Колумбус - это научная лаборатория, которая является частью Международной космической станции (МКС) и является крупнейшим отдельным вкладом в МКС, внесенным Европейским космическим агентством (ЕКА).
Как и модули Harmony и Tranquility , лаборатория Columbus была построена в Турине , Италия, компанией Thales Alenia Space . Функциональное оборудование и программное обеспечение лаборатории были разработаны EADS в Бремене , Германия . Он также был интегрирован в Бремене перед полетом в Космический центр Кеннеди (KSC) во Флориде на Airbus Beluga . Он был запущен на борту космического корабля " Атлантис" 7 февраля 2008 года рейсом STS-122 . Он рассчитан на десять лет эксплуатации. Модуль контролируется Центром управления Колумбусом , расположенным в Немецком центре космических операций , который является частью Немецкого аэрокосмического центра в Оберпфаффенхофене, недалеко от Мюнхена , Германия.
Европейское космическое агентство потратило 1,4 миллиарда евро (около 2 миллиардов долларов США) на строительство « Колумба» , включая проводимые им эксперименты и наземную инфраструктуру управления, необходимую для их эксплуатации. [1]
История
Структура, используемая для Колумба , основана на модуле MPLM, созданном для НАСА компанией Thales Alenia Space. В 2000 году предварительно интегрированный модуль (конструкция, включая ремни безопасности и трубки) был доставлен в Бремен, Германия, подрядчиком по совместительству Alenia. Окончательная интеграция и тестирование системы были выполнены генеральным подрядчиком EADS Astrium Space Transportation, после чего была интегрирована первоначальная полезная нагрузка и проверен весь комплект. [ необходима цитата ]
27 мая 2006 года Колумб был доставлен из Бремена в Космический центр Кеннеди на борту Airbus Beluga.
Окончательный график был намного длиннее, чем первоначально планировалось, из-за проблем с разработкой (некоторые из-за сложного разделения ответственности между Co-prime и генеральным подрядчиком) и конструктивных изменений, внесенных ESA, но доступных из-за проблем с шаттлом, задерживающих запуск Columbus. на несколько лет. Основным изменением конструкции было добавление внешнего средства полезной нагрузки (EPF), которое было вызвано различными европейскими организациями полезной нагрузки, которые больше интересовались космическим пространством, чем внутренними экспериментами. Также изучалась возможность добавления терминала для прямой связи с / с земли, который также мог бы использоваться в качестве резервного для системы МКС , но не реализован по причинам затрат. [ необходима цитата ]
Строительство
ЕКА выбрало EADS Astrium Space Transportation в качестве генерального подрядчика для общего проектирования, проверки и интеграции Columbus . Конструкция Columbus , система защиты от микрометеоритов, активный и пассивный контроль температуры, контроль окружающей среды, привязь и все связанное с ним наземное вспомогательное оборудование были спроектированы и аттестованы Alcatel Alenia Space в Турине , Италия, в соответствии с принципами PICA (определение см. в истории ниже); соответствующее оборудование было предварительно интегрировано и отправлено как PICA в сентябре 2001 г. в Бремен. Лаборатория была построена и аттестована на системном уровне на объектах космического транспорта EADS Astrium в Бремене , Германия, откуда она была отправлена в НАСА. [2]
Спуск, стоянка и оснащение
В ноябре 2007 года " Колумб" был перемещен из комплекса обработки данных космической станции KSC и установлен в отсек полезной нагрузки орбитального корабля " Атлантис" для запуска в сборочный полет МКС 1E ( STS-122 ). [3] [4]
Задержки запуска СТС-122
Во время криозаполнения внешнего бака космического челнока (ВТ) жидким водородом и жидким кислородом перед первой попыткой запуска 6 декабря 2007 года два из четырех датчиков LH2 ECO не прошли испытания. Правила миссии требовали, чтобы по крайней мере три из четырех датчиков были в рабочем состоянии для продолжения попытки запуска. В результате неудачи директор запуска Дуг Лайонс отложил запуск, первоначально на 24 часа. Позднее это было заменено на 72-часовую задержку, в результате чего следующая попытка запуска была назначена на воскресенье, 9 декабря 2007 г. Эта попытка запуска была прервана, когда один из датчиков ECO снова вышел из строя во время заправки.
Внешний разъем датчиков ECO был изменен на внешнем баке Space Shuttle, что привело к двухмесячной задержке запуска. Columbus был наконец успешно запущен с третьей попытки в 14:45 EST, 7 февраля 2008 г. [5]
Причал
После того, как на станции, Канадарм2 удалены Columbus из грузового отсека шаттла состыкован и прикреплен его к правому борту люка Harmony (также известный как Node 2), причем цилиндр указывает наружу от 11 февраля 2008 года [6]
Описание
Лаборатория представляет собой цилиндрический модуль из нержавеющей стали, кевлара и закаленного алюминия с двумя коническими конусами. Его внешний диаметр составляет 4,477 м (14 футов 8,3 дюйма), а общая длина - 6,871 м (22 футов 6,5 дюйма), не считая выступающих внешних экспериментальных стоек. Его форма очень похожа на форму многоцелевых логистических модулей (MPLM), поскольку оба были разработаны для размещения в грузовом отсеке орбитального корабля "Спейс Шаттл" . В конусе правого борта находится большинство бортовых компьютеров лаборатории. Конус на конце порта содержит общий причальный механизм .
Характеристики
- Длина: 7 м (23 фута)
- Диаметр: 4,5 м (15 футов)
- Общая масса: 10300 кг (22708 фунтов)
- Общая масса полезной нагрузки 2500 кг (5512 фунтов)
- Общая масса на орбите 12 800 кг (28 219 фунтов)
- Детали конструкции:
- Толщина стенки 4 мм [7]
- конусы под приварку [7]
- материалы: нержавеющая сталь, кевлар, алюминий [ необходима ссылка ]
Исследовательская деятельность и полезные нагрузки
Деятельность лаборатории контролируется на земле Центром управления Колумбуса (в DLR Оберпфаффенхофен в Германии) и соответствующими Операционными центрами поддержки пользователей по всей Европе.
Лаборатория может вместить десять активного International Standard Payload Стойку (МОФДЗ) для научных полезных нагрузок. Соглашения с НАСА отводят ЕКА 51% использования лаборатории Колумбуса . [8] Таким образом, ЕКА выделено пять активных стоечных мест, а остальные пять выделены НАСА. Четыре активных стойки находятся на передней стороне палубы, четыре на кормовой стороне и два - наверху. Три палубные стойки заполнены системами жизнеобеспечения и охлаждения. Оставшаяся палубная стойка и две оставшиеся верхние стойки являются стеллажами для хранения.
Кроме того, четыре негерметичные платформы с полезной нагрузкой могут быть прикреплены за пределами конуса правого борта на внешнем устройстве для полезной нагрузки Columbus (CEPF). [9] Каждая внешняя полезная нагрузка установлена на адаптере, способном вместить небольшие приборы и эксперименты общим весом до 230 кг (507 фунтов). [10]
Следующие европейские ISPR изначально были установлены в Колумбусе :
- Лаборатория гидродинамики (FSL)
- Европейские физиологические модули (EPM)
- Биолаб
- Европейская полка для ящиков (EDR)
- Европейская полка для хранения [11]
Первые внешние полезные нагрузки были установлены на « Колумбус » членами экипажа миссии STS-122. Установлены три полезные нагрузки:
- Платформа European Technology Exposure Facility (EuTEF), которая включает девять инструментов: TRIBOLAB, PLEGPAY, MEDET, EUFIDE, DEBIE-2, FIPEX, EUTEMP, EXPOSE, DOSTEL и камеру наблюдения за Землей. [12]
- Обсерватория солнечного мониторинга (SOLAR)
- MISSE-6 (полезная нагрузка НАСА)
Планируемые дополнительные внешние полезные нагрузки:
- Ансамбль атомных часов в космосе (ACES)
- ЭКСПОРТ
- Монитор взаимодействия атмосферы и космоса (ASIM)
- Терминал связи европейского спутника передачи данных (EDRS), диапазон Ka [13]
В 2014 году был установлен прибор ISS-RapidScat , который проработал до конца 2016 года. [14] ISS-RapidScat был доставлен на МКС космическим полетом SpaceX CRS-4 . [15]
Смотрите также
- Европейский транспортный перевозчик (объект ISS) (ETC)
- Колумбус - Внешняя установка полезной нагрузки (Колумбус-EPF)
- Бартоломео объект
Рекомендации
- ↑ Харвуд, Уильям (11 февраля 2008 г.). «Штанга станции вытаскивает модуль Колумб из грузового отсека» . Spaceflightnow.com. Архивировано 7 мая 2016 года . Проверено 7 августа 2009 года .
- ^ "Орбитальная застава Колумбуса, построенная в Европе Airbus: 10 лет в космосе" . Airbus . Архивировано 22 октября 2020 года . Проверено 6 мая 2020 .
- ^ "Миссия космического челнока STS-122: Путешествие Колумба" . НАСА . Архивировано 26 июля 2011 года . Проверено 13 ноября 2007 .
- ^ «Запуск шаттла намечен на 2 января» . Декабрь 2007. Архивировано из оригинала на 2016-03-04 . Проверено 10 декабря 2007 .
- ^ НАСА (2007). «НАСА откладывает запуск космического корабля« Атлантис »; стремится к пятнице» . НАСА. Архивировано 4 марта 2016 года . Проверено 7 декабря 2007 .
- ^ «Узел 2, Колумбус, Японский экспериментальный модуль и анимация установки ловкого манипулятора специального назначения (SPDM)» . НАСА. 2007-01-26. Архивировано 21 апреля 2019 года . Проверено 28 января 2007 .
- ^ а б «Новая европейская научная лаборатория на околоземной орбите» (PDF) . Октябрь 2007 г.
- ^ Джузеппе Рейбальди; и другие. (Май 2005 г.). «Полезные нагрузки ЕКА для Колумбуса - мост между МКС и исследованиями» (PDF) . ЕКА . Архивировано (PDF) из оригинала 01.02.2020 . Проверено 27 января 2007 .
- ^ «Использование МКС: SOLAR и EuTEF - внешние полезные нагрузки в лаборатории Колумбуса» . eoPortal. Архивировано из оригинала на 2011-07-26.
- ^ Стив Фелтхэм и Джачинто Джанфиглио (март 2002 г.). "Внешние полезные нагрузки МКС ЕКА" (PDF) . ЕКА . Архивировано (PDF) из оригинала 01.02.2020 . Проверено 7 февраля 2007 .
- ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 04.03.2016 . Проверено 18 февраля 2013 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
- ^ «EUTEF - Европейский центр экспонирования технологий» . Карло Гавацци Космос. Архивировано из оригинала на 2007-09-27.
- ^ «Архивная копия» . Архивировано 22 октября 2020 года . Проверено 2 июня 2020 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
- ^ «Архивная копия» . Архивировано 27 сентября 2018 года . Проверено 21 декабря 2016 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
- ^ «Архивная копия» . Архивировано 27 сентября 2018 года . Проверено 21 декабря 2016 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
Внешние ссылки
- ЕКА: Лаборатория Колумбуса
- ESA: Технические характеристики лаборатории Колумбуса
- ESA: построено сооружение Колумбуса
- «Новая европейская научная лаборатория на околоземной орбите» (PDF) . Октябрь 2007 г.