МКС Часть II

                                        

                                                Конструкция

 

 

Общие сведения

Тип КА

Орбитальная станция

Начало эксплуатации

20 ноября 1998 года

Суток на орбите

6185 (на 27.10.2015)

Технические характеристики

Масса

417 289 кг

Длина

109 м (на 01.10.2012)

Ширина

51 м (на 01.10.2012)
73,15 м (с фермами)

Высота

27,4 м (на 22.02.2007)

Жилой объём

916 м³

Давление

атм.[

Температура

~26,9 °C (в среднем)

Мощность

110 кВт

Полётные данные станции

Перигей

413 км

Апогей

418 км

Наклонение

51°,63°

Высота орбиты

337—430 км

Орбитальная скорость

~7.6 км/с

Период обращения

92 мин 53 секунд (на 17.08.2013)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МКС — станция третьего поколения с модульной структурой, модули можно добавлять или удалять во время полета, что добавляет структуре гибкость. Различные сегменты созданы усилиями стран-участниц проекта и имеют свою определенную функцию: исследовательскую, жилую или складскую. Некоторые из модулей, например, американские модули серии Unity, есть перемычки или используются для стыковки с транспортными кораблями.

В достроенном виде МКС будет состоять из 14 основных модулей общим объемом 1000 кубометров, на борту станции будет постоянно находиться экипаж из 6 или 7 человек.

Масса МКС после завершения ее строительства, согласно планам, составит более 400 тонн. По габаритам станция примерно равна футбольному полю. На звездном небе ее можно наблюдать невооруженным глазом — иногда станция является ярким небесным телом после Солнца и Луны.

МКС вращается вокруг Земли на высоте около 340 километров, совершая вокруг нее 16 оборотов в сутки. На борту станции осуществляются научные эксперименты по следующим направлениям:

Исследование новых медицинских методов терапии и диагностики и средств жизнеобеспечения в условиях невесомости;

Исследования в области биологии, функционирования живых организмов в космическом пространстве под воздействием солнечной радиации;

Изучение земной атмосферы, космических лучей, космической пыли и темной материи;

Исследование свойств материи, в частности сверхпроводимости.

Первый модуль станции — российская «Заря» (массой 19323 кг) — был выведен на орбиту ракетой-носителем «Протон-К» 20 ноября 1998 года.

 

 

                                                                                   модуль “ Заря “

1. Пассивный андрогинный периферийный агрегат стыковки АПАС.

2. Антенны системы «Курс».

3. Герметичный адаптер.

4. Блок двигателей ДПС.

5. Стыковочно-такелажный узел ERGF для захвата американским манипулятором.

6. Насос для перекачки компонентов топлива.

7. Топливные баки.

8. Антенны системы «Курс».

9.   Антенны командной радиолинии «Компарус».

10. Блоки двигателей ДКС.

11. Приборно-грузовой отсек.

12. Активный гибридный стыковочный агрегат ССВП-М.

13.  Антенны системы «Курс».

14.  Пост управления модулем.

15.  Блок двигателей ДПС и ДТС.

16.  Блоки двигателей ДКС.

17.  Датчики ориентации на Землю.

18.  Антенны командной радиолинии «Компарус».

19. Топливные баки.

20. Панель солнечной батареи.

21. Антенны системы «Курс».

22. Пассивный стыковочный агрегат ССВП.

Модуль использовался на начальном этапе строительства станции в качестве источника электроэнергии, а также для управления ориентацией в пространстве и для поддержания температурного режима. Впоследствии эти функции были переданы другим модулям, а «Заря» стала использоваться как склад. Модуль «Звезда» является главным жилым модулем станции, на его борту находятся системы жизнеобеспечения и управления станцией.

                          

К нему пристыковываются российские транспортные корабли «Союз» и грузовые корабли «Прогресс».

                                                                                  КМ “ Звезда “  МКС

1.   Панели солнечных батарей.

2.   Малый диаметр рабочего отсека.

3.   Стыковочная мишень.

4.   Переходный отсек.

5.   Антенны системы «Курс».

6.   Осевой пассивный гибридный стыковочный агрегат ССВП-М.

7.   Стыковочная мишень.

8.   Боковой пассивный гибридный стыковочный агрегат ССВП-М.

9.   Панели солнечных батарей.

10.                    Бленды иллюминаторов.

11.                    Большой иллюминатор №9.

12.                    Антенны системы «Регул».

13.                    Блок двигателей ориентации.

14.                    Шлюзовая камера.

15.                    Агрегатный отсек.

16.                    Антенны системы «Регул».

17.                    Большой диаметр рабочего отсека.

18.                    Иллюминатор индивидуальной каюты.

                                          Параметры КМ “ Звезда “

Значение

Стыковочные узлы - 4 шт.

Иллюминаторы - 13 шт.

Масса модуля, кг: на этапе выведения - 22 776   на орбите - 20 295

Габариты модуля, м:

длина с обтекателем и промежуточным отсеком - 15,95

длина без обтекателя и промежуточного отсека - 12,62

диаметр максимальный - 4,35

ширина с раскрытой солнечной батареей - 29,73

Объем, м³:

внутренний объем с оборудованием - 75,0

внутренний объем обитания экипажа - 46,7

Система электроснабжения:

Размах солнечных батарей - 29,73 

рабочее напряжение, В - 28

Максимальная выходная мощность солнечных батарей, кВт - 13,8

Двигательная установка:

маршевые двигатели, кгс - 2×312

двигатели ориентации, кгс - 32×13,3

масса окислителя (тетроксида азота), кг - 558

масса горючего (НДМГ), кг - 302

Модуль был выведен на орбиту ракетой-носителем «Протон-К» 12 июля 2000 года и состыкован 26 июля с «Зарей» и раньше выведенным на орбиту американским стыковочным модулем Unity.

Россия планирует запустить Многофункциональный лабораторный модуль (МЛМ), после запуска в 2011 году он должен стать самым большим лабораторным модулем станции весом более 20 тонн.

                              Состав МЛМ

1 и 24 - пассивный стыковочный агрегат ССВП;

2,8,13 и 15 - антенны системы «Курс»,

3 - герметичный адаптер;

4 - блок двигателей ДПС;

5 - манипулятор ERA в стартовом положении;

6 - манипулятор ERA в рабочем положении;

7 и 20 - топливные баки;

9 и 19 - антенны командной радиолинии «Компарус»;

10 - переносное рабочее место;

11 и 16 - блоки двигателей ДКС;

12 - блок двигателей ДПС и ДТС;

14 - активный стыковочный агрегат ССВП;

17 - датчики ориентации на Землю;

18 - приборно-грузовой отсек;

21 - панель солнечной батареи;

22 - базовые точки ERA;

23 - доставляемая шлюзовая камера

Стыковочный модуль «Пирс» (3480 кг) был запущен на орбиту в сентябре 2001 года, предназначен для стыковки кораблей «Союз» и «Прогресс», а также для выхода в открытый космос.

На МКС уже есть лабораторные модули США «Дестини», ЕКА «Колумбус» и Японии «Кибо». Они и основные узловые сегменты «Хармони», «Квест» и «Юнити» были выведены на орбиту Шаттлом.

                                                                       Хронология существования станции

МКС в июле 2000 года, задолго до первой экспедиции Первый модуль Международной космической станции — функционально-грузовой блок «Заря» был выведен на орбиту 20 ноября 1998.

Первый основной экипаж (Уильям Шеперд, Сергей Крикалев и Юрий Гидзенко) прибыл на станцию ​​2 ноября 2000 года на корабле «Союз ТМ-31», и с тех пор МКС является постоянно обитаемой.

В 2001 году на корневом сегменте Z1 был установлен энергетический модуль P6, на орбиту были доставлены лабораторный модуль «Дестини», шлюзовая камера «Квест», стыковочный отсек «Пирс», две грузовые телескопические стрелы, дистанционный манипулятор. 2002 года станция пополнилась тремя фермен конструкциями (S0, S1, P6), две из которых оборудованы транспортировочными устройствами для перемещения дистанционного манипулятора и астронавтов во время работы в открытом космосе.

В связи с катастрофой американского корабля «Колумбия», произошедшей 1 февраля 2003 года, строительство МКС приостановилось, а постоянный экипаж уменьшился с трех до двух человек для экономии ресурсов, поскольку основными поставщиками стали корабли Прогресс, имеющих небольшую грузоподъемность, по сравнению с Шаттлами (2,5 т против 20).

                                                                      гибель Шаттл “ Колумбия “

 Экипаж STS-107 “ Колумбия “. Слева направо: Браун, Хазбенд, Кларк,  Чавла, Андерсон, Мак Кул, Рамон

В 2006 году после возобновления полетов Шаттлов строительство МКС продолжилось, а количество членов экипажа увеличилась с двух до трех. На станцию ​​были доставлены новые секции солнечных батарей, что значительно повысило ее энерговооруженность.

В конце 2007 года МКС пополнилась двумя герметичными модулями. В октябре шаттл «Дискавери» STS-120 привез на орбиту изготовленный в Италии по заказу США соединительный модуль Node-2 «Гармония» (Harmony) (Node-1 под названием «Юнити» работает в составе станции с декабря 1998 года).

В ноябре Node-2 «Гармония» (Harmony), с помощью манипулятора станции был установлен на свое штатное место — на осевой порт модуля «Дестини». По своему назначению Node-2 является соединительным узлом между тремя лабораторными модулями: американским «Дестини», европейским «Колумбус» (Columbus) и японским «Кибо». Кроме того, осевой стыковочный узел Node-2 стал основным причалом для шаттлов.

Европейский лабораторный модуль «Колумбус», предназначен для постоянной работы в составе МКС, в феврале 2008 года был выведен на орбиту шаттлом «Атлантис» (миссия STS-122), и 11 февраля с помощью манипулятора этого корабля установлен на свое штатное место.

14 марта и 4 июня было пристыкован два из трех элементов модуля Кибо — экспериментальный модуль обеспечения и герметичный отсек.

9 марта 2008 года состоялся первый запуск европейского автоматического грузового корабля, корабль доставил 7,7 т груза. Планируется 5 запусков до 2015 с промежутками между запусками 13-15 месяцев.

 

 

29 мая 2009 года начал работать первый постоянный экипаж из шести человек, доставленный двумя кораблями Союз ТМА. Увеличение количества членов экипажа произошло в результате роста возможностей обеспечения.

10 сентября 2009 года состоялся первый запуск японского автоматического грузового корабля, грузоподъемность корабля 6 т.

 

Корабль не имеет собственной системы сближения — аппарат подлетает как можно ближе к станции, схватывается манипулятором и присоединяется к модулю «Гармония».

3 февраля 2010 года Многосторонний совет по управлению МКС подтвердила, что не существует никаких известных технических ограничений по продлению эксплуатации станции после 2015 года.

В 2011 году закончились полеты многоразовых кораблей Спейс Шаттл.

25 мая 2012 года к станции пристыковался первый в мире частный космический корабль Дракон.

18 сентября 2013 года к станции пристыковался частный грузовой космический корабль Сигнус.

                                                              Посещение станции

К 28 мая 2014 МКС посетило 214 человек совершили 359 полетов в 40 экспедициях, что является рекордом для космических станций (на «Мире» побывали 104 человека). МКС стал первым примером коммерциализации космических полетов. Роскосмос совместно с компанией Space Adventures впервые отправил на орбиту космических туристов. Кроме того, в рамках контракта на закупку Малайзией российского вооружения Роскосмос в 2007 году организовал полет на МКС первого малайзийского космонавта — шейха Музафара Шукора (Muszaphar Shukor).                                           

                                                 Аварии

Среди серьезных происшествий на МКС можно назвать катастрофу при посадке шаттла «Колумбия» 1 февраля 2003 года. Хотя «Колумбия» не стыковалась с МКС, проводя самостоятельную исследовательскую миссию, эта катастрофа приостановила полеты шаттлов, которые возобновились только в июле 2005 года. Это отодвинуло сроки завершения строительства станции и сделало российские корабли «Союз» и «Прогресс» единственным средством доставки космонавтов и грузов на станцию.

В российском сегменте станции в 2006 году произошло задымление, а также зафиксирован отказ работы компьютеров в российских и американских сегментах 2001 и дважды в 2007-м году. Осенью 2007 года экипаж станции ремонтировал разрыв солнечной батареи, который произошел во время ее установки.

                                          Перспективы

Окончание строительства МКС намечено на 2015 год. Благодаря новому оборудованию, доставленном на борт МКС экспедицией шаттла «Индевор» в ноябре 2008 года, экипаж станции 2009 был от 3 ​​до 6 человек. Изначально планировалось, что станция должна проработать на орбите до 2010 года, 2008 называлась другая дата — 2016 или 2020. По мнению экспертов, МКС, в отличие от станции «Мир» не будут топить в океане, предполагается использовать ее как базу для сбора межпланетных кораблей. Несмотря на то, что в NASA высказывались за уменьшение финансирования станции, председатель агентства Майкл Гриффин пообещал выполнить все обязательства США для завершения строительства станции. Однако после войны в Южной Осетии многие эксперты, в том числе и Гриффин, заявляли, что охлаждение отношений между Россией и США может привести к прекращению сотрудничества Роскосмоса с NASA и американцы не смогут отправлять на станцию ​​свои экспедиции.

После заявлений США о возможности введения санкций против РФ 13 мая 2014 вице-премьер РФ Дмитрий Рогозин заявил, что Россия не будет продлевать эксплуатацию МКС после 2020 года.                                    

                                       Наблюдение за МКС

МКС можно наблюдать невооруженным глазом с поверхности Земли. Она будет наблюдаться как яркая звезда, достаточно быстро летящей, чаще всего с запада на восток. В зависимости от угла наблюдения (азимуту), ее звездная величина m может колебаться от −4 до 0. Сайт Heavens-Above при сотрудничестве с Европейским космическим агентством предоставляет возможность всем желающим узнать расписание движения МКС и других астрономических объектов по небу над указанным населенным пунктом на ближайшие дни.                                    

                                         Интересные факты

Космический турист Ричард Гэрриот взял на МКС «Диск бессмертия» — цифровой носитель, на котором записаны данные о наиболее значимых достижениях человечества и о структуре ДНК известных людей.

До сих пор считалось, что в условиях невесомости организм человека или животного испытывает физиологического стресса, начинается атрофия мышц и ускоряется старение. Именно это хотели подтвердить ученые из Токийского института геронтологии, для чего «отправили» на Международную космическую станцию ​​нематод Caenorhabitis elegans.

Черви находились в космосе 11 дней. Когда «космонавты» вернулись, у нематод не оказалось никаких признаков атрофии мышц и усиленного накопления белка Q-35, который сопровождает возрастные изменения в организме человека. Более того, черви, которые все это время находились на Земле, постарели значительно сильнее, чем их товарищи астронавты. Ученые не могут утверждать, сказалась путешествие в космос на реальной продолжительности жизни нематод: червей сразу после прибытия заморозили, чтобы зафиксировать те изменения, которые произошли с ними на орбите. Очевидно, замедление старения происходило из-за общего замедления метаболизма. Связь между скоростью метаболизма и скоростью старения известен давно. Но удивительно то, что нематоды отреагировали именно таким образом, находясь в космосе, где другие организмы отвечают на стресс иначе. Японские ученые отмечают: если удастся понять, как нематоды замедляют активность своих генов, то этот же механизм можно будет применить для продления жизни человека.