Rahvusvahelise kosmosejaama ISS ehitamine. Küsimusele, kuhu ISS lendab - kosmoses või atmosfääris
See saadeti kosmosesse 1998. aastal. Praegu on möödunud peaaegu seitse tuhat päeva, päeval ja öösel. parimad meeled inimkond töötab kaaluta oleku tingimustes kõige keerukamate saladuste lahendamise nimel.
Kosmos
Iga inimene, kes on seda ainulaadset objekti vähemalt korra näinud, on esitanud loogilise küsimuse: milline on rahvusvahelise kosmosejaama orbiidi kõrgus? Kuid sellele on võimatu vastata ühesilpides. Rahvusvahelise kosmosejaama ISS orbitaalkõrgus sõltub paljudest teguritest. Vaatame neid lähemalt.
ISS-i orbiit ümber Maa väheneb õhukese atmosfääri mõjude tõttu. Kiirus väheneb ja kõrgus merepinnast vastavalt väheneb. Kuidas taas ülespoole tormata? Orbiidi kõrgust saab muuta sellele dokkivate laevade mootorite abil.
Erinevad kõrgused
Kogu kosmosemissiooni kestuse jooksul registreeriti mitu põhiväärtust. Veel 2011. aasta veebruaris oli ISS-i orbitaalkõrgus 353 km. Kõik arvutused tehakse merepinna suhtes. ISS-i orbiidi kõrgus tõusis sama aasta juunis kolmesaja seitsmekümne viie kilomeetrini. Kuid see oli piirist kaugel. Vaid kaks nädalat hiljem vastasid NASA töötajad hea meelega ajakirjanike küsimusele "Mis on ISS-i orbiidi praegune kõrgus?" - kolmsada kaheksakümmend viis kilomeetrit!
Ja see pole piir
ISS-i orbiidi kõrgus oli endiselt ebapiisav loodusliku hõõrdumise vastu. Insenerid astusid vastutusrikka ja väga riskantse sammu. ISS-i orbiidi kõrgust taheti tõsta neljasajale kilomeetrile. Kuid see sündmus juhtus veidi hiljem. Probleem oli selles, et ISS-i tõstsid ainult laevad. Orbitaalkõrgus oli süstikute jaoks piiratud. Alles aja jooksul kaotati piirang meeskonnale ja ISS-ile. Orbitaalkõrgus alates 2014. aastast on ületanud 400 kilomeetrit üle merepinna. Maksimaalne keskmine väärtus registreeriti juulis ja ulatus 417 km-ni. Üldiselt reguleeritakse kõrgust pidevalt, et määrata optimaalne marsruut.
Loomise ajalugu
Juba 1984. aastal koorus USA valitsus välja plaanid käivitada lähedalasuvas kosmoses ulatuslik teadusprojekt. Isegi ameeriklastel oli üksi nii suurejoonelist ehitust üsna raske läbi viia ning arendusse olid kaasatud Kanada ja Jaapan.
1992. aastal kaasati kampaaniasse Venemaa. Üheksakümnendate alguses kavandati Moskvas suuremahulist projekti “Mir-2”. Kuid majandusprobleemid takistasid seda juhtumast. grandioossed plaanid. Tasapisi kasvas osalevate riikide arv neljateistkümneni.
Bürokraatlikud viivitused kestsid rohkem kui kolm aastat. Alles 1995. aastal võeti vastu jaama kujundus ja aasta hiljem - konfiguratsioon.
20. november 1998 oli maailma astronautika ajaloos silmapaistev päev – esimene plokk toimetati edukalt meie planeedi orbiidile.
Kokkupanek
ISS on oma lihtsuse ja funktsionaalsuse poolest suurepärane. Jaam koosneb iseseisvatest plokkidest, mis on omavahel ühendatud nagu suur ehituskomplekt. Objekti täpset maksumust on võimatu välja arvutada. Iga uus plokk on toodetud eraldi riigis ja loomulikult on hind erinev. Kokku saab selliseid osi kinnitada tohutul hulgal, nii et jaama saab pidevalt värskendada.
Kehtivus
Tänu sellele, et jaamaplokke ja nende sisu saab muuta ja uuendada piiramatu arv kordi, saab ISS Maa-lähedase orbiidi avarustel ringi rännata pikka aega.
Esiteks häirekell Kell helises 2011. aastal, kui kosmosesüstiku programm selle kõrge hinna tõttu ära jäi.
Aga midagi kohutavat ei juhtunud. Teised laevad toimetasid lasti regulaarselt kosmosesse. 2012. aastal sildus erasüstik isegi edukalt ISS-i. Seejärel juhtus sarnane sündmus korduvalt.
Ohud jaamale saavad olla ainult poliitilised. Perioodiliselt ametnikud erinevad riigidähvardavad ISSi toetamise lõpetada. Algul olid toetusplaanid 2015. aastani, seejärel 2020. aastani. Tänaseks on ligikaudu kokkulepe jaama ülalpidamiseks kuni 2027. aastani.
Ja kuigi poliitikud vaidlevad omavahel, tegi ISS 2016. aastal oma 100 000. orbiidi ümber planeedi, mida algselt nimetati aastapäevaks.
Elekter
Pimedas istumine on muidugi huvitav, aga vahel hakkab igav. ISS-il on iga minut kulda väärt, nii et insenerid olid sügavalt hämmingus vajadusest tagada meeskonnale katkematu elektritoide.
Pakuti välja palju erinevaid ideid ja lõpuks jõuti kokkuleppele, et miski ei saa olla parem kui päikesepaneelid kosmoses.
Projekti elluviimisel läksid Vene ja Ameerika pooled eri teed. Seega toodetakse elektrit esimeses riigis 28-voldise süsteemi jaoks. Ameerika seadme pinge on 124 V.
Päeva jooksul teeb ISS palju tiire ümber Maa. Üks pööre on ligikaudu poolteist tundi, millest nelikümmend viis minutit möödub varjus. Muidugi on praegu päikesepaneelidest genereerimine võimatu. Jaama toiteallikaks on nikkel-vesinik laetavad akud. Sellise seadme kasutusiga on umbes seitse aastat. Viimati vahetati neid 2009. aastal, nii et peagi viivad insenerid läbi kauaoodatud vahetuse.
Seade
Nagu varem kirjutatud, on ISS tohutu ehituskomplekt, mille osad on omavahel hõlpsasti ühendatavad.
2017. aasta märtsi seisuga on jaamas neliteist elementi. Venemaa tarnis viis plokki nimedega Zarya, Poisk, Zvezda, Rassvet ja Pirs. Ameeriklased andsid oma seitsmele osale järgmised nimed: "Unity", "Destiny", "Tranquility", "Quest", "Leonardo", "Dome" ja "Harmony". Riigid Euroopa Liit ja Jaapanil on seni mõlemal üks plokk: Columbus ja Kibo.
Üksused vahetuvad pidevalt sõltuvalt meeskonnale pandud ülesannetest. Teele on veel mitu plokki, mis tõstavad oluliselt meeskonnaliikmete uurimisvõimekust. Kõige huvitavamad on muidugi laborimoodulid. Mõned neist on täielikult suletud. Seega saavad nad uurida absoluutselt kõike, isegi tulnukate elusolendeid, ilma meeskonna nakatumise ohuta.
Teised plokid on loodud looma normaalseks inimeluks vajalikke keskkondi. Teised jällegi võimaldavad vabalt kosmosesse minna ja teha uuringuid, vaatlusi või remonti.
Mõned plokid ei kanna uurimiskoormust ja neid kasutatakse laoruumidena.
Käimasolevad uuringud
Arvukad uuringud on tegelikult põhjus, miks poliitikud otsustasid kaugetel üheksakümnendatel saata kosmosesse konstruktori, mille maksumus täna on hinnanguliselt üle kahesaja miljardi dollari. Selle raha eest saab osta kümmekond riiki ja saada kingituseks väikese mere.
Niisiis, ISS-il on selline ainulaadsed võimalused, mida üheski maises laboris pole. Esimene on piiramatu vaakumi olemasolu. Teine on gravitatsiooni tegelik puudumine. Kolmandaks, kõige ohtlikumad ei ole rikutud Maa atmosfääri murdumise tõttu.
Ärge söödake teadlasi leiba, vaid andke neile midagi õppida! Nad täidavad meeleldi neile pandud ülesandeid, isegi surmariskist hoolimata.
Teadlasi huvitab enim bioloogia. See valdkond hõlmab biotehnoloogiat ja meditsiiniuuringuid.
Teised teadlased unustavad uurides sageli une füüsiline jõud maaväline ruum. Materjalid, kvantfüüsika- ainult osa uuringust. Paljude paljastuste kohaselt on lemmiktegevuseks erinevate vedelike testimine nullgravitatsioonis.
Vaakumiga katseid saab üldiselt teha väljaspool plokke, otse kosmoses. Maised teadlased saavad videolingi kaudu katseid vaadates ainult heas mõttes armukade olla.
Iga inimene Maal annaks ühe kosmosekäigu eest midagi. Jaamatöötajate jaoks on see peaaegu rutiinne tegevus.
järeldused
Vaatamata paljude skeptikute rahulolematutele hüüetele projekti mõttetuse kohta, on ISS-i teadlased teinud palju kõige huvitavamad avastused, mis võimaldas meil vaadata kosmost tervikuna ja meie planeeti erinevalt.
Iga päev need julged inimesed saavad tohutu kiirgusdoosi ja seda kõike selle nimel teaduslikud uuringud, mis annab inimkonnale enneolematud võimalused. Jääb vaid imetleda nende tõhusust, julgust ja sihikindlust.
ISS on üsna suur objekt, mida saab näha Maa pinnalt. Seal on isegi terve veebisait, kuhu saate sisestada oma linna koordinaadid ja süsteem ütleb teile täpselt, mis kell võite proovida jaama näha, istudes otse oma rõdul lamamistoolis.
Loomulikult on kosmosejaamal palju vastaseid, kuid fänne on palju rohkem. See tähendab, et ISS püsib enesekindlalt oma orbiidil nelisada kilomeetrit üle merepinna ja näitab innukatele skeptikutele rohkem kui korra, kui valesti nad oma prognoosides ja ennustustes eksisid.
Mehitatud orbitaalne mitmeotstarbeline kosmoseuuringute kompleks
Rahvusvaheline kosmosejaam(ISS), mis on loodud teaduslike uuringute läbiviimiseks kosmoses. Ehitamist alustati 1998. aastal ning see toimub koostöös Venemaa, USA, Jaapani, Kanada, Brasiilia ja Euroopa Liidu kosmoseagentuuridega ning plaanitakse valmis saada 2013. aastaks. Jaama kaal on pärast selle valmimist ligikaudu 400 tonni. ISS tiirleb ümber Maa umbes 340 kilomeetri kõrgusel, tehes 16 pööret päevas. Jaam töötab orbiidil ligikaudu aastani 2016-2020.
10 aastat pärast Juri Gagarini esimest kosmoselendu, 1971. aasta aprillis, saadeti orbiidile maailma esimene kosmoseorbitaaljaam Saljut-1. Teaduslikuks uurimistööks olid vajalikud pikaajalised mehitatud jaamad (LOS). Nende loomine oli vajalik samm tulevaste inimlendude ettevalmistamisel teistele planeetidele. Salyuti programmi ajal aastatel 1971–1986 oli NSV Liidul võimalus testida kosmosejaamade peamisi arhitektuurielemente ja kasutada neid hiljem uue pikaajalise orbitaaljaama - Mir - projektis.
Lagunemine Nõukogude Liit tõi kaasa kosmoseprogrammi rahastamise vähenemise, mistõttu Venemaa ei saanud üksi mitte ainult ehitada uut orbitaaljaama, vaid ka säilitada Miri jaama tööd. Tol ajal polnud ameeriklastel DOS-i loomise kogemust praktiliselt. 1993. aastal kirjutasid USA asepresident Al Gore ja Venemaa peaminister Viktor Tšernomõrdin alla Mir-Shuttle'i kosmosekoostöölepingule. Ameeriklased nõustusid rahastama Miri jaama kahe viimase mooduli: Spectrum ja Priroda ehitamist. Lisaks tegi USA aastatel 1994–1998 Mirile 11 lendu. Leping nägi ette ka ühisprojekti – Rahvusvahelise Kosmosejaama (ISS) – loomist. Lisaks Venemaa Föderaalsele Kosmoseagentuurile (Roscosmos) ja USA Riiklikule Lennundusagentuurile (NASA) Jaapani Kosmoseuuringute Agentuur (JAXA), Euroopa Kosmoseagentuur (ESA, kuhu kuulub 17 osalevat riiki) ja Kanada Kosmoseagentuur. CSA) osalesid projektis. , samuti Brasiilia Kosmoseagentuur (AEB). India ja Hiina on avaldanud huvi ISSi projektis osalemise vastu. 28. jaanuaril 1998 allkirjastati Washingtonis lõplik kokkulepe ISS-i ehituse alustamiseks.
ISS on modulaarse ülesehitusega: selle erinevad segmendid loodi projektis osalevate riikide jõupingutustega ja neil on oma. spetsiifiline funktsioon: uurimistööks, elamuks või ladustamiseks. Mõned moodulid, näiteks Ameerika Unity seeria moodulid, on džemprid või neid kasutatakse transpordilaevadega dokkimiseks. Valmides koosneb ISS 14 põhimoodulist kogumahuga 1000 kuupmeetrit, jaama pardal on alati 6-7-liikmeline meeskond.
ISS-i kaal pärast selle valmimist on planeeritud üle 400 tonni. Jaam on umbes jalgpalliväljaku suurune. Tähistaevas on seda palja silmaga jälgida – kohati on jaam Päikese ja Kuu järel heledaim taevakeha.
ISS tiirleb ümber Maa umbes 340 kilomeetri kõrgusel, tehes 16 pööret päevas. Jaama pardal tehakse teaduslikke katseid järgmistes valdkondades:
- Uut uurima meditsiinilised meetodid teraapia ja diagnostika ning elu toetamine nullgravitatsiooni tingimustes
- Teadusuuringud bioloogia alal, elusorganismide toimimine kosmoses päikesekiirguse mõjul
- Katsed Maa atmosfääri uurimiseks, kosmilised kiired, kosmiline tolm ja tumeaine
- Aine omaduste, sealhulgas ülijuhtivuse uurimine.
Jaama esimene moodul Zarya (kaaluga 19,323 tonni) saadeti kanderaketiga Proton-K orbiidile 20. novembril 1998. aastal. See moodul kasutati jaama ehitamise varajases staadiumis elektriallikana, ka ruumis orienteerumise kontrollimiseks ja hooldamiseks temperatuuri režiim. Seejärel viidi need funktsioonid üle teistele moodulitele ja Zaryat hakati kasutama laona.
Zvezda moodul on jaama peamine elamumoodul, pardal on elu toetavad ja jaama juhtimissüsteemid. Sellega silduvad Venemaa transpordilaevad Sojuz ja Progress. Mooduli saatis kaheaastase hilinemisega orbiidile kanderakett Proton-K 12. juulil 2000 ja dokiti 26. juulil Zaryaga ning varem orbiidile saadetud Ameerika dokkimismooduli Unity-1 poolt.
Dokkimismoodul Pirs (kaalub 3480 tonni) saadeti orbiidile 2001. aasta septembris ning seda kasutatakse kosmoselaevade Sojuz ja Progress dokkimiseks, samuti sisenemiseks. avatud ala. 2009. aasta novembris dokkis jaamaga Pirsiga peaaegu identne Poisk moodul.
Venemaa plaanib jaama dokkida multifunktsionaalse laborimooduli (MLM), mis 2012. aastal käivitades peaks saama jaama suurimaks laborimooduliks, mis kaalub üle 20 tonni.
ISS-is on juba olemas USA (Destiny), ESA (Columbus) ja Jaapani (Kibo) laborimoodulid. Need ja peamised sõlmpunktide segmendid Harmony, Quest ja Unnity lasti orbiidile süstikutega.
Esimese 10 tegevusaasta jooksul külastas ISS-i üle 200 inimese 28 ekspeditsioonilt, mis on kosmosejaamade rekord (Miri külastas vaid 104 inimest). ISS oli esimene näide kosmoselendude kommertsialiseerimisest. Roscosmos saatis koos ettevõttega Space Adventures kosmoseturistid esimest korda orbiidile. Lisaks korraldas Roscosmos 2007. aastal Malaisia poolt Vene relvade ostmise lepingu osana esimese Malaisia kosmonaudi šeik Muszaphar Shukori lennu ISS-ile.
Üks tõsisemaid vahejuhtumeid ISS-il on kosmosesüstiku Columbia ("Columbia", "Columbia") maandumiskatastroof 1. veebruaril 2003. aastal. Kuigi Columbia ei dokkinud sõltumatu uurimismissiooni läbiviimise ajal ISS-iga, põhjustas katastroofi süstiklendude peatumine ja see jätkus alles 2005. aasta juulis. See lükkas jaama valmimise edasi ning tegi Vene kosmoseaparaatidest Sojuz ja Progress ainsaks vahendiks kosmonautide ja lasti jaama toimetamiseks. Lisaks tekkis 2006. aastal jaama Venemaa segmendis suitsu ning 2001. aastal ning 2007. aastal kahel korral registreeriti arvutirikkeid Venemaa ja Ameerika segmendis. 2007. aasta sügisel tegeles jaama meeskond selle paigaldamisel tekkinud päikesepaneeli purunemise parandamisega.
Lepingu kohaselt kuulub igale projektis osalejale oma segmendid ISS-is. Venemaale kuuluvad moodulid Zvezda ja Pirs, Jaapanile Kibo moodul ja ESA-le moodul Columbus. Päikesepaneelid, mis jaama valmimisel toodavad 110 kilovatti tunnis, ja ülejäänud moodulid kuuluvad NASA-le.
ISS-i ehitustööd on kavandatud 2013. aastaks. Tänu Endeavouri süstikuekspeditsiooni poolt 2008. aasta novembris ISS-i pardale tarnitud uutele seadmetele suurendatakse jaama meeskonda 2009. aastal 3 inimeselt 6 inimesele. Algselt plaaniti, et ISS jaam peaks orbiidil töötama 2010. aastani, 2008. aastal anti teistsugune kuupäev - 2016 või 2020. Asjatundjate sõnul ISS-i erinevalt Mir-jaamast ookeani ei uputata, seda kavatsetakse kasutada planeetidevaheliste kosmoselaevade kokkupaneku baasina. Hoolimata sellest, et NASA rääkis jaama rahastamise vähendamise poolt, lubas agentuuri juht Michael Griffin täita kõik USA kohustused jaama ehituse lõpuleviimiseks. Kuid pärast sõda aastal Lõuna-Osseetia paljud eksperdid, sealhulgas Griffin, väitsid, et Venemaa ja USA suhete jahenemine võib viia selleni, et Roscosmos lõpetab koostöö NASAga ja ameeriklased kaotavad võimaluse saata jaama ekspeditsioone. 2010. aastal teatas USA president Barack Obama süstikuid asendama pidanud programmi Constellation rahastamise lõpetamisest. 2011. aasta juulis tegi Atlantise süstik oma viimase lennu, misjärel pidid ameeriklased lasti ja astronautide jaama toimetamisel määramata ajaks lootma oma Venemaa, Euroopa ja Jaapani kolleegidele. 2012. aasta mais dokkis eraettevõttele kuuluv kosmoselaev Dragon esimest korda ISS-iga. Ameerika firma SpaceX.
Rahvusvahelise kosmosejaama mõningate orbitaalparameetrite valik ei ole alati ilmne. Näiteks võib jaam asuda 280–460 kilomeetri kõrgusel ja kogeb seetõttu pidevalt meie planeedi atmosfääri ülemiste kihtide pärssivat mõju. Iga päev kaotab ISS kiirust ligikaudu 5 cm/s ja kõrgust 100 meetrit. Seetõttu on vaja jaama perioodiliselt tõsta, põletades ATV ja Progressi veoautode kütust. Miks ei võiks nende kulude vältimiseks jaama kõrgemale tõsta?
Projekteerimisel eeldatud ulatus ja praegune tegelik asukoht on tingitud mitmest põhjusest. Iga päev saavad astronaudid ja kosmonaudid suuri kiirgusdoose ning üle 500 km piiri tõuseb selle tase järsult. Ja kuuekuulise viibimise limiidiks on seatud vaid pool siivertit, kogu karjääri jooksul on ette nähtud ainult siivert. Iga sievert suurendab riski onkoloogilised haigused 5,5 protsendi võrra.
Maal kaitseb meid kosmiliste kiirte eest meie planeedi magnetosfääri ja atmosfääri kiirgusvöö, kuid lähikosmoses töötavad need nõrgemini. Mõnes orbiidi osas (Atlandi ookeani lõunaosa anomaalia on selline suurenenud kiirguse koht) ja sellest kaugemal võivad mõnikord ilmneda kummalised efektid: suletud silmad ilmuvad välgud. Need on läbivad kosmilised osakesed silmamunad, teised tõlgendused väidavad, et osakesed erutavad nägemise eest vastutavaid ajuosi. See ei saa mitte ainult und segada, vaid tuletab ka taas ebameeldivalt meelde kõrge tase kiirgus ISS-il.
Lisaks on Sojuz ja Progress, mis on praegu peamised meeskonda vahetavad ja varustavad laevad, sertifitseeritud töötama kuni 460 km kõrgusel. Mida kõrgem on ISS, seda vähem saab kaupa kohale toimetada. Raketid, mis saadavad jaama jaoks uusi mooduleid, suudavad ka vähem tuua. Teisest küljest, mida madalam on ISS, seda rohkem see aeglustub, see tähendab, et suurem osa tarnitud lastist peab olema kütus järgnevaks orbiidi korrigeerimiseks.
Teaduslikke ülesandeid saab täita 400–460 kilomeetri kõrgusel. Lõpuks mõjutavad jaama asukohta kosmosepraht - ebaõnnestunud satelliidid ja nende praht, millel on ISS-i suhtes tohutu kiirus, mis muudab nendega kokkupõrke saatuslikuks.
Internetis on ressursse, mis võimaldavad jälgida rahvusvahelise kosmosejaama orbiidi parameetreid. Saate hankida suhteliselt täpseid praeguseid andmeid või jälgida nende dünaamikat. Selle teksti kirjutamise ajal asus ISS umbes 400 kilomeetri kõrgusel.
ISS-i saab kiirendada jaama tagaosas asuvate elementide abil: need on Progressi veoautod (enamasti) ja ATV-d ning vajadusel Zvezda teenindusmoodul (äärmiselt harva). Katale eelneval illustratsioonil sõidab Euroopa ATV. Jaama tõstetakse sageli ja vähehaaval: parandused toimuvad umbes kord kuus väikeste portsjonitena, umbes 900 sekundi jooksul mootori tööajast; Progress kasutab väiksemaid mootoreid, et mitte katsete käiku oluliselt mõjutada.
Mootoreid saab ühe korra sisse lülitada, suurendades nii lennukõrgust teisel pool planeeti. Selliseid toiminguid kasutatakse väikeste tõusude korral, kuna orbiidi ekstsentrilisus muutub.
Võimalik on ka kahe aktiveerimisega korrektsioon, mille puhul teine aktiveerimine silub jaama orbiidi ringikujuliseks.
Mõningaid parameetreid ei dikteeri mitte ainult teaduslikud andmed, vaid ka poliitika. Kosmoselaevale on võimalik anda igasugune orientatsioon, kuid stardi ajal on säästlikum kasutada Maa pöörlemisest tulenevat kiirust. Seega on odavam sõiduk laiuskraadiga võrdse kaldega orbiidile saata ja manöövrid nõuavad täiendavat kütusekulu: rohkem ekvaatori poole liikumiseks, vähem pooluste poole liikumiseks. ISS-i 51,6-kraadine orbiidi kalle võib tunduda kummaline: Canaverali neemelt startinud NASA sõidukitel on traditsiooniliselt umbes 28-kraadine kalle.
Kui arutati tulevase ISS-i jaama asukohta, otsustati, et säästlikum on eelistada Venemaa poolt. Samuti võimaldavad sellised orbiidi parameetrid näha rohkem Maa pinda.
Kuid Baikonur asub laiuskraadil umbes 46 kraadi, miks on siis tavaline, et Venemaa kaatrite kalle on 51,6°? Fakt on see, et idas on naaber, kes ei rõõmusta liiga palju, kui talle midagi peale kukub. Seetõttu on orbiit kallutatud 51,6°, nii et stardi ajal pole ühtegi osa kosmoselaev mitte mingil juhul ei saanud nad langeda Hiina ja Mongoolia peale.
20. novembril 1998 startis kanderakett Proton-K tulevase ISS Zarya esimene funktsionaalne lastimoodul. Allpool kirjeldame kogu jaama tänase seisuga.
Zarya funktsionaalne kaubaplokk on üks rahvusvahelise kosmosejaama Venemaa segmendi moodulitest ja esimene kosmosesse saadetud jaamamoodul.
Zarya startis 20. novembril 1998 Baikonuri kosmodroomilt kanderakett Proton-K. Stardi kaal oli 20,2646 tonni. 15 päeva pärast edukat käivitamist kinnitati esimene American Unity moodul Zaryale Endeavouri süstiklennu STS-88 osana. Kolmel kosmosekõnnil ühendati Unity Zarya toite- ja sidesüsteemidega ning paigaldati välised seadmed.
Mooduli ehitas Venemaa Riiklik Teadus- ja Tootmiskosmosekeskus. Hrunitševi tellis Ameerika pool ja ta kuulub juriidiliselt USA-le. Mooduli juhtimissüsteemi töötas välja Kharkov JSC Khartron. Vene mooduli projekti valisid ameeriklased Lockheedi ettepaneku, Bus-1 mooduli asemel madalamate finantskulude tõttu (450 miljoni asemel 220 miljonit dollarit). Lepingu tingimuste kohaselt kohustusid GKNPT-d ehitama ka varumooduli FGB-2. Mooduli väljatöötamisel ja ehitamisel kasutati intensiivselt Transpordi Varustuslaeva tehnoloogilist baasi, mille baasil olid osad orbitaaljaama Mir moodulid juba ehitatud. Selle tehnoloogia oluliseks eeliseks oli päikesepaneelide täielik energiavarustus, samuti oma mootorite olemasolu, mis võimaldab manööverdada ja mooduli asukohta ruumis reguleerida.
Moodul on silindrilise kujuga sfäärilise peakambri ja koonilise ahtriga, selle pikkus on 12,6 m maksimaalse läbimõõduga 4,1 m Kaks päikesepaneeli, mille mõõtmed on 10,7 m x 3,3 m, loovad keskmise võimsuse 3 kilovatti. Energiat salvestatakse kuues laetavas nikkel-kaadmiumpatareis. Zarya on varustatud 24 keskmise ja 12 väikese mootoriga asendi juhtimiseks, samuti kahe suure mootoriga orbitaalmanöövrite jaoks. Mooduli välisküljele kinnitatud 16 paaki mahutavad kuni kuus tonni kütust. Jaama edasiseks laiendamiseks on Zaryal kolm dokkimisjaama. Üks neist asub ahtris ja on praegu hõivatud Zvezda mooduli poolt. Teine dokkimisport asub vööris ja praegu hõivab selle Unity moodul. Kolmandat passiivset dokkimisporti kasutatakse laevade varustamiseks.
mooduli sisemus
- Mass orbiidil, kg 20 260
- Kere pikkus, mm 12 990
- Maksimaalne läbimõõt, mm 4 100
- Suletud kambrite maht, m3 71,5
- Päikesepaneelide valik, mm 24 400
- Fotogalvaaniliste elementide pindala, m2 28
- Garanteeritud keskmine päevane toide 28 V, kW 3
- Täidetava kütuse kaal, kg kuni 6100
- Orbiidil töötamise kestus 15 aastat
Ühtsuse moodul
7. detsembril 1998 oli kosmosesüstik Endeavour STS-88 esimene ehitusmissioon, mille NASA viis läbi rahvusvahelise kosmosejaama kokkupanekuprogrammi raames. Missiooni põhiülesanne oli viia Ameerika Unity moodul kahe dokkimisadapteriga orbiidile ja dokkida Unity moodul juba kosmoses oleva Venemaa Zarya mooduliga. Süstiku lastiruumis oli ka kaks MightySati näidissatelliiti ja ka Argentina uurimissatelliit. Need satelliidid lasti orbiidile pärast seda, kui süstiku meeskond lõpetas ISS-iga seotud toimingud ja süstik oli jaamast lahti ühendatud. Lennumissioon lõpetati edukalt, lennu ajal tegi meeskond kolm kosmoseskäiku.
"Unity", inglise keel. Unity (inglise keelest tõlgitud - "Unity") või inglise keel. Sõlm-1 (inglise keelest tõlgitud - “Node-1”) on rahvusvahelise kosmosejaama esimene täielikult ameerikalik komponent (juriidiliselt võib esimeseks Ameerika mooduliks pidada FGB “Zaryat”, mis loodi M. V. Hrunitševi keskuses leping Boeinguga). Komponent on kuue dokkimissõlmega suletud ühendusmoodul, mida inglise keeles nimetatakse inglise keeles. sõlmed
Unity moodul lasti orbiidile 4. detsembril 1998 süstiku Endeavour (ISS montaažimissioon 2A, süstikumissioon STS-88) põhilastina.
Connector Module sai aluseks kõigile tulevastele Ameerika ISS-moodulitele, mis olid kinnitatud selle kuue dokkimispordi külge. Boeingi poolt Alabamas Huntsville'is Marshalli kosmoselennukeskuses ehitatud Unity oli esimene kolmest kavandatud sellisest ühendusmoodulist. Mooduli pikkus on 5,49 meetrit, läbimõõt 4,57 meetrit.
6. detsembril 1998 kinnitas süstiku Endeavour meeskond Unity mooduli läbi PMA-1 adaptertunneli Zarya mooduli külge, mis oli varem käivitatud kanderaketiga Proton. Samal ajal kasutati dokkimistöödel Endeavouri süstikule paigaldatud Kanadarmi robotkätt (Unity eemaldamiseks süstiku kaubaruumist ja Zarya mooduli lohistamiseks Endeavour + Unity lingile). ISS-i kahe esimese mooduli lõplik dokkimine viidi läbi kosmoselaeva Endeavour mootori sisselülitamisega.
Teenindusmoodul "Zvezda"
Zvezda teenindusmoodul on üks rahvusvahelise kosmosejaama Venemaa segmendi moodulitest. Teine nimi on teenindusmoodul (SM).
Moodul käivitati kanderakett Proton 12. juulil 2000. aastal. Dokiti ISS-i 26. juulil 2000. aastal. See kujutab endast Venemaa peamist panust ISSi loomisse. See on jaama elamumoodul. "Tärn" sisse lülitatud varajased staadiumid ISS-i ehitamise ajal täitis see kõigi moodulite elu toetamise, kõrguse juhtimise, jaama toiteallika, arvutikeskuse, sidekeskuse ja Progressi kaubalaevade peamise sadama ülesandeid. Aja jooksul kantakse paljud funktsioonid üle teistele moodulitele, kuid Zvezda jääb alati ISS-i Venemaa segmendi struktuurseks ja funktsionaalseks keskuseks.
See moodul töötati algselt välja selleks, et asendada kadunud kosmosejaam Mir, kuid 1993. aastal otsustati seda kasutada Venemaa panuse ühe peamise elemendina Rahvusvahelise Kosmosejaama programmi. Venemaa teenindusmoodul sisaldab kõiki süsteeme, mis on vajalikud autonoomse mehitatud kosmoselaeva ja laborina töötamiseks. See võimaldab kosmoses viibida kolmest astronaudist koosneval meeskonnal, kelle pardal on elutagamissüsteem ja elektrijaam. Lisaks saab hooldusmoodul dokkida kaubalaevaga Progress, mis tarnib jaama vajalikud varud ja reguleerib oma orbiiti iga kolme kuu tagant.
Teenindusmooduli eluruumid on varustatud meeskonna elu toetavate vahenditega, seal on isiklikud puhkekabiinid, meditsiiniseadmed ja simulaatorid. füüsiline harjutus, köök, söögilaud, isiklikud hügieenitarbed. Teenindusmoodulis on keskjaama juhtimisjaam koos seireseadmetega.
Zvezda moodul on varustatud tulekahju avastamise ja kustutusseadmetega, mis sisaldab: Signal-VM tulekahju avastamise ja teavitussüsteemi, kahte OKR-1 tulekustutit ja kolme IPK-1 M gaasimaski.
Peamised tehnilised omadused
- Dokkimisüksused 4 tk.
- Iluaugud 13 tk.
- Mooduli kaal, kg:
- koorumise etapis 22 776
- orbiidil 20 295
- Mooduli mõõtmed, m:
- pikkus koos katte ja vahekambriga 15,95
- pikkus ilma katteta ja vahekambrita 12.62
- maksimaalne läbimõõt 4,35
- laius avatud päikesepaneeliga 29,73
- Maht, m³:
- sisemaht koos seadmetega 75,0
- laevapere eluruumide sisemaht 46.7
- Toitesüsteem:
- Päikesepatarei vahemik 29,73
- tööpinge, V 28
- Päikesepaneelide maksimaalne väljundvõimsus, kW 13,8
- Käiturisüsteem:
- tõukemootorid, kgf 2×312
- orientatsioonimootorid, kgf 32×13,3
- oksüdeerija (lämmastiktetraoksiidi) mass, 558 kg
- kütuse mass (UDMH), 302 kg
Esimene pikaajaline ekspeditsioon ISS-ile
2. novembril 2000 saabus jaama selle esimene pikaajaline meeskond Vene kosmoseaparaadiga Sojuz. Esimese ISS-i ekspeditsiooni kolm liiget, kes startisid edukalt 31. oktoobril 2000 Kasahstanis Baikonuri kosmodroomilt kosmoseaparaadiga Sojuz TM-31, dokitud ISS-i teenindusmooduliga Zvezda. Pärast neli ja pool kuud ISS-i pardal veetmist naasid ekspeditsiooni liikmed 21. märtsil 2001 Ameerika kosmosesüstikuga Discovery STS-102 Maale. Meeskond täitis ülesandeid uute jaamakomponentide kokkupanemiseks, sealhulgas Ameerika laborimooduli Destiny ühendamiseks orbitaaljaamaga. Samuti viisid nad läbi erinevaid teaduslikke katseid.
Esimene ekspeditsioon tõusis Baikonuri kosmodroomil samalt stardiplatvormilt, kust Juri Gagarin 50 aastat tagasi õhku tõusis, et saada esimeseks kosmosesse lennanud inimeseks. Kolmeastmeline, kolmsada tonni kaaluv kanderakett Sojuz-U tõstis kosmoselaeva Sojuz TM-31 ja meeskonna madala maa orbiidile umbes 10 minutit pärast starti, võimaldades Juri Gidzenkol alustada kohtumismanöövrite seeriat ISS-iga. 2. novembri hommikul umbes kell 9 tundi 21 minutit UTC sildus laev orbitaaljaama küljelt Zvezda teenindusmooduli dokkimissadamasse. Üheksakümmend minutit pärast dokkimist avas Shepherd Zvezda luugi ja meeskonnaliikmed sisenesid kompleksi esimest korda.
Nende esmased ülesanded olid: toidukuumutusseadme käivitamine Zvezda kambüüsis, magamisruumide sisseseadmine ja side loomine mõlema juhtimiskeskusega: Moskva lähedal Houstonis ja Korolevis. Meeskond võttis ühendust mõlema maapealsete spetsialistide meeskonnaga, kes kasutasid Zvezda ja Zarya moodulitesse paigaldatud Vene saatjaid ning Unity moodulisse paigaldatud mikrolaine saatjat, mida Ameerika kontrollerid olid varem kaks aastat kasutanud ISS-i juhtimiseks ja jaamade süsteemi andmete lugemiseks. Venemaa maapealsed jaamad asusid väljaspool vastuvõtuala.
Esimestel pardal viibitud nädalatel aktiveerisid meeskonnaliikmed peamised elu tagamise süsteemid ja päästsid mitmesugused jaamaseadmed, sülearvutid, vormirõivad, kontoritarbed, kaablid ja elektriseadmed, mille jätsid neile eelmised süstikumeeskonnad, kes olid viinud läbi rea varumismissioone. uus rajatis viimase kahe aasta jooksul.
Ekspeditsiooni ajal dokiti jaam kaubalaevadega Progress M1-4 (november 2000), Progress M-44 (veebruar 2001) ja Ameerika süstikutega Endeavour (detsember 2000), Atlantis ("Atlantis"; veebruar 2001), Discovery. ("Avastus"; märts 2001).
Meeskond viis läbi uuringuid 12 erineva katsega, sealhulgas "Cardio-ODNT" (uuring funktsionaalsust inimkeha kosmoselennul), “Prognoos” (meeskonna kosmilisest kiirgusest tulenevate doosikoormuste operatiivse prognoosimise meetodi väljatöötamine), “Orkaan” (maa-ruumi süsteemi väljatöötamine looduse ja inimese arengu jälgimiseks ja prognoosimiseks -tekitatud katastroofid), “Bend” (gravitatsiooniolukorra määramine ISS-il, seadmete töötingimused), “Plasma Crystal” (plasma-tolmu kristallide ja vedelike uurimine mikrogravitatsiooni tingimustes) jne.
Nende korraldamine uus maja, Gidzenko, Krikalev ja Shepherd valmistasid ette pinnast maaelanike pikaks viibimiseks kosmoses ja ulatuslikeks rahvusvahelisteks teadusuuringuteks vähemalt järgmise 15 aasta jooksul.
ISS-i konfiguratsioon esimese ekspeditsiooni saabumise ajal. Jaamamoodulid (vasakult paremale): KK Sojuz, Zvezda, Zarya ja Unity
Nii see välja kukkus novell ISS-i ehituse esimese etapi kohta, mis algas juba 1998. aastal. Huvi korral räägin teile hea meelega ISS-i edasisest ehitamisest, ekspeditsioonidest ja teadusprogrammidest.
2014-09-11. NASA on teatanud plaanist saata orbiidile kuus käitist, mis viivad läbi regulaarset seiret maa pind. Ameeriklased kavatsevad need seadmed Rahvusvahelisse Kosmosejaama (ISS) saata enne 21. sajandi teise kümnendi lõppu. Ekspertide sõnul paigaldatakse neile kõige kaasaegsemad seadmed. Teadlaste sõnul pakub ISS-i paiknemine orbiidil planeedi vaatlemisel suuri eeliseid. Esimene install, ISS-RapidScat, saadetakse ISS-ile kasutades Privaatne firma SpaceX mitte varem kui 19. septembril 2014. Andur paigaldatakse jaama välisküljele. Selle eesmärk on jälgida ookeanituuli, prognoosida ilma ja orkaane. ISS-RapidScat ehitas California osariigis Pasadenas asuv Jet Propulsion Laboratory. Teine instrument CATS (Cloud-Aerosol Transport System) on laserinstrument, mis on mõeldud pilvede vaatlemiseks ning nende aerosoolide, suitsu, tolmu ja saasteosakeste mõõtmiseks. Need andmed on vajalikud selleks, et mõista, kuidas inimtegevus (peamiselt süsivesinike põletamine) mõjutab keskkond. Eeldatavasti saadab selle ISS-ile sama firma SpaceX 2014. aasta detsembris. CATS pandi kokku Goddardi kosmoselennukeskuses Greenbeltis, Marylandis. ISS-RapidScat ja CATS stardid koos planeedi atmosfääri süsinikusisalduse uurimiseks mõeldud sondi Orbiting Carbon Observatory-2 startiga 2014. aasta juulis muudavad 2014. aasta NASA Maa-uuringute programmi jaoks viimase kümne aasta kõige aktiivsemaks aastaks. . Agentuur kavatseb 2016. aastaks saata ISS-ile veel kaks installatsiooni. Üks neist, SAGE III (Stratospheric Aerosol and Gas Experiment III), hakkab mõõtma aerosoolide, osooni, veeauru ja muude ühendite sisaldust atmosfääri ülakihtides. See on vajalik globaalse soojenemise protsesside, eriti Maa kohal olevate osooniaukude kontrollimiseks. SAGE III instrument töötati välja NASA Langley uurimiskeskuses Hamptonis, Virginia osariigis ja monteeriti Ball Aerospace'is Colorado osariigis Boulderis. Roscosmos osales eelmisel SAGE III missioonil Meteor-3M. Kasutades teist seadet, mis saadetakse orbiidile 2016. aastal, tuvastab LIS (Lightning Imaging Sensor) andur välgu koordinaadid maakera troopilistel ja keskmistel laiuskraadidel. Seade suhtleb maapealsete teenistustega nende töö koordineerimiseks. Viies seade GEDI (Global Ecosystem Dynamics Investigation) hakkab laseri abil uurima metsi ja tegema vaatlusi nende süsinikubilansi kohta. Eksperdid märgivad, et laser võib töötamiseks vajada palju energiat. GEDI kujundasid Marylandi ülikooli teadlased College Parkis. Kuues seade – ECOSTRESS (ECOsystem Spaceborne Thermal Radiometer Experiment on Space Station) – on termopildispektromeeter. Seade on mõeldud veeringe protsesside uurimiseks looduses. Seadme lõid Jet Propulsion Laboratory spetsialistid.