По мере эксплуатации в состав станции были последовательно введены астрофизический модуль "Квант" (12.04.87), модуль до оснащения "Квант-2" (08.12.89), стыковочно-технологический модуль "Кристалл" (11.06.90), что существенно расширило возможности комплекса по выполнению запланированной программы исследований и использованию малорасходных режимов управления полетом. В период с 1992 по 1996 г. г. сборка (ОС) "Мир" была завершена с введением в ее состав исследовательских модулей "Спектр" (03.06.95) и "Природа" (27.04.96), что еще больше расширило спектр проводимых на борту орбитального комплекса целевых исследований, в том числе с использованием аппаратуры и оборудования иностранный разработки. Общая масса комплексов на орбите составило около 120 тонн. Из 11 лет полета на орбитальной станции "Мир" в общей сложности всего лишь 13.5 месяцев не было экипажей, а с 8 сентября 1989 г. она постоянно является обитаемой.
Самыми значительными астрофизическими достижениями стали наблюдения с телескопами орбитальной обсерватории «Рентген», установленной на модуле «Квант», созданной совместно специалистами СССР, Великобритании, Нидерландов, ФРГ и ЕКА. Получен огромный объем информации о рентгеновских источниках в различных районах Вселенной. Регулярно с помощью телескопов «Глазар» и «Глазар-2» проводились обзоры небесной сферы для создания звездного атласа в ультрафиолетовом диапазоне. Очень повезло астрономам, что вспышка сверхновой в Большом Магеллановом Облаке произошла в тот момент, когда на орбите уже находилась станция «Мир». Это позволило наблюдать развитие сверхновой в диапазонах электромагнитных волн, недоступных для наземных приборов.
С помощью различных спектрометров в течение многих лет ведутся регулярные геофизические исследования. Проводятся измерения потоков заряженных частиц высоких энергии и их взаимодействие с магнитным полем Земли, изучается их вклад в радиационные пояса. По результатам наблюдений получена новая информация о верхних слоях атмосферы, полярных сияниях, потоках микрометеорных частиц вдоль орбиты ДОС. Материалы с результатами геофизических исследований либо привозились космонавтами при возвращении, либо доставлялись с помощью специальных СГК. Постоянно ведутся съемки различных районов планеты (в том числе зарубежных территорий на коммерческой основе) с целью исследования природных ресурсов Земли и окружающей среды.
Эксперименты по космической технологии проводились на электронагревательных установках отечественного и зарубежного производства. Цель этих работ - изучение процессов структурообразования металлических сплавов в условиях невесомости и получение кристаллов полупроводниковых материалов улучшенного качества. Изучалось влияние факторов открытого космического пространства на различные материалы и элементы электрорадиосистем.
Постоянно проводятся эксперименты, направленные на дальнейшее совершенствование космической техники, проверку конструкторско-технологических решений и испытания, новых образцов, включая монтажно-сборочные работы. Сюда же относятся исследования динамических характеристик ДОС «Мир» в различной конфигурации. Важным техническим экспериментом стало испытание индивидуального средства передвижения космонавта в открытом космосе. Испытательные полеты на «космическом кресле» успешно провели А.А. Серебров и А.С. Викторенко в феврале 1990 г. Сейчас оно выведено в открытый космос и прикреплено к внешней поверхности модуля «Кристалл».
Был проведен оригинальный эксперимент (на грузовом корабле «Прогресс М-15») по развертыванию в космосе крупногабаритного бескаркасного пленочного отражателя. Такие отражатели могут использоваться в качестве солнечного паруса для создания тягового усилия или для освещения районов земной поверхности отраженным солнечным светом.
Выполнены многочисленные биологические исследования жизненного цикла и изменений в развитии высших растений и животных в условиях космического полета. Проводились эксперименты по электрофоретическому разделению и очистке биологически активных веществ и лекарственных препаратов. Получены и доставлены на Землю опытные партии монокристаллов белковых соединений для последующего использования в фармакологии.
На станции постоянно ведутся медицинские эксперименты, наблюдения и исследования по дальнейшей оценке влияния невесомости и других факторов космического полета на организм человека. Апробирована и доведена до практического использования созданная в нашей стране система профилактических предполетных, полетных и реадаптационных мероприятий, включающая режимы работы, отдыха и питания, программы проведения наземных и орбитальных тренировок.
Международная космическая станция (МКС) - крупнейший научно-технический проект современности. В нем участвуют США, Россия, Европейское космическое агентство (членами которого являются 14 стран), Япония и Канада.
Хотя Россия подключилась к этому проекту позже других участников, но ее роль сразу же стала одной из ведущих. Ведь только российская космонавтика обладает опытом более чем 30-летней эксплуатации орбитальных станций. Только в России практически решена проблема длительных пилотируемых полетов , в том числе и ее медико-биологические аспекты, что позволяет космонавтам без ущерба для здоровья переносить многомесячное воздействие невесомости. И к тому же только Россия имеет в своем распоряжении действующую постоянно обитаемую орбитальную станцию "Мир", на которой можно в реальных условиях осуществлять практическую подготовку космонавтов к будущей работе на МКС.
Основные направления использования МКС на качественно новом уровне продолжат работы, проводимые на станции "Мир" , и включат в себя фундаментальные медико-биологические исследования, производство высокотехнологичных материалов и биопрепаратов, изучение поведения организма человека в условиях длительного космического полета, фундаментальные исследования микрогравитации, астрофизические исследования, изучение атмосферы и .поверхности Земли в интересах фундаментальных наук и прикладных целей, строительство в космосе крупных сооружений для различных исследований и межпланетных перелетов .
После завершения полной сборки масса МКС превысит 400 тонн, а объем ее герметичных отсеков составит более 1100 м3. Длительность эксплуатации МКС предполагается не менее десяти лет. При этом на станции будет постоянно находиться экипаж в количестве семи человек (из них три места выделено для России).
На этапе создания экипаж МКС будет состоять из трех человек, В ноябре 1997 года РКА и ПАСА определили первые четыре экипажа для многомесячных экспедиций на МКС.
В экипаж первой экспедиции вошли: капитан 1-го ранга ВМС США Уильям Шепперд (командир МКС и космонавт-исследователь корабля "Союз"), полковник ВВС России Юрий Гидзенко (командир корабля "Союз" и пилот МКС) и Сергей Крикалев (бортинженер корабля "Союз" и МКС).
Первый; экипаж отправится на МКС на российском корабле "Союз", а его смена (второй экипаж) прибудет туда; на американском корабле: "Спейс - Шаттл".
В составе экипажа второй экспедиции российский космонавт Юрий Усачев (командир), полковник сухопутных войск США Джеймс Восс и подполковник ВВС США Сьюзан Хелмс.
Экипаж третьей экспедиции, как и первой, прибудет на МКС на корабле "Союз". В составе этого экипажа капитан первого ранга ВМС США Кеннет Бауэрсокс, полковник ВВС России Владимир Дежуров и еще один российский космонавт Михаил Тюрин (единственный из всех членов экипажей, еще не летавший в космас).
В экипаже четвертой экспедиции полковник ВВС России Юрий Онофриенко, подполковник ВМС США Карл Уолз и капитан первого ранга ВМС США Дэниел Берш. Этот экипаж, как и второй, будет доставлен на МКС на корабле "Спейс – Шаттл", а возратится на Землю на корабле "Союз".
Таким образом, колличество российских космонавтов и американских астронавтов в экипажах первых четырех основных экспедиций поделено поравну. При подготовке к палетам дублером первого экипажа является третий экипаж, а дублером второго – четвертый.
Совместные полеты как первый этап создания международной станции.
17 июня 1992 года между Россией и США было заключено соглашение о сотрудничестве в исследовании космического пространства в мирных целях. В соответствии с этим соглашением РКА и НАСА разработали совместную программу "Мир – Шаттл", состоящую из трех взаимосвязанных проектов: полетов российских космонавтов на американском корабле "Спейс – Шаттл", полета американских астронавтов на российской космической станции "Мир" и совместного полета, включающего сближения и стыковку корабля "Спейс – Шаттл" со станцией "Мир". Исполнительное соглашение между РКА и НАСА о сотрудничестве в области пилотируемых полетов было подписанно 5 октября 1992 года.
Рассмотрение дальнейших направлений возможного сотрудничества привело к перспективам объединения национальных программ по созданию н6овых орбитальных станций ("Мир – 2" в России и "Фридом" в США). В соответствии с решениями российско-американской комиссии по энергетике и космосу от 2 сентября 1993 года специалисты обеих стран подготовили детальный план работ по Международной космической станции (МКС), определив ее общую конфигурацию, объемы и формы работ. Этот план был подписан: 1 ноября 1993 года в Москве руководителями РКА и НАСА.
План, по существу, является долгосрочной совместной российско-американской программой пилотируемых космических полетов и состоит из трех этапов (трех фаз). Первый этап предусматривал совместные полеты российских космонавтов и американских астронавтов на кораблях "Спейс - Шаттл" и станции "Мир". Второй этап - это начало создания принципиально новой космической станции на основе российского и американского оборудования. В ходе третьего этапа строительство МКС должно быть полностью завершено.