Веб камера на Международной Космической Станции
Если картинки нет, предлагаем Вам посмотреть NASA TV, это интересноLive broadcasting by Ustream
Ибуки (яп. いぶき Ибуки, Дыхание) — спутник дистанционного зондирования Земли, первый в мире космический аппарат, чьей задачей является мониторинг парниковых газов. Также спутник известен как The Greenhouse Gases Observing Satellite («Спутник для мониторинга парниковых газов»), сокращённо GOSAT. «Ibuki» оборудован инфракрасными датчиками, которые определяют плотность углекислого газа и метана в атмосфере. Всего на спутнике установлено семь различных научных приборов. «Ibuki» разработан японским космическим агентством JAXA и запущен 23 января 2009 года с космодрома Танэгасима. Запуск был осуществлён с помощью японской ракеты-носителя H-IIA.
Видео трансляция жизни на космической станции включает в себя внутренний вид модуля, в том случае когда космонавты находятся на дежурстве. Видео сопровождается живым звуком переговоров между МКС и ЦУП. Телевидение доступно только тогда, когда МКС находится в контакте с землёй на высокоскоростной связи. При потере сигнала зрители могут увидеть тестовую картинку или графическую карту мира, на которой показывается местонахождение станции на орбите в реальном времени. Из-за того, что МКС вращается вокруг Земли каждые 90 минут, восход или закат солнца происходят каждые 45 минут. Когда МКС находится в темноте, внешние камеры могут отображать черноту, но могут также показывать захватывающий вид городских огней внизу.
Международная космическая станция , сокр. МКС (англ. International Space Station, сокр. ISS) — пилотируемая орбитальная станция, используемая как многоцелевой космический исследовательский комплекс. МКС — совместный международный проект, в котором участвуют 15 стран: Бельгия, Бразилия,Германия, Дания, Испания, Италия, Канада, Нидерланды, Норвегия, Россия, США, Франция, Швейцария, Швеция, Япония.Управление МКС осуществляется: российским сегментом — из Центра управления космическими полётами в Королёве, американским сегментом — из Центра управления полётами в Хьюстоне. Между Центрами идёт ежедневный обмен информацией.
Средства связи
Передача телеметрии и обмен научными данными между станцией и Центром управления полётом осуществляется с помощью радиосвязи. Кроме того, средства радиосвязи используются во время операций по сближению и стыковке, их применяют для аудио- и видеосвязи между членами экипажа и с находящимися на Земле специалистами по управлению полётом, а также родными и близкими космонавтов. Таким образом, МКС оборудована внутренними и внешними многоцелевыми коммуникационными системами.
Российский сегмент МКС поддерживает связь с Землёй напрямую с помощью радиоантенны «Лира», установленной на модуле «Звезда». «Лира» даёт возможность использовать спутниковую систему ретрансляции данных «Луч». Эту систему использовали для сообщения со станцией «Мир», но в 1990-х годах она пришла в упадок и в настоящее время не применяется. Для восстановления работоспособности системы в 2012 году был запущен «Луч-5А». На начало 2013 года запланирована установка на российский сегмент станции специализированной абонентской аппаратуры после чего он станет одним из основных абонентов спутника «Луч-5А». Также ожидаются запуски ещё 3 спутников «Луч-5Б», «Луч-5В» и «Луч-4».
Другая российская система связи, «Восход-М», обеспечивает телефонную связь между модулями «Звезда», «Заря», «Пирс», «Поиск» и американским сегментом, а также УКВ-радиосвязь с наземными центрами управления, используя для этого внешние антенны модуля «Звезда».
В американском сегменте для связи в S-диапазоне (передача звука) и Ku-диапазоне (передача звука, видео, данных) применяются две отдельные системы, расположенные на ферменной конструкции Z1. Радиосигналы от этих систем передаются на американские геостационарные спутники TDRSS, что позволяет поддерживать практически непрерывный контакт с центром управления полётами в Хьюстоне. Данные с Канадарм2, европейского модуля «Коламбус» и японского «Кибо» перенаправляются через эти две системы связи, однако американскую систему передачи данных TDRSS со временем дополнят европейская спутниковая система (EDRS) и аналогичная японская. Связь между модулями осуществляется по внутренней цифровой беспроводной сети.
Во время выходов в открытый космос космонавты используют УКВ-передатчик дециметрового диапазона. УКВ-радиосвязью также пользуются во время стыковки или расстыковки космические аппараты «Союз», «Прогресс», HTV, ATV и «Спейс шаттл» (правда шаттлы применяют также передатчики S- и Ku-диапазонов посредством TDRSS). С её помощью эти космические корабли получают команды от центра управления полётами или от членов экипажа МКС. Автоматические космические аппараты оборудованы собственными средствами связи. Так, корабли ATV используют во время сближения и стыковки специализированную систему Proximity Communication Equipment (PCE), оборудование которой располагается на ATV и на модуле «Звезда». Связь осуществляется через два полностью независимых радиоканала S-диапазона. PCE начинает функционировать, начиная с относительных дальностей около 30 километров, и отключается после стыковки ATV к МКС и перехода на взаимодействие по бортовой шине MIL-STD-1553. Для точного определения относительного положения ATV и МКС используется система лазерных дальномеров, установленных на ATV, делающая возможной точную стыковку со станцией.
Станция оборудована примерно сотней портативных компьютеров ThinkPad от IBM и Lenovo, моделей A31 и T61P. Это обычные серийные компьютеры, которые однако были доработаны для применения в условиях МКС, в частности, в них переделаны разъёмы, система охлаждения, учтено используемое на станции напряжение 28 Вольт, а также выполнены требования безопасности для работы в невесомости. С января 2010 года на станции для американского сегмента организован прямой доступ в Интернет. Компьютеры на борту МКС соединены с помощью Wi-Fi в беспроводную сеть и связаны с Землёй со скоростью 3 Мбит/c на закачку и 10 Мбит/с на скачивание, что сравнимо с домашним ADSL-подключением.
Высота орбиты
Высота орбиты МКС постоянно изменяется. За счет остатков атмосферы происходит постепенное торможение и снижение высоты. Все приходящие корабли помогают поднять высоту за счет своих двигателей. Одно время ограничивались компенсацией снижения. В последнее время высота орбиты неуклонно повышается. 10 фев 2011 — Высота полета Международной Космической Станции составила порядка 353 километров над уровнем моря. 15 июня 2011 увеличилась на 10,2 километра и составила 374,7 километра. 29 июня 2011 высота орбиты составила 384,7 километра. Для того, чтобы влияние атмосферы снизить до минимума, станцию надо было поднять до 390—400 км, но на такую высоту не могли подниматься американские шаттлы. Поэтому станция удерживалась на высотах 330—350 км путем периодической коррекции двигателями. В связи с окончанием программы полёта шаттлов, это ограничение снято.
Часовой пояс
На МКС используется всемирное координированное время (UTC), оно практически точно равноотстоит от времён двух центров управления в Хьюстоне и Королёве. Через каждые 16 восходов/закатов закрываются иллюминаторы станции, чтобы создать иллюзию ночного затемнения. Команда обычно просыпается в 7 часов утра (UTC), экипаж обычно работает около 10 часов каждый будний день и около пяти часов каждую субботу. Во время визитов шаттлов экипаж МКС обычно следует Mission Elapsed Time (MET) — общему полётному времени шаттла, которое не привязано к конкретному часовому поясу, а считается исключительно от времени старта космического челнока. Экипаж МКС заранее сдвигает время своего сна перед прибытием челнока и возвращается к прежнему режиму после его отбытия.
Атмосфера
На станции поддерживается атмосфера, близкая к земной. Нормальное атмосферное давление на МКС — 101,3 килопаскаля, такое же, как на уровне моря на Земле. Атмосфера на МКС не совпадает с атмосферой, поддерживаемой в шаттлах, поэтому после пристыковки космического челнока происходит выравнивание давлений и состава газовой смеси по обе стороны шлюза. Примерно с 1999 по 2004 годы в NASA существовал и разрабатывался проект IHM (Inflatable Habitation Module), в котором планировалось использование давления атмосферы на станции для развертывания и создания рабочего объёма дополнительного обитаемого модуля. Корпус этого модуля предполагалось изготовить из кевларовой ткани с герметичной внутренней оболочкой из газонепроницаемого синтетического каучука. Однако, в 2005 годупо причине нерешенности большинства проблем, поставленных в проекте (в частности, проблемы защиты от частиц космического мусора), программа IHM была закрыта.
Микрогравитация
Притяжение Земли на высоте орбиты станции составляет 90 % от притяжения на уровне моря. Состояние невесомости обусловлено постоянным свободным падением МКС, которое, согласно принципу эквивалентности, равнозначно отсутствию притяжения. Среда на станции зачастую описывается как микрогравитация, из-за четырёх эффектов:
Тормозящее давление остаточной атмосферы.
Вибрационные ускорения из-за работы механизмов и перемещения экипажа станции.
Коррекция орбиты.
Неоднородность гравитационного поля Земли приводит к тому, что разные части МКС притягиваются к Земле с разной силой.
Все эти факторы создают ускорения, достигающие значений 10-3…10-1 g.
Наблюдение за МКС
Размеры станции достаточны для её наблюдения невооружённым глазом с поверхности Земли. МКС наблюдается как достаточно яркая звезда, довольно быстро идущая по небу приближенно с запада на восток (угловая скорость около 1 градуса в секунду.) В зависимости от точки наблюдения, максимальное значение её звёздной величины, может принимать значение от?4 до 0. Европейское космическое агентство, совместно с сайтом «www.heavens-above.com», предоставляет возможность всем желающим узнать расписание пролётов МКС над определённым населённым пунктом планеты. Зайдя на страницу сайта, посвящённую МКС, и введя латиницей название интересующего города, можно получить точное время и графическое изображение траектории полёта станции над ним, на ближайшие дни. Также расписание пролетов можно посмотреть на www.amsat.org. Траекторию полёта МКС в реальном времени можно увидеть на сайте Федерального Космического Агентства. Также можно использовать программу «Heavensat» (или «Orbitron»).
Международная космическая станция (МКС) - это масштабный и, пожалуй, самый сложный по своей организации реализованный технический проект за всю историю человечества. Ежедневно сотни специалистов по всему миру трудятся над тем, чтобы МКС могла полноценно выполнять свою основную функцию - быть научной площадкой для изучения безграничного космического пространства и, конечно же, нашей планеты.
Когда смотришь новости про МКС, то возникает множество вопросов, относительно того, как космическая станция вообще может работать в экстремальных условиях космоса, как она летает по орбите и не падает, как в ней могут жить люди, не страдая от высоких температур и солнечной радиации.
Изучив данную тему и собрав всю информацию в кучу, признаться, я вместо ответов получил еще больше вопросов.
На какой высоте летает МКС?
МКС летает в термосфере на высоте примерно 400 км от Земли (для информации - расстояние от Земли до Луны составляет примерно 370 тысяч км). Сама термосфера представляет собой атмосферный слой, который, по сути, еще не совсем является космосом. Этот слой простирается от Земли на расстояние от 80 км до 800 км.
Особенность термосферы в том, что температура с высотой повышается и при этом может значительно колебаться. Выше 500 км возрастает уровень солнечной радиации, который может запросто вывести из строя технику и негативно повлиять на здоровье космонавтов. Поэтому МКС выше 400 км не поднимается.
Так выглядит МКС с Земли
Какая температура за боротом МКС?
Информации на данную тему совсем мало. Разные источники говорят по-разному. Говорят, что на уровне 150 км температура может достигать 220-240°, а на уровне 200 км более 500°. Выше температура продолжает расти и на уровне 500-600 км она уже якобы превышает 1500°.
По словам самих космонавтов, на высоте 400 км, на которой летает МКС, температура постоянно меняется в зависимости от светотеневой обстановки. Когда МКС находится в тени, температура за бортом опускается до -150°, а если она под прямыми лучами солнца, то температура повышается до +150°. И это уже даже не парилка в бане! Как при такой температуре космонавты вообще могут находиться в открытом космосе? Неужели их спасает супер термокостюм?
Работа космонавта в открытом космосе при +150°
Какая температура внутри МКС?
В отличие от температуры за бортом внутри МКС удается сохранить стабильную температуру, пригодную для жизни людей - приблизительно +23°. Причем как это делается, совершенно непонятно. Если за бортом, например, +150°, то как удается охладить температуру внутри станции или наоборот и постоянно держать её в норме?
Как влияет радиация на космонавтов в МКС?
На высоте 400 км радиационный фон в сотни раз превышает земной. Поэтому космонавты на МКС, когда они оказываются на солнечной стороне, получают облучение, уровень которого в несколько раз превышает дозу, например, полученную при рентгене грудной клетки. А в моменты мощных вспышек на Солнце работники станции могут схватить дозу, в 50 раз превышающую норму. Как им при этом удается работать в таких условиях длительное время, также остается загадкой.
Как влияет космическая пыль и мусор на МКС?
По данным NASA, на околоземной орбите около 500 тысяч больших обломков (частей отработанных ступеней или других деталей космических кораблей и ракет) и ещё неизвестно, сколько подобного мелкого мусора. Всё это «добро» вращается вокруг Земли со скоростью 28 тысяч км/ч и почему-то не притягивается к Земле.
Кроме того, существует и космическая пыль - это всевозможные метеоритные осколки или микрометеориты, которые постоянно притягиваются планетой. Причём, если даже пылинка весит всего 1 грамм, она превращается в бронебойный снаряд, способный продырявить станцию.
Говорят, что если к МКС приближаются такие объекты, то космонавты меняют курс станции. Но мелкий мусор или пыль невозможно отследить, поэтому получается, что МКС постоянно подвергается огромной опасности. Как с этим справляются космонавты, опять же непонятно. Получается, что каждый день они сильно рискуют своей жизнью.
Отверстие в шаттле Индевор STS-118 от попадания космического мусора похоже на пулевое отверстие
Почему МКС не падает?
В различных источниках пишут о том, что МКС не падает благодаря слабой гравитации Земли и космической скорости станции. То есть, вращаясь вокруг Земли со скорость 7,6 км/с (для информации - период обращения МКС вокруг Земли составляет всего 92 мин 37 секунд), МКС как бы постоянно промахивается и не падает. Кроме того, на МКС есть двигатели, которые позволяют постоянно корректировать положение 400-тонной махины.
Орбита это, прежде всего, трасса полета МКС вокруг Земли. Чтобы МКС могла летать по строго заданной орбите, а не улетела в далекий космос или упала обратно на Землю пришлось учитывать ряд таких факторов как ее скорость, массу станции, возможности ракет носителей, кораблей доставки, возможности космодромов и конечно же экономические факторы.
Орбита МКС - это низкая околоземная орбита, которая находится в космическом пространстве над Землей, где атмосфера присутствует в крайне разряженном состоянии и плотность частиц мала до такой степени, чтобы не оказывать существенное сопротивление полету. Высота орбиты МКС это основное требование полета для станции, чтобы избавиться от воздействия влияния атмосферы Земли, особенно ее плотных слоев. Это район термосферы на высоте примерно 330-430 км
При расчете орбиты для МКС учитывали ряд факторов.
Первым и основным фактором является воздействие радиации на человека, которая выше 500 км значительно повышена и это может сказаться на здоровье космонавтов, так как их установленная допустимая доза на полгода составляет 0,5 зиверта и не должна превышать один зиверт в сумме за все полеты.
Вторым весомым аргументом при расчете орбиты являются корабли доставки экипажей и грузов для МКС. Например «Союзы» и «Прогрессы» были сертифицированы для полетов на высоту 460 км. Американские космические корабли доставки «Шатлы» не могли летать даже до 390 км. и поэтому раньше при их использовании орбита МКС тоже не выходила за эти пределы 330-350 км. После прекращения полетов Шатлов высоту орбиты стали поднимать, чтобы свести до минимума атмосферное влияние.
Учтены также и экономические параметры. Чем выше орбита, тем дальше лететь, тем больше топлива и значит меньше необходимого груза смогут доставить корабли на станцию, значит и летать придется чаще.
Рассматривают также необходимую высоту с точки зрения поставленных научных задач и экспериментов. Для решения заданных научных задач и проводимых исследований на сегодняшний день высоты до 420 км пока достаточно.
Немаловажное место занимает и проблема космического мусора, который попадая на орбиту МКС, несет самую серьезную опасность.
Как уже говорилось, космическая станция должна летать так чтобы и не упасть и не вылететь со своей орбиты, то есть двигаться с первой космической скоростью, тщательно рассчитанной.
Немаловажным фактором является и расчет наклона орбиты и точка запуска. Идеальным экономическим фактором является запуск с экватора по часовой стрелке, так как здесь дополнительным показателем скорости присутствует скорость вращения Земли. Следующим сравнительно экономически дешевым показателем является запуск с наклоном равным широте, так как потребуется меньше топлива для маневров при запуске, учитывается и политический вопрос. Например, несмотря на то, что космодром Байконур расположен на широте 46 градусов, орбита МКС находится под углом 51,66. Ступени ракет при запуске на орбиту в 46 градусов могли бы упасть на территорию Китая или Монголии что обычно приводит к затратным конфликтам. При выборе космодрома для запуска МКС на орбиту международное сообщество решило использовать космодром Байконур, по причине наиболее подходящей стартовой площадки и траектория полета при таком запуске охватывает большую часть континентов.
Важным параметром космической орбиты является и масса летящего по ней объекта. Но масса МКС часто меняется из-за обновления ее новыми модулями и посещения ее кораблями доставки и поэтому ее спроектировали очень мобильной и с возможностью варьирования как по высоте, так и по направлениям с вариантами поворотов и маневрирования.
Высоту станции меняют по несколько раз в год, в основном для создания баллистических условий для стыковки посещаемых ее кораблей. Кроме изменения массы станции, происходит изменение скорости станции из-за трения с остатками атмосферы. Вследствие этого центрам управления полетом приходится корректировать орбиту МКС до необходимой скорости и высоты. Корректировка происходит при помощи включения двигателе кораблей доставки и реже включением двигателей основного базового служебного модуля «Звезда», на которых имеются ускорители. В нужный момент, при дополнительном включении двигателей скорость полета станции наращивается до расчетной. Изменение высоты орбиты рассчитывается в Центрах управления полетом и проводится в автоматическом режиме без участия космонавтов.
Но особенно необходима маневренность МКС при возможной встрече космическим мусором. На космических скоростях даже маленький его кусочек может оказаться смертельно опасным как для самой станции, так и для ее экипажа. Опуская данные о щитах защиты от мелкого мусора на станции, коротко расскажем о проведении маневров МКС для уклонения от столкновения с мусором и изменению орбиты. Для этого вдоль трассы полета МКС создана зона-коридор с размерами на 2 км выше и плюс 2км ниже нее, а также на 25 км в длину и25 км в ширину и ведется постоянное наблюдение, чтобы в эту зону не попадал космический мусор. Это так называемая защитная зона для МКС. Чистота этой зоны рассчитывается заранее. У Стратегического командования вооруженных сил США USSTRATCOM на авиабазе Ванденберг имеется каталог космического мусора. Специалисты постоянно сравнивают перемещение движения мусора с движение по орбите МКС и следят, чтобы их пути не дай бог не пересеклись. Точнее они рассчитывают вероятность столкновения какого-то куска мусора в зоне полета МКС. Если столкновение возможно хотя бы с вероятностью 1/100000 или 1/10 000, то заранее за 28,5 часов об этом сообщается НАСА (Хьюстон Космический Центр имени Линдона Джонсона) в управление полетом МКС руководству по операциям с траекторией МКС Trajectory Operation Officer (сокращено ТОРО). Здесь в TORO за мониторами следят за месторасположением станции во времени, за космическими кораблями, идущими к ней на стыковку и за то, чтобы станция находилась в безопасности. Получив сообщение о возможном столкновении и координаты, ТОРО передает его Российскому центру управления полетами имени Королева, где баллистики готовят план возможного варианта маневров по исключению столкновения. Это план с новой трассой полета с координатами и точными последовательными действиями маневра по уклоненью от возможного столкновения с космическим мусором. Составленная новая орбита повторно проверяется на предмет не возникнут ли на новом пути опять какие то столкновения и при положительном ответе запускается в работу. Перевод на новую орбиту проводится с Центров управления полетами с Земли в компьютерном режиме автоматически без участия космонавтов и астронавтов.
Для этого у станции в центре масс модуля «Звезда» установлено 4 американских гиродина (СМG) Control Moment Gyroscope, размерами около метра и весом около300кг каждый. Это вращающиеся инерционные устройства, позволяющие станции правильно ориентироваться с высокой точностью. Работают они согласованно с российскими двигателями ориентации. В дополнение к этому российские и американские корабли доставки укомплектованы ускорителями которые при необходимости можно также использовать для перемещения и поворотов станции.
На случай если космический обломок будет обнаружен меньше чем за 28,5 часов и времени для расчетов и согласования новой орбиты на остается, то МКС дается возможность ухода от столкновения по заранее составленному стандартному автоматическому маневру выхода на новую орбиту называемого PDAM (Predetermined Debris Avoidance Maneuver). Если даже этот маневр будет опасен, то есть может вывести на новую опасную орбиту, то экипаж садится в заранее, всегда готовый и пристыкованный к станции космический корабль «Союз» и в полнейшей готовности к эвакуации ждет столкновения. В случае необходимости экипаж мгновенно эвакуируется. За всю историю полетов МКС было 3 таких случая, но они все слава богу закончились хорошо, без необходимости космонавтам эвакуироваться или как говорится не попали в один случай из 10000. От принципа «береженого бог бережет», здесь как никогда отступать нельзя.
Как мы уже знаем МКС представляет собой самый дорогостоящий (более 150 млрдов долларов) космический проект нашей цивилизации и является научным стартом к дальним космическим полетам, на МКС постоянно живут и работаю люди. Безопасность станции и находящиеся на ней люди стоят гораздо выше затраченных денег. В этом плане на первом месте стоит правильно рассчитанная орбита МКС, постоянное наблюдение за ее чистотой и умение МКС быстро и точно уклоняться и маневрировать в случаях необходимости.
Международная космическая станция, МКС (англ. International Space Station, ISS) - пилотируемый многоцелевой космический научно-исследовательский комплекс.
В создании МКС принимают участие: Россия (Федеральное космическое агентство, Роскосмос); США (национальное аэрокосмическое агентство США, NASA); Япония (Японское агентство аэрокосмических исследований, JAXA), 18 европейских стран (Европейское космическое агентство, ESA); Канада (Канадское космическое агентство, CSA), Бразилия (космическое агентство Бразилии, AEB).
Начало строительства - 1998 год.
Первый модуль - "Заря".
Завершение строительства (предположительно) - 2012 год.
Срок окончания работы МКС (предположительно) - 2020 год.
Высота орбиты - 350-460 километров от Земли.
Наклонение орбиты - 51,6 градуса.
МКС совершает 16 оборотов в сутки.
Вес станции (на момент завершения строительства) - 400 тонн (на 2009 год - 300 тонн).
Внутреннее пространство (на момент завершения строительства) - 1, 2 тысячи кубометров.
Длина (вдоль главной оси, по которой выстроились основные модули) - 44,5 метра.
Высота - почти 27,5 метров.
Ширина (по солнечным панелям) - более 73 метров.
МКС посетили первые космические туристы (отправлены Роскосмосом совместно с компанией Space Adventures).
В 2007 году организован полёт первого малайзийского космонавта - шейха Музафара Шукора (Muszaphar Shukor).
Затраты на строительство МКС к 2009 году составили 100 миллиардов долларов.
Управление полётом:
российским сегментом осуществляется из ЦУП-М (ЦУП-Москва, город Королев, Россия);
американским сегментом - из ЦУП-Х (ЦУП-Хьюстон, город Хьюстон, США).
Работу входящих в состав МКС лабораторных модулей контролируют:
европейского "Колумбус" - Центр управления Европейского космического агентства (город Оберпфаффенхофен, Германия);
японского "Кибо" - ЦУП Японского агентства аэрокосмических исследований (город Цукуба, Япония).
Полётом европейского автоматического грузового корабля ATV "Жюль Верн" ("Jules Verne"), предназначенного для снабжения МКС, совместно с ЦУП-М и ЦУП-Х управлял Центр Европейского космического агентства (город Тулуза, Франция).
Техническую координацию работ по российскому сегменту МКС и его интеграции с американским сегментом осуществляет совет главных конструкторов под руководством президента, генерального конструктора РКК "Энергия" им. С.П. Королева, академика РАН Ю.П. Семенова.
Руководство подготовкой и проведением запуска элементов российского сегмента МКС осуществляет Межгосударственная комиссия по обеспечению полетов и эксплуатации орбитальных пилотируемых комплексов.
По существующему международному соглашению каждому участнику проекта принадлежат его сегменты на МКС.
Ведущей организацией по созданию российского сегмента и его интеграции с американским сегментом является РКК "Энергия" им. С.П. Королева, а по американскому сегменту - компания ""Боинг " ("Boeing").
В изготовлении элементов российского сегмента принимают участие около 200 организаций, в том числе: Российская академия наук; завод экспериментального машиностроения РКК "Энергия" им. С.П. Королева; ракетно-космический завод ГКНПЦ им. М.В. Хруничева; ГНП РКЦ "ЦСКБ-Прогресс"; КБ общего машиностроения; РНИИ космического приборостроения; НИИ точных приборов; РГНИИ ЦПК им. Ю.А. Гагарина.
Российский сегмент: служебный модуль "Звезда"; функциональный грузовой блок "Заря"; стыковочный отсек "Пирс".
Американский сегмент: узловой модуль "Юнити"("Unity"); шлюзовой модуль "Квест" ("Quest"); лабораторный модуль "Дестини" ("Destiny").
Канада создала для МКС на модуле LAB манипулятор - 17,6-метровую руку-робот "Канадарм" ("Canadarm").
Италия поставляет на МКС так называемые многоцелевые модули логистики (Multi-Purpose Logistics Modules, MPLM). К 2009 году их сделано три: "Леонардо", "Рафаэлло", "Донателло" ("Leonardo", "Raffaello", "Donatello"). Это большие цилиндры (6,4 х 4,6 метра) со стыковочным узлом. Пустой модуль логистики весит 4,5 тонны, в него можно загрузить до 10 тонн оборудования для экспериментов и расходных материалов.
Доставку людей на станцию обеспечивают российские "Союзы" и американские шаттлы (челноки многоразового использования); грузы доставляют российские "Прогрессы" и американские шаттлы.
Япония создала свою первую научную орбитальную лабораторию, которая стала самым большим модулем МКС, - "Кибо"(в переводе с японского "Надежда", международная аббревиатура - JEM, Japanese Experiment Module).
По заказу Европейского космического агентства консорциумом европейских аэрокосмических фирм был сделан исследовательский модуль "Колумбус". Он предназначен для проведения физических, материаловедческих, медико-биологических и других экспериментов в условиях отсутствия гравитации. По заказу ESA был сделан модуль "Гармония" ("Harmony"), который соединяет модули "Кибо" и "Колумбус", а также обеспечивает их электропитание и обмен данными.
На МКС также сделаны дополнительные модули и устройства: модуль корневого сегмента и гиродинов на узле-1 (Node 1); энергетический модуль (секция СБ АС) на Z1; подвижная сервисная система; устройство для перемещения оборудования и экипажа; устройство "B" системы перемещения оборудования и экипажа; фермы S0, S1, P1, Р3/Р4, Р5, S3/S4, S5, S6.
Все лабораторные модули МКС обладают стандартизированными стойками для установки блоков с экспериментальным оборудованием. Со временем МКС обрастёт новыми узлами и модулями: российский сегмент должен пополнится научно-энергетической платформой, многоцелевым исследовательским модулем "Энтерпрайз" ("Enterprise") и вторым функционально-грузовым блоком (ФГБ-2). На модуле узел-3 (Node 3) будет смонтирован построенный в Итали узел "Купол" ("Cupola"). Это купол с рядом очень крупных иллюминаторов, через которые обитатели станции, как в театре, смогут наблюдать приход кораблей и контролировать работу своих коллег в открытом космосе.
История создания МКС
Работы по международной космической станции начались в 1993 году.
Россия предложила США объединить усилия в осуществлении пилотируемых программ. К тому моменту у России сложилась 25-летняя история эксплуатации орбитальных станций "Салют" и "Мир", а также был бесценный опыт проведения длительных полетов, исследований и развитая инфраструктура космических средств. Но к 1991 году страна оказалась в тяжелом экономическом положении. В это же время финансовые трудности испытывали и создатели орбитальной станции "Фридом" (США).
15 марта 1993 года генеральный директор агентства Роскосмос А Ю.Н. Коптев и генеральный конструктор НПО "Энергия" Ю.П. Семенов обратились к руководителю NASA Голдину с предложением о создании Международной космической станции.
2 сентября 1993 года председатель правительства Российской Федерации Виктор Черномырдин и вице-президент США Альберт Гор подписали "Совместное заявление о сотрудничестве в космосе", которое предусматривало создание совместной станции. 1 ноября 1993 года был подписан "Детальный план работ по Международной космической станции", а в июне 1994 года - контракт между агентствами NASA и Роскосмос "О поставках и услугах для станции "Мир" и Международной космической станции".
Начальный этап строительства предусматривает создание функционально законченной структуры станции из ограниченного числа модулей. Первым на орбиту выведен ракетой-носителем "Протон-К" функционально-грузовой блок "Заря" (1998), сделанный в России. Вторым доставлен кораблем шаттл и состыкован с функционально-грузовым блоком американский стыковочный модуль узел-1 - "Юнити" (декабрь 1998). Третьим выведен российский служебный модуль "Звезда" (2000), который обеспечивает управление станцией, жизнеобеспечение экипажа, ориентацию станции и коррекцию орбиты. Четвертым - американский лабораторный модуль "Дестини" (2001).
Первый основной экипаж МКС, прибывший на станцию 2 ноября 2000 года на корабле "Союз ТМ-31": Уильям Шеперд (США), командир МКС, бортинженер-2 корабля "Союз-ТМ-31"; Сергей Крикалев (Россия), бортинженер корабля "Союз-ТМ-31"; Юрий Гидзенко (Россия), пилот МКС, командир корабля "Союз ТМ-31".
Продолжительность полёта экипажа МКС-1 составила около четырёх месяцев. Его возвращение на Землю было осуществлено американским кораблём "Спейс шаттл", который доставил на МКС экипаж второй основной экспедиции. Корабль "Союз ТМ-31" оставался в составе МКС в течение полугода и служил в качестве корабля-спасателя для работающего на её борту экипажа.
В 2001 году на корневом сегменте Z1 был установлен энергетический модуль P6, на орбиту доставлены лабораторный модуль "Дестини", шлюзовая камера "Квест", стыковочный отсек "Пирс", две грузовые телескопические стрелы, дистанционный манипулятор. В 2002 году станция пополнилась тремя ферменными конструкциями (S0, S1, P6), две из которых снабжены транспортировочными устройствами для перемещения дистанционного манипулятора и астронавтов во время работы в открытом космосе.
Строительство МКС было приостановлено в связи с произошедшей 1 февраля 2003 года катастрофой американского корабля "Колумбия", а в 2006 году работы по строительству были возобновлены.
В 2001 и дважды в 2007 году был зафиксирован отказ работы компьютеров в российских и американских сегментах. В 2006 году в российском сегменте станции произошло задымление. Осенью 2007 года экипаж станции провёл ремонтные работы солнечной батареи.
На станцию были доставлены новые секции солнечных батарей. В конце 2007 года МКС пополнилась двумя герметичными модулями. В октябре шаттл "Дискавери" STS-120 привёз на орбиту соединительный модуль узел-2 "Гармония", который стал основным причалом для шаттлов.
Европейский лабораторный модуль "Колумбус" был выведен на орбиту на корабле "Атлантис" STS-122 и с помощью манипулятора этого корабля поставлен на свое штатное место (февраль 2008). Затем был введён в состав МКС японский модуль "Кибо" (июнь 2008), его первый элемент был доставлен на МКС шаттлом "Индевор" STS-123 (март 2008).
Перспективы МКС
По мнению некоторых пессимистически настроенных экспертов, МКС - это напрасно потраченные время и деньги. Они считают, что станция ещё не построена, но уже устарела.
Однако в осуществлении долгосрочной программы космических полётов на Луну или к Марсу человечеству без МКС не обойтись.
С 2009 года постоянный экипаж МКС будет увеличен до 9 человек, возрастёт количество экспериментов. Россия запланировала провести в ближайшие годы 331 эксперимент на МКС. Европейское космическое агентство (ESA) и его партнёры уже построили новый корабль-транспортник — Automated Transfer Vehicle (ATV), который будет выводиться на базовую орбиту (высотой 300 километров) ракетой Ariane-5 ES ATV, откуда ATV за счёт своих двигателей перейдёт на орбиту МКС (400 километров над Землёй). Полезный груз этого автоматического корабля длиной 10,3 метра и диаметром 4,5 метра составляет 7,5 тонн. Это будет и экспериментальное оборудование, и пища, и воздух, и вода для экипажа МКС. Первый из ряда ATV (сентябрь 2008) получил имя "Жюль Верн" ("Jules Verne"). После стыковки с МКС в автоматическом режиме ATV может проработать в её составе полгода, после чего корабль загружают мусором и в управляемом режиме затопляют в Тихом океане. ATV планируется запускать раз в год, а всего их будет построено не меньше 7. К программе МКС подключится японский автоматический грузовик H-II "Transfer Vehicle" (HTV), выводимый на орбиту японской же ракетой-носителем H-IIB, которую сейчас ещё разрабатывают. Полный вес HTV составит 16,5 тонн, из которых 6 тонн - полезный груз для станции. Он сможет оставаться пристыкованным к МКС до одного месяца.
Устаревшие шаттлы будут сняты с полётов в 2010 году, а новое поколение появится не раньше 2014-2015 года.
К 2010 году российские пилотируемые "Союзы" будут модернизированы: прежде всего заменят электронные системы управления и связи, что позволит нарастить полезную нагрузку корабля за счёт сокращения веса электронного оборудования. Обновлённый "Союз"сможет находиться в составе станции почти год. Российской стороной будет построен корабль "Клипер" (по плану первый испытательный пилотируемый рейс на орбиту - 2014, ввод в эксплуатацию - 2016). Этот шестиместный крылатый челнок многоразового использования задуман в двух вариантах: с агрегатно-бытовым отсеком (АБО) или двигательным отсеком (ДО). За "Клипером", поднявшимся в космос на сравнительно низкую орбиту, будет прилетать межорбитальный буксир "Паром". "Паром" - новая разработка, призванная сменить со временем грузовые "Прогрессы". Этот буксир должен подтягивать с низкой опорной орбиты до орбиты МКС так называемые "контейнеры", грузовые "бочки" с минимум оборудования (4-13 тонн грузов), выводимые в космос при помощи "Союзов" или "Протонов". У "Парома" два стыковочных узла: один для контейнера, второй - для причаливания к МКС. После вывода контейнера на орбиту паром за счёт своей двигательной установки спускается к нему, стыкуется с ним и поднимает его к МКС. А после разгрузки контейнера "Паром" спускает его на более низкую орбиту, где тот отстыкуется и самостоятельно тормозит, чтобы сгореть в атмосфере. Буксир же останется ждать новый контейнер, чтобы доставить его к МКС.
Официальный сайт РКК "Энергия": http://www.energia.ru/rus/iss/iss.html
Официальный сайт корпорации "Боинг " (Boeing): http://www.boeing.com
Официальный сайт центра управления полётами: http://www.mcc.rsa.ru
Официальный сайт национального аэрокосмического агентства США (NASA): http://www.nasa.gov
Официальный сайт Европейского космического агентства (ESA): http://www.esa.int/esaCP/index.html
Официальный сайт Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA): http://www.jaxa.jp/index_e.html
Официальный сайт Канадского космическогое агентства (CSA): http://www.space.gc.ca/index.html
Официальный сайт космического агентства Бразилии (AEB):
Международная космическая станция МКС - это воплощение самого грандиозного и прогрессивного технического достижения космического масштаба на нашей планете. Это огромная космическая научно-исследовательская лаборатория для изучения, проведения экспериментов, наблюдений как за поверхностью нашей планеты Земля, так и для астрономических наблюдений за дальним космосом без воздействия земной атмосферы. Одновременно это и дом для работающих на ней космонавтов и астронавтов, где они живут и работают, и порт для причаливания космических грузовых и транспортных кораблей. Подняв голову и взглянув вверх на небо, человек видел бескрайние просторы космоса и всегда мечтал если не покорить, то как можно больше узнать о нем и постигнуть все его тайны. Полет первого космонавта на орбиту земли и запуск спутников дал мощный толчок в развитии космонавтики и дальнейшим полетам в космос. Но просто полета человека в ближний космос уже становится недостаточно. Взоры устремлены дальше, к другим планетам, и чтобы достичь этого, необходимо еще многое исследовать, узнать и понять. А самое главное для долгосрочных космических полетов человека - необходимость установить характер и последствия длительного влияния на здоровье долговременной невесомости при перелетах, возможность жизнеобеспечения длительного пребывания на космических кораблях и исключение всех отрицательных факторов, влияющих на здоровье и жизнь людей, как в ближнем, так и дальнем космическом пространстве, выявление опасных столкновений космических кораблей с другими космическими объектами и обеспечение мер безопасности.
С этой целью и стали строить сначала просто долговременные пилотируемые орбитальные станции серии Салют, затем более усовершенствованную, со сложной модульной архитектурой «МИР». Такие станции могли постоянно находится на орбите Земли и принимать космонавтов и астронавтов, доставляемых космическими кораблями. Но, достигнув определенных результатов в изучениях космоса, благодаря космическим станциям время неумолимо требовало дальнейших, все более усовершенствованных, методов изучения космоса и возможности жизни человека при полетах в нем. Строительство новой космической станции требовало огромных, еще больших капиталовложений, чем предыдущие, и одной стране было уже экономически трудно двигать космическую науку и технику. Необходимо отметить, что лидирующие места в космическо-технических достижениях на уровне орбитальных станций были у бывшего СССР (теперь - Российская Федерация) и Соединенных Штатов Америки. Невзирая на противоречия в политических взглядах, эти две державы поняли необходимость сотрудничества в космических вопросах, и в частности, в строительстве новой орбитальной станции, тем более что предыдущий опыт совместного сотрудничества при полетах американских астронавтов на Российскую космическую станцию «Мир» дал свои ощутимые положительные результаты. Поэтому, начиная с 1993 г. представители Российской федерации и США ведут переговоры о совместном проектировании, строительстве и эксплуатации новой Международной космической станции. Подписан планируемый «Детальный план работ по МКС».
В 1995г. в Хьюстоне утвержден основной эскизный проект станции. Принятый проект модульной архитектуры орбитальной станции дает возможность вести её поэтапное строительство в космосе, присоединяя к основному уже работающему модулю все новые и новые секции модулей, делая ее строительство более доступным, легким и гибким, дает возможность менять архитектуру в связи с возникающей необходимостью и возможностями стран-участниц.
Основная конфигурация станции была утверждена и подписана в 1996 году. Она состояла из двух основных сегментов: Российского и Американского. Также принимают участие, располагают свое научное космическое оборудование и проводят исследования такие страны как Япония, Канада и страны Европейского космического союза.
28.01.1998г. в Вашингтоне было подписано окончательно соглашение о начале строительства новой долговременной, с модульной архитектурой, Международной космической станции, и уже 2 ноября этого же года Российским ракетоносителем был выведен на орбиту первый многофункциональный модуль МКС «Заря ».
(ФГБ - функционально-грузовой блок) - выведен на орбиту ракетой «Протон-К» 02.11.1998г. С момента выведения на околоземную орбиту модуля «Заря» началось непосредственное строительство МКС, т.е. начинается сборка всей станции. В самом начале строительства этот модуль был необходим как базовый для подачи электроэнергии, поддержания температурного режима, для установления связи и управления ориентацией на орбите, и как стыковочный для других модулей и кораблей. Он является фундаментальным для дальнейшего строительства. В настоящее время «Заря» используется, в основном, как склад, и ее двигателями корректируется высота орбиты станции.
Модуль МКС «Заря» состоит из двух основных отсеков: большого приборно-грузового отсека и герметичного адаптера, отделяемых перегородкой с люком диаметром 0,8м. для прохода. Одна часть герметична и в ней находится приборно-грузовой отсек объемом 64,5 куб.м., который, в свою очередь, разделен на приборную с блоками бортовых систем и жилую зону для работы. Эти зоны разделены перегородкой интерьера. Отсек герметичного адаптера снабжен бортовыми системами для механической стыковки с остальными модулями модулями.
На блоке имеются три стыковочных шлюза: активный и пассивный по концам и один сбоку, для соединения с другими модулями. Также имеются антенны для связи, баки с топливом, солнечные батареи, вырабатывающие энергию, и приборы ориентации на Землю. На нем находится 24 больших двигателя, 12 маленьких, а также для маневров и поддержания нужной высоты 2 двигателя. Этот модуль может самостоятельно совершать беспилотные полеты в космосе.
Модуль МКС «Юнити» (NODE 1 - соединительный)
Модуль «Юнити» - первый американский соединительный модуль, который был выведен на орбиту 04.12.1998 космическим кораблем "Шаттл" «Индевер» и 01.12.1998 г. состыкован с «Зарей». Этот модуль имеет 6 стыковочных шлюзов для дальнейшего подсоединения модулей МКС и причаливания космических кораблей. Он является коридором между остальными модулями и их жилыми и рабочими помещениями и местом для проведения коммуникаций: газовых и водных трубопроводов, различных систем связи, электрических кабелей, передачи данных и других жизнеобеспечивающих коммуникаций.
Модуль МКС «Звезда» (СМ - служебный модуль)
Модуль «Звезда» - российский модуль, выведенный на орбиту космическим кораблем «Протон» 12.07.2000 г. и пристыкован 26.07.2000 г. к «Заре». Благодаря этому модулю, уже в июле 2000 г. МКС на своем борту смогла принять первый космический экипаж в составе Сергея Крикалова, Юрия Гидзенко и американца Уильяма Шепарда.
Сам блок состоит из 4-х отсеков: герметичного переходного, герметичного рабочего, герметичной промежуточной камеры и негерметичного агрегатного. Переходной отсек с четырьмя иллюминаторами служит коридором для перехода космонавтов из разных модулей и отсеков и для выхода из станции в открытый космос благодаря установленному здесь шлюзу с клапаном сброса давления. На внешней части отсека крепятся стыковочные агрегаты: это один осевой и два боковых. Осевым узлом «Звезда» стыкуется с «Зарей», а осевыми верхним и нижним - с другими модулями. Также на наружной поверхности отсека установлены кронштейны и поручни, новые комплекты антенн системы «Курс-НА», стыковочные мишени, телекамеры, блок дозаправки и другие агрегаты.
Рабочий отсек общей длиной 7,7 м, имеет 8 иллюминаторов и состоит из двух цилиндров разных диаметров, оборудованных тщательно предусмотренными средствами обеспечения работы и жизнедеятельности. В цилиндре большего диаметра находится жилая зона объемом 35,1куб. метров. Здесь две каюты, санитарный отсек, кухня с холодильником и столом для фиксации предметов, медицинская аппаратура и тренажеры.
В цилиндре меньшего диаметра находится рабочая зона, в которой расположены приборы, оборудование и основной пост управления станцией. Здесь находятся также системы контроля, аварийные и предупредительные пульты ручного управления.
Промежуточная камера объемом 7.0 куб. метров с двумя иллюминаторами служит переходом между служебным блоком и космическими кораблями, которые пристыковываются к корме. Стыковочный узел обеспечивает стыковку российских кораблей «Союз ТМ», «Союз ТМА», «Прогресс М», «Прогресс М2», а также европейского автоматического корабля АТV.
В агрегатном отсеке «Звезды» на корме находится два корректирующих двигателя, а сбоку четыре блока двигателей ориентации. С наружной стороны закреплены датчики и антенны. Как видим, модуль «Звезда» взял на себя некоторые функции блока «Заря».
Модуль МКС «Дестини» в переводе «Судьба» (LAB - лабораторный)
Модуль «Дестини» - 08.02.2001 космический корабль Шаттл «Атлантис» вывел на орбиту, а 10.02.2002 американский научный модуль «Дестини» был пристыкован к МКС к переднему стыковочному узлу модуля «Юнити». Вынимала модуль из космического корабля «Атлантиса» астронавт Марша Айвин при помощи 15-ти метровой "руки", хотя зазоры между кораблем и модулем были всего пять сантиметров. Это была первая лаборатория космической станции и, в свое время, ее мозговым центром и самым большим обитаемым блоком. Модуль был изготовлен хорошо известной американской компанией «Боинг». Он состоит из трёх соединенных цилиндров. Концы модуля сделаны в виде урезанных конусов с герметичными люками, которые служат входами для астронавтов. Сам модуль предназначен, в основном, для проведения научных исследовательских работ в медицине, материаловедении, биотехнологии, физике, астрономии и многих других областях наук. Для этого имеется 23 оборудованных приборами блока. Они располагаются по шесть штук по бортам, шесть на потолке и пять блоков на полу. В опорах имеются трассы для трубопроводов и кабелей, они соединяют разные стойки. Также модуль имеет такие системы для жизнеобеспечения: электроснабжения, систему датчиков для контроля влажности, температуры и качества воздуха. Благодаря этому модулю и находящемуся в нем оборудованию появилась возможность проводить уникальные исследования в космосе на борту МКС в разных областях науки.
Модуль МКС «Квест» (А/L- универсальная шлюзовая камера)
Модуль «Квест» - выведен на орбиту Шаттлом «Атлантис» 12.07.2001 и пристыкован к модулю «Юнити» 15.07.2001 г. на правый стыковочный порт с помощью манипулятора «Канадарм 2». Этот блок, прежде всего, предназначен для того, чтобы обеспечить выход в открытый космос в скафандрах как российского производства «Орланд» с давлением кислорода 0,4 атм, так и в американских скафандрах EMU с давлением 0,3 атм. Дело в том, что до этого представители космических экипажей могли использовать российские скафандры только для выхода из блока «Заря» и американские при выходе через «Шаттл». Пониженное давление в скафандрах используют для большей эластичности костюмов, что создает значительные удобства при движении.
Модуль МКС «Квест» состоит из двух помещений. Это помещения экипажа и помещение оборудования. Помещение экипажа с гермообъемом 4,25 куб.м. предназначено для выхода в космос с люками, предусмотренными удобными поручнями, освещением, и разъемами для подачи кислорода, воды, устройств для снижения давления перед выходом и т.д.
Помещение оборудования значительно больше по объему и его размер 29,75 куб. м. Оно предназначено для необходимого оборудования при одевании и снятии скафандров, их хранения и деазотации крови выходящих в космос сотрудников станции.
Модуль МКС «Пирс» (СО1 - стыковочный отсек)
Модуль «Пирс» - выведен на орбиту 15.09.2001 и состыкован c модулем «Заря» 17.09.2001. «Пирс» выводился в космос для стыковки с МКС как составная часть специализированного грузовика «Прогресс М-С01». В основном, «Пирс» играет роль шлюзового отсека для выхода двух человек в открытый космос в российских скафандрах типа «Орлан-М». Второе назначение «Пирса» - дополнительные места для причаливания космических кораблей таких типов как «Союз ТМ» и грузовиков «Прогресс М». Третье назначение «Пирса» это дозаправка горючим, окислителем и другими компонентами топлива баков российских сегментов МКС. Размеры этого модуля сравнительно невелики: длина со стыковочными агрегатами 4,91 м, диаметр 2,55 м и объем герметичного отсека 13 куб. м. В центре по разные стороны герметичного корпуса с двумя круговыми шпангоутами находятся 2 одинаковых люка диаметром 1,0 м с небольшими иллюминаторами. Это дает возможность выхода в космос с разных сторон в зависимости от необходимости. Внутри и снаружи люков предусмотрены удобные поручни. Внутри есть также аппаратура, пульты управления шлюзованием, связи, электропитания, проходят трассы трубопроводов для транзита топлива. Снаружи установлены антенны связи, экраны защиты антенн, блок перекачки топлива.
Стыковочных узлов, находящихся вдоль оси, два: активный и пассивный. Активным узлом «Пирс» состыкован с модулем «Заря», а пассивный на противоположной стороне используется для причаливания космических кораблей.
Модуль МКС «Гармония», «Harmony» (Node 2 - соединительный)
Модуль «Гармония» - выведен на орбиту 23.10.2007 г. шаттлом «Дискавери» с мыса Канавери стартовой площадки 39 и пристыкован 26.10.2007 с МКС. «Гармония» был сделан в Италии по заказу НАСА. Сама стыковка модуля с МКС была поэтапной: сначала астронавты 16-го экипажа Тани и Уилсон временно состыковали модуль с модулем МКС «Юнити» слева при помощи канадского манипулятора Canadarm-2 , а после отлета шаттла и переустановки адаптера РМА-2, оператором Тани модуль снова был отсоединен от «Юнити» и перенесен уже на постоянное место его дислокации к переднему стыковочному узлу «Дестини». Окончательная установка «Гармонии» была закончена 14.11.2007.
Модуль имеет основные размеры: размеры длина 7,3 м, диаметр 4,4 м, его герметичный объем 75 куб. м. Самой важной особенностью модуля является 6 стыковочных узлов для дальнейших соединений с другими модулями и строительства МКС. Узлы расположены по оси передний и задний, внизу надирный, сверху зенитный и боковые левый и правый. Следует отметить, что благодаря созданному дополнительному гермообъему в модуле создано дополнительно три спальных места для экипажа, снабженных всеми системами жизнеобеспечения.
Основное назначение модуля «Гармония»-это роль соединительного узла для дальнейшего расширения Международной космической станции и, в частности, для создания точек крепления и присоединения к нему космических лабораторий европейской «Колумбус» и японской «Кибо».
Модуль МКС «Колумбус», «Columbus» (COL)
Модуль «Колумбус» - первый европейский модуль выведен на орбиту шаттлом «Атлантис» 07.02.2008. и установлен на правом соединительном узле модуля «Гармония» 12.02008. «Коламбус» был построен по заказу Европейского космического агентства в Италии, космическое агентство которой имеет большой опыт по строительству герметичных модулей для космической станции.
«Колумбус» представляет собой цилиндр длиной 6,9 м. и диаметром 4,5 м., где расположена лаборатория объемом 80 куб. метров с 10-ю рабочими местами. Каждое рабочее место - это стойка с ячейками, где размещены приборы и аппаратура для определенных исследований. Стойки оборудованы отдельным питанием каждая, компьютерами с необходимым программным обеспечением, связью, системой кондиционирования и всеми необходимыми для исследований приспособлениями. На каждом рабочем месте ведется группа исследований и проведение опытов в определенном направлении. Например, рабочее место со стойкой Biolab оснащено для проведения экспериментов в области космических биотехнологий, клеточной биологии, биологии развития, заболевания скелета, нейробиологии и подготовки человека к длительным межпланетным полетам с его жизнеобеспечением. Есть установка для диагностирования кристаллизации протеинов и другие. Кроме 10-ти стоек с рабочими местами в гермоотсеке имеются еще четыре места оборудованных для научных космических исследований на внешней открытой стороне модуля в космосе в условиях вакуума. Это позволяет вести эксперименты по состоянию бактерий в очень экстремальных условиях, понять возможность появления жизни на других планетах, вести астрономические наблюдения. Благодаря комплексу солнечных приборов SOLAR ведется наблюдение за солнечной активностью и степенью воздействия Солнца на нашу Землю, ведется мониторинг солнечной радиации. Радиометр Диарад наряду с другими космическими радиометрами ведет измерение солнечной активности. При помощи спектрометра SOLSPEC изучается солнечный спектр и его свет через земную атмосферу. Уникальность исследований заключается еще в том, что их можно проводить одновременно на МКС и на Земле, сразу же сравнивая результаты. «Колумбус» дает возможность проводить видеоконференции и высокоскоростной обмен данными. Наблюдение за модулем и координация работ ведется Европейским космическим агентством из Центра расположенного в городе Оберпфаффенхофен, находящегося в 60 км от Мюнхена.
Модуль МКС «Кибо» японский, в переводе «Надежда» (JEM-Japanese Experiment Module)
Модуль «Кибо» - выведен на орбиту шаттлом «Индевор», сначала только одной его частью 11.03.2008 г. и состыкован с МКС 14.03.2008. Несмотря на то, что в Японии есть свой космодром на Танегашима, из за отсутствия кораблей доставки «Кибо» запускали по частям с американского космодрома на мысе Канаверал. В целом «Кибо» самый большой лабораторный модуль на МКС на сегодняшний день. Он разработан Японским агентством аэрокосмических исследований и состоит из четырех главных частей: Научной лаборатории PM, Экспериментального грузового модуля (он, в свою очередь, имеет герметичную часть ELM-PS и негерметичную ELM-ES), Дистанционного манипулятора JEMRMS и Внешней негерметичной платформы EF.
«Герметичный отсек» или Научная лаборатория модуля «Кибо» JEM PM - доставлен и пристыкован 02.07.2008 г. шаттлом «Дискавери» - это один из отсеков модуля «Кибо», в виде герметичной цилиндрической конструкции размером 11,2 м * 4,4 м. с 10-ю универсальными стойками, приспособленными под научные приборы. Пять стоек принадлежат Америке в оплату за доставку, но проводить научные эксперименты могут любые астронавты или космонавты по просьбе любых стран. Параметры климата: температура и влажность, состав воздуха и давление соответствуют земным условиям, что дает возможность комфортно работать в обычной, привычной одежде и проводить эксперименты без особых условий. Здесь в герметичном отсеке научной лаборатории не только проводятся эксперименты, но и установлен контроль за всем лабораторным комплексом, особенно за устройствами Внешней экспериментальной платформы.
«Экспериментальный грузовой отсек» ELM - один из отсеков модуля «Кибо» имеет герметичную часть ELM - PS и негерметичную ELM - ES. Его герметичная часть состыкована с верхним люком лабораторного модуля PM и имеет форму цилиндра 4,2 м с диаметром 4,4 м. Обитатели станции свободно проходят сюда из лаборатории, так как здесь такие же условия климата. Герметичная часть используется, в основном, дополнением к герметичной лаборатории и предназначена для хранения оборудования, инструмента, результатов экспериментов. Там находится 8 универсальных стоек, которые при необходимости можно использовать для проведения опытов. Первоначально 14.03.2008 ELM-PS был состыкован с модулем «Гармония», а 6.06.2008 астронавтами экспедиции №17 переустановлен на постоянное место на Герметичный отсек лаборатории.
Негерметичная часть является внешней секцией грузового модуля и одновременно составляющей «Внешней экспериментальной платформы», так как присоединена к ее торцу. Ее размеры: длина 4,2 м, ширина 4,9 м и высота 2,2 м. Назначением этой площадки являются хранения оборудования, результатов экспериментов, образцов и их транспортировка. Эта часть с результатами экспериментов и отработанным оборудованием может быть отстыкована, при необходимости, от негерметичной платформы «Кибо» и доставлена на Землю.
«Внешняя экспериментальная платформа » JEM EF или, как ее еще называют, «Терраса» - доставлена на МКС 12.03 2009г. и находится сразу за лабораторным модулем, представляя негерметичную часть «Кибо», с размерами площадки: 5,6м длина, 5,0м ширина и 4,0м высота. Здесь проводятся различные многочисленные эксперименты непосредственно в условиях открытого космоса в разных направлениях науки для изучения внешних воздействий космоса. Платформа находится сразу за герметичным лабораторным отсеком и соединен с ним воздухонепроницаемым люком. Расположенный на торце лабораторного модуля манипулятор может устанавливать необходимое оборудование для экспериментов и убирать ненужное с экспериментальной платформы. На платформе имеется 10 экспериментальных отсеков, она хорошо освещена и есть видеокамеры, фиксирующие все происходящее.
Дистанционный манипулятор (JEM RMS) - манипулятор или механическая рука, которая вмонтирована в носовой части герметичного отсека научной лаборатории и служит для перемещения грузов между экспериментальным грузовым отсеком и внешней негерметичной платформой. Вообще рука состоит из двух частей, большой десятиметровой для тяжелых грузов и съемной малой длиной 2,2 метра для более точных работ. Оба типа руки, чтобы выполнять различные движения имеют по 6 вращающихся соединений. Основной манипулятор доставлен в июне 2008г., а второй в июле 2009.
Руководит всей работой этого японского модуля «Кибо» Центр управления в городе Цукуба севернее от Токио. Научные опыты и исследования проводимые в лаборатории «Кибо» значительно расширяют сферу научной деятельности в космосе. Модульный принцип построения самой лаборатории и большое количество универсальных стоек дает широкие возможности построения разнообразных исследований.
Стойки для проведения биоэкспериментов оснащены печами с установлением необходимых температурных режимов, что дает возможность делать опыты по выращиванию различных кристаллов и в том числе биологических. Имеются также инкубаторы, аквариумы и стерильные помещения для животных, рыб, земноводных и культивирования разнообразных растительных клеток и организмов. Изучается воздействие на них различного уровня радиации. Лаборатория оснащена дозиметрами, и другими самыми современными приборами.
Модуль МКС «Поиск» (МИМ2 малый исследовательский модуль)
Модуль «Поиск» - российский модуль, выведенный на орбиту с космодрома Байконур ракетоносителем «Союз-У», доставлен специально модернизированным грузовым кораблем модулем «Прогресс М-МИМ2» 10.11.2009 г. и был пристыкован к верхнему зенитному стыковочному узлу модуля «Звезда» через два дня, 12.11.2009 г. Стыковка проводилась только средствами российского манипулятора, отказавшись от Канадарм2, так как с американцами не были решены финансовые вопросы. «Поиск» был разработан и построен в России РКК «Энергия» на базе предшествующего модуля «Пирс» с доработкой всех недостатков и значительного усовершенствования. «Поиск» имеет цилиндрическую форму с размерами: 4,04м длиной и 2,5м в диаметре. В нем два стыковочных узла, активный и пассивный расположенных по продольной оси, а по левому и правому бортам два люка с небольшими иллюминаторами и поручнями для выхода в открытый космос. В общем, он почти как и «Пирс», но более усовершенствованный. В его пространстве есть два рабочих места для проведения научных испытаний, есть механические адаптеры при помощи которых устанавливается необходимая аппаратура. Внутри гермоотсека выделен объем 0,2 куб. м. для приборов, а на внешней стороне модуля создано универсальное рабочее место.
В целом этот многофункциональный модуль предназначен: для дополнительных стыковочных мест с космическими кораблями «Союз» и «Прогресс», для обеспечения дополнительных выходов в открытый космос, для размещения научной аппаратуры и проведения научных испытаний внутри модуля и вне его, для дозаправки топливом от транспортных кораблей и, в конечном итоге, этот модуль должен взять на себя функции сервисного модуля «Звезда».
Модуль МКС «Трансквилити» или «Спокойствие» (NODE3)
Модуль «Трансквилити» - американский соединительный жилой модуль выведен на орбиту 08.02.2010 со стартовой площадки LC-39 (КЦ Кеннеди) шаттлом «Индевор» и состыкован с МКС 10.08.2010 к модулю «Юнити». «Транквилити» по заказу НАСА был изготовлен в Италии. Название модуль получил в честь моря Спокойствия на Луне, где высадился первый астронавт с «Аполлон-11». С появлением этого модуля на МКС действительно жить стало спокойнее и гораздо комфортнее. Во первых добавился внутренний полезный объем 74 кубометра, длина модуля 6,7м с диаметром 4,4м. Размеры модуля позволили создать в нем самую современную систему жизнеобеспечения, начиная от туалета, и до обеспечения и контроля самых высоких показателей вдыхаемого воздуха. Здесь предусмотрено 16 стоек с различной аппаратурой для систем циркуляции воздуха, очистки удаления загрязнений из него, систем переработки жидких отходов в воду, и других систем для создания комфортной экологической обстановки для жизни на МКС. На модуле предусмотрено все до мелочей, установлены тренажеры, всевозможные держатели для предметов, все условия для работы, тренировок и отдыха. Кроме высокой системы жизнеобеспечения в конструкции предусмотрено 6 стыковочных узлов: два осевых и 4 боковых для стыковок с космическими кораблями и улучшения возможностей переустановки модулей в различных комбинациях. К одному из стыковочных узлов «Транквилити» присоединен для широкого панорамного обзора модуль «Купол».
Модуль МКС «Купол» (cupola)
Модуль «Купол» - был доставлен на МКС вместе с модулем «Транквилити» и, как уже говорилось выше, состыкован с его нижним соединительным узлом. Это самый маленький модуль МКС размерами высотой в 1,5 м и диаметром 2 м. Зато здесь 7 иллюминаторов, позволяющих вести наблюдения как за работами на МКС так и за Землей. Здесь оборудованы рабочие места для контроля и управления манипулятором «Канадарм-2», а также системы контроля за режимами станции. Иллюминаторы из кварцевого 10 см стекла расположены в виде купола: в центре большой круглый с диаметром 80см и вокруг него 6 трапециевидных. Это место является еще и любимым местом для отдыха.
Модуль МКС «Рассвет» (МИМ 1)
Модуль «Рассвет» - 14.05.2010 выведен на орбиту и доставлен американским шаттл «Атлантис» и состыкован с МКС с надирным стыковочным узлом «Зари» 18.05.2011. Это первый Российский модуль, который был доставлен к МКС не российским космическим кораблем, а американским. Стыковка модуля проводилась американскими астронавтами Гаррет Рейсман и Пирс Селлерсом в течении трех часов. Сам модуль, как и предыдущие модули российского сегмента МКС был изготовлен в России Ракетно-космической корпорацией «Энергия». Модуль очень похож на предыдущие российские модули, но со значительными усовершенствованиями. В нем имеется пять рабочих мест: перчаточный бокс, низкотемпературный и высокотемпературный биотермостаты, виброзащитная платформа, и универсальное рабочее место с необходимой аппаратурой для научно-прикладных исследовании. Модуль имеет размеры 6,0м на 2,2м и предназначен, кроме проведения научно-исследовательских работ в областях биотехнологий и материаловедения, для дополнительного хранения груза, для возможности использования как порта причаливания космических кораблей и для дополнительной заправки станции топливом. В составе модуля «Рассвет» были отправлены еще шлюзовая камера, дополнительный радиатор-теплообменник, переносное рабочее место и запасной элемент роботизированного манипулятора ERA для будущего научного лабораторного российского модуля.
Многофункциональный модуль «Леонардо» (РММ-постоянный многоцелевой модуль)
Модуль «Леонардо» - выведен на орбиту и доставлен шаттлом «Дискавери» 24.05.10 и пристыкован к МКС 01.03.2011. Этот модуль раньше относился к трем многоцелевым модулям материально-технического снабжения «Леонардо, «Рафаэлло» и «Донателло» изготовленных в Италии для доставки необходимых грузов на МКС. Они перевозили грузы и доставлялись шаттлами «Дискавери» и «Атлантис», стыкуясь с модулем «Юнити». Но модуль «Леонардо» был переоборудован с установлением систем жизнеобеспечения, энергопитания, терморегулирования, пожаротушения, передачи и обработки данных и, начиная с марта 2011 г., стал входить в состав МКС как багажный Герметичный многофункциональный модуль для постоянного размещения грузов. Модуль имеет размеры цилиндрической части 4,8м на диаметр 4,57мс с внутренним жилым объемом 30,1 куб. метров и служит хорошим дополнительным объемом американскому сегменту МКС.
Модуль МКС Bigelow Expandable Activity Module (BEAM)
Модуль BEAM представляет собой американский экспериментальный надувной модуль созданный компанией Bigelow Aerospace . Руководитель компании Роббер Бигелоу – миллиардер гостиничной системы отелей и одновременно страстный поклонник космоса. Компания занимается космическим туризмом. Мечта Роббер Бигелоу - это система гостиниц в космосе, на Луне и Марсе. Создание надувного жилищно-гостиничного комплекса в космосе оказалось отличной идеей имеющей ряд преимуществ перед модулями из железных тяжелых жестких конструкций. Надувные модули типа ВЕАМ гораздо легче, малогабаритные при перевозке и намного экономичнее в финансовом отношении. НАСА по заслугам оценило такую идею компании и в декабре 2012 года подписало с компанией контракт на 17,8 миллионов для создание надувного модуля для МКС, и в 2013 был подписан контракт с компанией Sierra Nevada Corporatio для создания стыковочного механизма для «Беам» и МКС. В 2015 году модуль ВЕАМ был построен и 16 апреле 2016 года космический корабль частной компании SpaceX «Драгон» в своем контейнере в грузовом отсеке доставил его на МКС где он был успешно состыкован сзади модуля Tranquility. На МКС космонавты модуль развернули, воздухом надули, проверили на герметичность и 6 июня американский астронавт МКС Джеффри Уильямс и российский космонавт Олег Скрипочка зашли в него и установили там всю необходимую аппаратуру. Модуль BEAM на МКС в развернутом виде представляет собой внутреннее помещение без окон размером до 16 кубических метров. Размеры его 5,2 метров в диаметре и 6,5 метров в длину. Вес 1360 кг. Корпус модуля представляет собой 8 воздушных резервуаров из металлических переборок, алюминиевой складной структуры и нескольких слоев крепкой эластичной ткани расположенных на определенном расстоянии друг от друга. Внутри модуль как уже говорилось выше, был оснащен необходимой для него исследования аппаратурой. Давление установлено такое же, как и на МКС. Планируется что ВЕАМ пробудет на космической станции в течении 2-ух лет и в основном будет закрыт, космонавты должны посещать его только для проверки на герметичность и его общей структурной целостности в космических условиях всего 4 раза в год. Через 2 года модуль ВЕАМ планирую отстыковать от МКС, после чего он сгорит во внешних слоях атмосферы. Основная задача присутствия модуля ВЕАМ на МКС это испытание его конструкции на прочность, герметичность и работу в жестких условиях космоса. За 2 года планируется провести проверку на защиту в нем от радиации и других видов космических излучений, противостоянию мелкому космическому мусору. Так как в дальнейшем планируется надувные модули использовать для проживания в них космонавтов, то результаты условий поддержания комфортных условий (температуры, давления, воздуха, герметичности) дадут ответ на вопросы дальнейших разработок и строения подобных модулей. В данный момент компания Bigelow Aerospace уже разрабатывает следующий вариант подобного, но уже жилого надувного модуля с окнами и значительно большего объема «B- 330», который можно будет использовать на Лунной космической станции и на Марсе.
Сегодня любой человек с Земли может посмотреть на МКС в ночном небе невооруженным глазом, как на светящуюся движущуюся звездочку, двигающуюся с угловой скоростью около 4 град в мин. Наибольшее значение ее звездной величины наблюдается от 0m до-04m. МКС движется вокруг Земли и при этом совершает один оборот за 90 минут или 16 оборотов в сутки. Высота МКС над Землей примерно 410-430 км, но из-за трений в остатках атмосферы, из-за воздействия сил притяжения Земли, для уклонения от опасного столкновения с космическим мусором и для успешной стыковкой с кораблями доставки, высота МКС постоянно корректируется. Корректировка высоты происходит при помощи двигателей модуля "Заря". Первоначально планируемый срок службы станции был 15 лет, а в настоящее время продлен ориентировочно до 2020 г.
По материалам http://www.mcc.rsa.ru