (при температуре 20 ºС и давлении 101,3 кПа (1 атм));
• сбор и хранение конденсата при суммарном выделении влаги животными не более 500 г/сут.;
• поглощение из газовой среды вредных газообразных примесей;
• регулировку освещения и симуляцию смены дня и ночи.

До 250 кг полезной научной нагрузки может находиться снаружи спускаемого аппарата. Это используют для оценки воздействия окружающей среды во время пребывания в космосе и посадке. Блок приборного и агрегатного отсеков цилиндрической формы, эти отсеки необходимы для функционирования космического аппарата и научной нагрузки. 

Спускаемый аппарат «Биона-М» № 2 во время сборки. Credit: Иван Тимошенко/Госкорпорация «Роскосмос». 

«Бион-М» № 2 во время сборки. Credit: Иван Тимошенко/Госкорпорация «Роскосмос». 

Вот так выглядел спускаемый аппарат «Биона-М» № 1 после посадки. Credit: Олег Волошин.

Научная нагрузка «Биона-М» № 2

При подготовке научной полезной нагрузки для «Биона-М» № 2 учитывался негативный опыт первого аппарата. Например, были проблемы с подачей корма для мышей из-за изменения его свойств в невесомости, а одна из них вообще выбралась из своей камеры и сгрызла трубки подачи пищи для других животных, из-за чего многие из них погибли. В конструкции камер «Теленауки» учтён тот факт, что мыши могут очень быстро запачкать камеры.

«Бион‑М» № 2 получил усовершенствованный комплекс дозиметрической аппаратуры. Он измерит радиацию не только внутри, но и снаружи аппарата, а также создаст точную картину того, какую долю вносят в радиационный фон разные источники.

Загрузка научной полезной нагрузки в спускаемый аппарат «Биона-М» № 2. Credit: Иван Тимошенко/Госкорпорация «Роскосмос». 

На борту «Биона-М» № 2 в космос отправились 75 мышей линии C57BL/6, 60 из которых будут получать пастообразный корм, остальные 15 будут питаться сухим кормом, а воду получать в форме гидрогеля. Кроме общей оценки состояния мышей будет подробно изучено то, как повышенная радиация и микрогравитация влияют на их нервную ткань. 

Одна из камер с мышами. Credit: Иван Тимошенко/Госкорпорация «Роскосмос». 

Камеры с мышами. Credit: ИМБП/Госкорпорация «Роскосмос». 

На борту «Биона-М» № 2 установлена капсула с 1500 дрозофилами. У них короткий жизненный цикл, а одна самка может откладывать до 100 яиц в сутки, поэтому за 30 дней полёта успеет произойти смена нескольких поколений. Условия эксперимента подобраны таким образом, чтоб избежать перенаселения насекомых. Дрозофилы — хорошо изученный модельный организм, у них всего 4 пары хромосом, что облегчает исследования. 

Камеры с образцами. Credit: ИМБП/Госкорпорация «Роскосмос». 

Дрозофилы — не единственные насекомые на борту «Биона-М» № 2. Школьниками подготовлены эксперименты «Экосистема на орбите» и «Искусственная замкнутая микроэкосистема в космосе». В специальных камерах будут находиться муравьи, ногохвостки, мокрицы и клещи, помещённые в разные среды, в том числе и с живым мхом. Также ими в космос отправлены семена помидора, яблони, кедра, белой акации, аннона и базеллы. 

Камеры с образцами. Credit: ИМБП/Госкорпорация «Роскосмос». 

Свои семена различных видов отправил и ИМБП, также в космос полетели живые растения, лишайники и различные виды микроорганизмов. Некоторые из семян получены от растений, ранее выращенных в космосе. Ещё будут изучены грибы, обитающие в ризосфере — слое почвы, прилегающей к корням растений.

Все эксперименты проводятся с контрольными группами организмов на Земле. Первая живёт в привычной среде обитания, вторая — в аналогичных «Биону-М» № 2 условиях. Это позволит учесть негативное воздействие от самого аппарата на результаты.

Полученные в этих исследованиях данные будут востребованы не только на Земле, но и при колонизации космоса. 

Одна из камер с образцами. Credit: ИМБП/Госкорпорация «Роскосмос». 

Отдельно стоит выделить эксперимент «Метеорит-2», исследуемые образцы для которого установлены снаружи спускаемого аппарата. Они представлены кусочками базальтовой породы с разными микроорганизмами. Учёные изучат то, как они переживут полёт и высокие температуры при прохождении спускаемого аппарата сквозь плотные слои атмосферы. И это очень интересно, ведь гипотеза панспермии предполагает, что жизнь во Вселенной может распространяться с помощью метеоритов. Возможно, жизнь в древности появилась и на нашей планете благодаря панспермии. 

Что дальше?

В конце полёта «Бион-М» № 2 с помощью своей двигательной установки начнёт спуск с орбиты. Спускаемый аппарат отделится от блока приборного и агрегатного отсеков, что сгорит в атмосфере.

Спускаемый аппарат «Биона-М» № 2 приземлится 19 сентября 2025 года. Посадка состоится в Оренбургской области, будет использоваться баллистический спуск. Такой спуск простой, не требует манёвров и, следовательно, управления аппаратом, однако приводит к большим перегрузкам и тепловой нагрузке на корпус. Баллистический спуск активно применялся в первых пилотируемых космических аппаратах, сейчас же используется в пилотируемых кораблях только в экстренных случаях. Также баллистический спуск необходим для проведения эксперимента «Метеорит-2».

После приземления спускаемого аппарата все образцы пройдут первичный осмотр и будут переданы на анализ в профильные научные организации. Результаты исследований будут публиковаться в научных статьях, причём многие из них могут выйти спустя годы.

По результатам исследований «Биона-М» № 2 будет сделан вывод о целесообразности нахождения РОС на полярной орбите. Если негативное воздействие окажется слишком большим, то наклонение орбиты могут изменить. Стоит отметить, что в «Роскосмосе» уже ведутся дискуссии о замене орбиты РОС, правда, не из-за повышенной радиации. Но результаты исследований «Биона-М» № 2 могут перетянуть чашу весов в ту или иную сторону.

В России планируется создать ещё 2 аппарата серии «Бион-М» — № 3 и № 4. На них могут поставить установку для создания искусственной силы тяжести за счёт центробежной силы. Даты их запусков пока не определены, но они состоятся явно не раньше 2030 года. 

Успешного полёта и посадке «Биону-М» № 2!

Источник: kosmos-x.net.ru