Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен из последовательности сборки ISS )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Анимация сборки Международной космической станции

Процесс сборки Международной космической станции (МКС) идет с 1990-х годов. «Заря» , первый модуль МКС, был запущен ракетой « Протон» 20 ноября 1998 года. Миссия космического челнока STS-88 последовала через две недели после запуска « Зари» , доставив Unity , первый из трех узловых модулей, и подключила его к « Зари» . Это голое двухмодульное ядро ​​МКС оставалось без экипажа в течение следующих полутора лет, пока в июле 2000 года российский модуль « Звезда» не был запущен ракетой «Протон», что позволило экипажу из двух астронавтов или космонавтов постоянно находиться на МКС. .

МКС имеет герметичный объем около 1000 кубических метров (35000 куб футов), массу около 420 000 кг (930 000 фунтов), выходную мощность около 100 киловатт, ферму длиной 108,4 метра (356 футов), модули 74 метра (243 метра). футов) в длину и экипаж из семи человек. [1] Для строительства станции потребовалось более 40 сборочных пролетов. По состоянию на 2020 год в 36 полетов космических шаттлов доставлены элементы МКС. Другие сборочные полеты состояли из модулей, поднятых с помощью ракеты Falcon 9 , российской ракеты " Протон " или, в случае " Пирса" и " Поиска" , ракеты " Союз-У ".

Некоторые из более крупных модулей включают в себя:

Логистика [ править ]

Макет Международной космической станции в Космическом центре Джонсона в Хьюстоне, штат Техас .

Космическая станция находится в орбите вокруг Земли на высоте примерно 410 км (250 миль), тип орбиты обычно называют низкой околоземной орбите (фактическая высота изменяется с течением времени на несколько километров за счет сопротивления атмосферы и reboosts ). Он обращается вокруг Земли за период около 90 минут; К августу 2007 года он совершил более 50 000 витков с момента запуска " Зари" 20 ноября 1998 года.

К моменту завершения строительства в 2010 году в состав МКС планировалось включить в общей сложности 14 главных герметичных модулей. [2] К ним будет добавлен ряд меньших герметичных секций ( космический корабль «Союз» (постоянно 2 в качестве спасательных шлюпок - 6 месяцев ротации), Прогресс транспортеров (2 или более), то Quest и Пирс шлюзы, а также периодически H-II Transfer Vehicle ).

Сегмент США Orbital был завершен в 2011 году после установки магнитного спектрометра альфа во время STS-134 миссии. Сегмент России Orbital сборка была на неопределенный перерыв после установки Рассвет модуля в 2010 году во время STS-132 миссии. Rassvet модуль на МКС сейчас первоначально должен был быть на земле динамических испытаний макета теперь отмененной наука питание платформы . Там нет отдельного научно - лабораторного модуля на сегменте России Orbital по состоянию на 2020 год НаукиИзначально предполагалось, что модуль научной лаборатории будет доставлен на МКС в 2007 году, но перерасход средств и проблемы с контролем качества задержали его более чем на десятилетие. Текущий план для Науки быть доставлена в середине 2021 с последующим узловым модулем Причалом для доставки в третьем квартале 2021 Науки будет новые помещения экипажа, жизнеобеспечение оборудования , которое может производить кислород и воду, и новый камбуз . Планируется добавить еще 2 или 3 модуля, которые будут подключены к Prichal в середине 2020-х годов. Добавление большего количества российских модулей в 2021-2025 годах сильно поможет модулю Звезда, потому что первоначально установленные центральные командные компьютеры Звезды больше не работают (триНоутбуки ThinkPad теперь являются центральными командными компьютерами Звезды ), а кислородные генераторы Elektron не подлежат замене, и их срок годности уже истек. В российских модулях все оборудование запускается при стационарной установке оборудования. Невозможно заменить оборудование, как в Орбитальном сегменте США с очень широкими люковыми отверстиями в 51 дюйм (105 см) между модулями. Эта потенциальная проблема со Звездой стала очевидной, когда в октябре 2020 года унитаз, духовка и Электрон вышли из строя одновременно, и космонавтам на борту пришлось произвести аварийный ремонт. [3]

После завершения строительства МКС будет состоять из набора сообщающихся герметичных модулей, соединенных с фермой , к которой прикреплены четыре большие пары фотоэлектрических модулей (солнечных панелей). Герметичные модули и ферма перпендикулярны: ферма простирается от правого борта до левого борта, а жилая зона простирается по оси корма- перед. Хотя во время строительства станции отношение может изменяться, когда все четыре фотоэлектрических модулей находятся в их окончательном положении на корму вперед ось будет параллельна вектору скорости. [4]

Помимо сборочных и эксплуатационных полетов, для обеспечения логистики до 2010 года потребуется около 30 полетов космических кораблей "Прогресс". Экспериментальное оборудование, топливо и расходные материалы доставляются и будут доставляться всеми прибывающими на МКС аппаратами: SpaceX Dragon , Русский Прогресс, Европейский ATV и японский HTV , а также обрушившаяся космическая станция будут доставлены обратно к наземным объектам на «Драконе». [5]

Катастрофа в Колумбии и изменения в планах строительства [ править ]

Колумбия отправляется на свою последнюю миссию .

Катастрофа и последствия [ править ]

10 марта 2001 г. - Многоцелевой логистический модуль Леонардо покоится в отсеке для полезной нагрузки космического корабля " Дискавери " во время полета STS-102 .

После катастрофы космического корабля " Колумбия" 1 февраля 2003 г. будущее МКС оставалось неуверенным. Последующее приостановление на два с половиной года программы космических шаттлов США , за которым последовали проблемы с возобновлением полетов в 2005 году, стали серьезными препятствиями. [ необходима цитата ]

Программа "Спейс шаттл" возобновила полет 26 июля 2005 года с миссией STS-114 " Дискавери" . Эта миссия на МКС была предназначена как для проверки новых мер безопасности, введенных после катастрофы в Колумбии, так и для доставки материалов на станцию. Хотя миссия благополучно завершилась, она была сопряжена с риском; пена пролилась из внешнего резервуара , что побудило НАСА объявить о том, что будущие миссии будут заземлены, пока эта проблема не будет решена. [ необходима цитата ]

Между катастрофой в Колумбии и возобновлением запусков шаттлов обмены экипажами производились исключительно с использованием российского космического корабля «Союз» . Начиная с седьмой экспедиции , были запущены экипажи из двух космонавтов в отличие от ранее запущенных экипажей из трех человек. Поскольку шаттлы не посещали МКС в течение длительного периода, накопилось больше, чем планировалось, количество отходов, временно препятствовавших работе станции в 2004 году. Тем не менее, транспортные средства « Прогресс» и полет шаттла STS-114 позаботились об этой проблеме. [ необходима цитата ]

Изменения в планах строительства [ править ]

Строительство Международной космической станции над Новой Зеландией.

Многие изменения были внесены в первоначально запланированную МКС еще до катастрофы в Колумбии . Модули и другие конструкции были отменены или заменены, а количество полетов шаттлов к МКС было сокращено по сравнению с запланированным ранее. Однако более 80% оборудования, предназначенного для работы на МКС в конце 1990-х годов, было выведено на орбиту и теперь является частью конфигурации МКС. [ необходима цитата ]

Во время остановки шаттла строительство МКС было остановлено, а научные исследования на борту были ограничены из-за численности экипажа из двух человек, что добавило к предыдущим задержкам из-за проблем с шаттлом и бюджетных ограничений Российского космического агентства. [ необходима цитата ]

В марте 2006 г. на встрече руководителей пяти космических агентств был принят новый график строительства МКС, согласно которому МКС планируется завершить к 2010 г. [6]

По состоянию на май 2009 года экипаж из шести человек был сформирован после 12 строительных полетов шаттла после второй миссии «Возвращение в полет» STS-121 . Требования к увеличению численности экипажа включали усиление экологической поддержки на МКС, второй «Союз», постоянно состыкованный на станции в качестве второй «спасательной шлюпки», более частые полеты «Прогресс», чтобы обеспечить вдвое больше расходных материалов, больше топлива для маневров по подъему на орбиту. , и достаточный запас экспериментального оборудования. [ Править ] По состоянию на ноябрь 2020 года, пропускная способность экипажа увеличилась до семи в связи с запуском экипажа Дракона по SpaceX , которая может нести 4 астронавтов на МКС.

Более поздние дополнения включали в себя расширяемый модуль активности (BEAM) Bigelow в 2016 году, а многочисленные российские компоненты планируются в рамках строительства на орбите ОПСЕК . [ необходима цитата ]

Последовательность сборки [ править ]

Элементы МКС

МКС состоит из 16 герметичных модулей: четыре российских модуля (« Пирс» , « Звезда» , « Поиск» и « Рассвет» ), девять американских модулей (« Заря» , [7] BEAM , [8] Леонардо , Гармония , Квест , Спокойствие , Единство , Купол и Destiny ), два японских модуля ( JEM-ELM-PS и JEM-PM ) и один европейский модуль ( Columbus ).

Планируется добавить на станцию ​​еще как минимум три российских герметичных модуля. [9] Наука станет основным лабораторным модулем в российском сегменте, [10] Причал - это сферический стыковочный узел с шестью стыковочными портами, а третий новый российский модуль - Science-Power Module-1, также известный как SPM-1. или NEM-1.

Хотя многоцелевые логистические модули (MPLM) не были постоянно состыкованы с МКС, они входили в состав МКС во время некоторых миссий Шаттла. MPLM был прикреплен к Harmony (первоначально к Unity ) и использовался для снабжения и логистических полетов. [ необходима цитата ]

Космические аппараты, прикрепленные к МКС, также увеличивают герметичный объем. По крайней мере, один космический корабль «Союз» всегда стыкуется в качестве «спасательной шлюпки» и каждые шесть месяцев заменяется новым «Союзом» в рамках ротации экипажа. В таблице ниже показана последовательность добавления этих компонентов к ISS. [11]

ЭлементСборочный
полет
Дата запуска		Ракета-
носитель		ДлинаДиаметрМассаИзолированный видПросмотр станции
Заря (ФГБ)1A / R1998-11-20Протон-К12,56 м (41,2 футов)4,1 м (13 футов)24968 кг (55045 фунтов)
Единство (узел 1)2А1998-12-04Спейс шаттл Индевор ( STS-88 )5,5 м (18 футов)4,3 м (14 футов)11,895 кг (26,224 фунтов)
ПМА-11,86 м (6 футов 1 дюйм)1,9 м (6 футов 3 дюйма)1589 кг (3503 фунтов)
ПМА-21,86 м (6 футов 1 дюйм)1,9 м (6 футов 3 дюйма)1376 кг (3034 фунтов)
Звезда (Сервисный модуль)1R2000-07-12Протон-К13,1 м (43 футов)4,2 м (14 футов)24 604 кг (54 243 фунта)
Z1 Ферма3А2000-10-11Спейс шаттл " Дискавери" ( STS-92 )
ПМА-31,86 м (6 футов 1 дюйм)1,9 м (6 футов 3 дюйма)1183 кг (2608 фунтов)
Фермы и солнечные батареи P64А2000-11-30Спейс шаттл Индевор ( STS-97 )
Судьба (Лаборатория США)5А2001-02-07Шаттл Атлантис ( СТС-98 )9,2 м (30 футов)4,3 м (14 футов)14,515 кг (32,000 фунтов)
ESP-15A.12001-03-08Спейс шаттл " Дискавери" ( STS-102 )
Canadarm2 (SSRMS)6А2001-04-19Спейс шаттл Индевор ( СТС-100 )
Квест (Объединенный шлюз)7А2001-07-12Шаттл Атлантис ( STS-104 )5,5 м (18 футов)4,0 м (13,1 футов)9,923 кг (21,876 фунтов)
Пирс (стыковочный отсек)4R2001-09-14Союз-У
( Прогресс М-СО1 )		4,9 м (16 футов)2,55 м (8,4 футов)3838 кг (8461 фунт)
S0 Ферма [12]8A2002-04-08Шаттл Атлантис ( СТС-110 )
Мобильная базовая системаUF22002-06-05Спейс шаттл " Индевор" ( STS-111 )
S1 Ферма9А2002-10-07Шаттл Атлантис ( СТС-112 )
Ферма P111А2002-11-23Спейс шаттл Индевор ( STS-113 )
ESP-2LF12005-07-26Спейс шаттл " Дискавери" ( STS-114 )
Фермы и солнечные батареи P3 / P4 [13]12А2006-09-09Шаттл Атлантис ( СТС-115 )
Ферма P5 [14]12A.12006-12-09Спейс шаттл " Дискавери" ( STS-116 )
Фермы и солнечные батареи S3 / S413А2007-06-08Шаттл Атлантис ( STS-117 )
S5 Ферма13A.12007-08-08Спейс шаттл Индевор ( STS-118 )
ESP -3
Гармония (Узел 2)10А2007-10-23Спейс шаттл " Дискавери" ( STS-120 )7,2 м

(24 футов)

4,4 м

(14 футов)

14300 кг (31500 фунтов)
Перемещение
фермы P6
Колумбус (Европейская лаборатория) [15]1E2008-02-07Шаттл Атлантис ( СТС-122 )7 мес.

(23 футов)

4,5 м

(15 футов)

12,800 кг (28,219 фунтов)
Dextre (SPDM)1Дж / А2008-03-11Спейс шаттл Индевор ( STS-123 )
Модуль логистики эксперимента (ELM)4,21 м (13,8 футов)4,39 м (14,4 футов)8,386 кг (18,488 фунтов)
Модуль под давлением JEM (JEM-PM) [16] [17]1J2008-05-31Спейс шаттл " Дискавери" ( STS-124 )11,19 м (36,7 футов)4,39 м (14,4 футов)15900 кг (35100 фунтов)
Система удаленного манипулятора JEM (JEMRMS)
Фермы и солнечные батареи S615А2009-03-15Спейс шаттл " Дискавери" ( STS-119 )
Открытый объект Кибо (JEM-EF)2Дж / А2009-07-15Спейс шаттл " Индевор" ( STS-127 )
Поиск (МРМ-2) [18] [19]5R2009-11-10Союз-У
( Прогресс М-МИМ2 )
ELC-1ULF32009-11-16Шаттл Атлантис ( STS-129 )
ELC-2
Спокойствие (Узел 3)20А2010-02-08Спейс шаттл Индевор ( STS-130 )6,706 м (22,00 футов)4,48 м (14,7 футов)19000 кг (42000 фунтов)
Купол
Рассвет (МРМ-1) [20]ULF42010-05-14Шаттл Атлантис ( СТС-132 )
Леонардо (PMM)ULF52011-02-24Спейс шаттл " Дискавери" ( STS-133 )6,6 м

(22 футов)

4,57 м (15,0 футов)4082 кг (8999 фунтов)
ELC-4
AMS-02ULF62011-05-16Спейс шаттл " Индевор" ( STS-134 )
OBSS
ELC-3
HRSGFCRS SpX-22013-3-13Сокол 9 ( SpaceX CRS-2 )
БАЛКА [21]CRS SpX-82016-04-08Сокол 9 ( SpaceX CRS-8 )
МАР-2 [22] [23]CRS SpX-92016-07-18Сокол 9 ( SpaceX CRS-9 )
МАР-3 [24]CRS SpX-182019-07-25Сокол 9 ( SpaceX CRS-18 )
Бартоломео [25]CRS SpX-202020-03-06Falcon 9 ( SpaceX CRS-20 ).
Шлюз Nanoracks Bishop AirlockCRS SpX-212020-12-06Сокол 9 ( SpaceX CRS-21 )

Будущие элементы [ править ]

  • В январе 2021 года НАСА объявило о планах модернизации солнечных батарей станции, установив новые массивы поверх шести из восьми существующих массивов станции. [26]
  • Axiom Space планирует запустить несколько модулей для соединения там, где сейчас находится PMA-2, в рамках коммерческого проекта Axiom Station. По окончании срока службы МКС станция Axiom может быть отделена от МКС и продолжена на орбите в качестве коммерческой низкоорбитальной платформы. [27]
  • Модуль "Наука и власть" (NEM). Будущая российская составляющая МКС. Он предоставит российскому сегменту дополнительные жилые помещения, лабораторные помещения и солнечные батареи, а также новую систему управления полетом. [28] Он успешно прошел испытания под давлением в ноябре 2018 года и должен был быть доставлен на орбиту в 2021 году. [29] Но более поздняя дата запуска была перенесена на 2024 год.

Отмененные модули [ править ]

Схема планируемой МКС около 1999 г.
  • Промежуточный модуль управления - не нужен после запуска Звезды
  • МКС Propulsion Module - не нужно сразу Zvezda был запущен
  • Жилой модуль (ЖАБ) - с отменой жилого модуля спальные места теперь разбросаны по всей станции. Их два в российском сегменте и четыре в американском. Необязательно иметь отдельную «койку» в космосе - многие посетители просто пристегивают спальный мешок к стене модуля, забираются в него и спят.
  • Корабль возврата экипажа (CRV) - заменен двумя космическими кораблями " Союз".
  • Модуль размещения центрифуги (CAM) - был бы присоединен к Harmony (узел 2)
  • Демонстрация центрифуги Nautilus-X - если бы эта центрифуга была произведена, это была бы первая демонстрация в космосе центрифуги достаточного масштаба для искусственных эффектов частичного ускорения. Он был спроектирован как спальный модуль для экипажа МКС. [30]
  • Платформа Science Power Platform (SPP) - электроэнергия будет поставляться в российские сегменты частично за счет платформ солнечных батарей в США.
  • Российские исследовательские модули (РМ1 и РМ2) - заменяются единым многоцелевым лабораторным модулем ( Наука )
  • Универсальный стыковочный модуль (UDM) - отменен вместе с исследовательскими модулями, которые должны были к нему подключаться.

Неиспользуемые модули [ править ]

Следующие модули были построены, но по состоянию на январь 2021 года не использовались в планах на будущее для МКС.

  • Американский узел 4 - также известный как система стыковочного узла (DHS) [31] , позволит станции иметь больше стыковочных портов для посещающих транспортных средств и позволит тестировать надувные жилища и демонстрации технологий как часть станции. [32]

    Стоимость [ править ]

    МКС приписывают как самый дорогой пункт когда - либо построенных, стоимостью около $ 150 млрд (USD), [33] , что делает его более дорогим , чем Skylab (стоимостью US $ 2,2 млрд) [34] и Мир (США 4,2 млрд $). [35]

    См. Также [ править ]

    • Список полетов человека на Международную космическую станцию
    • Беспилотные полеты на Международную космическую станцию
    • Изготовление Международной космической станции

    Ссылки [ править ]

    1. ^ https://www.npr.org/2020/11/17/935635454/4-astronauts-aboard-spacex-crew-dragon-successfully-dock-with-space-station . Проверено 27 ноября 2020 г.
    2. ^ «Сводный манифест запуска» . НАСА. Архивировано 7 июля 2006 года . Проверено 15 июля 2006 года .
    3. ^ https://www.themoscowtimes.com/2020/10/20/crew-in-no-danger-after-iss-issues-resolved-russia-a71799 . Проверено 15 декабря 2020 г.
    4. ^ "Каковы отношения ISS?" (Вспышка) . НАСА. Архивировано 2 сентября 2006 года . Проверено 11 сентября 2006 года .
    5. ↑ Black, Charles (24 декабря 2012 г.). «Когда Дракон превратил коммерческий космический полет в реальность» . SEN . Проверено 26 декабря 2012 года . Способность [Дракона] возвращать товары в настоящее время уникальна, потому что все другие обычные корабли снабжения - европейские автоматизированные транспортные средства (ATV), японские HTV (или «Коунотори») и «Прогресс России» - все сгорают во время контролируемого возвращения в атмосферу.
    6. ^ Coppinger, Rob (3 марта 2006). «NASA обязуется Шаттл на Международную космическую станцию» . FlightGlobal . Проверено 16 сентября 2006 года .
    7. ^ https://www.nasa.gov/mission_pages/station/structure/elements/zarya-cargo-module . Проверено 3 марта 2019.
    8. ^ https://arstechnica.com/science/2017/10/nasa-tries-an-inflatable-room-on-the-space-station-likes-it/ . Проверено 27 ноября 2017 года.
    9. ^ "Россия продвигается к расширению МКС" . nasaspaceflight . Июль 2019 . Проверено 28 августа 2020 .
    10. ^ "Российский модуль МКС" Наука "прибывает на Байконур для окончательной подготовки к запуску" . nasaspaceflight . Август 2020 . Проверено 28 августа 2020 .
    11. ^ «Справочник по Международной космической станции» (PDF) . НАСА . Сентябрь 2015 . Проверено 8 июня 2019 .
    12. ^ "Сборка космической станции: интегрированная ферменная конструкция" . НАСА. Архивировано 7 декабря 2007 года . Проверено 2 декабря 2007 года .
    13. ^ «P3 и P4 для расширения возможностей станции, обеспечивая третью и четвертую солнечную батарею» (PDF) . Боинг. Июль 2006 . Проверено 2 декабря 2007 года .
    14. ^ «ОБЗОР МИССИИ STS-118: СТРОИТЬ СТАНЦИЮ… СТРОИТЬ БУДУЩЕЕ» (PDF) . НАСА ПАО. Июль 2007. Архивировано (PDF) из оригинала 1 декабря 2007 года . Проверено 2 декабря 2007 года .
    15. ^ "Лаборатория Колумба" . ЕКА. 10 января 2009 года архивации с оригинала на 30 марта 2009 года . Проверено 6 марта 2009 года .
    16. ^ "О Кибо" . JAXA. 25 сентября 2008 года Архивировано из оригинала 10 марта 2009 года . Проверено 6 марта 2009 года .
    17. ^ "Японский экспериментальный модуль Кибо" . НАСА. 23 ноября 2007 года архивация от оригинала 23 октября 2008 года . Источник +22 Ноября 2 008 .
    18. ↑ Зак, Анатолий. «Стыковочный отсек-1 и 2» . RussianSpaceWeb.com. Архивировано 10 февраля 2009 года . Проверено 26 марта 2009 года .
    19. ↑ Бергин, Крис (9 ноября 2009 г.). "Российский модуль запускается через Союз к стыковке с МКС в четверг" . NASASpaceflight.com. Архивировано 13 ноября 2009 года . Проверено 10 ноября 2009 года .
    20. ^ «НАСА продлевает контракт с Федеральным космическим агентством России» (пресс-релиз). НАСА. 9 апреля 2007 года архивации с оригинала на 23 июня 2007 . Проверено 15 июня 2007 года .
    21. ^ «НАСА для испытания расширяемого модуля Бигелоу на космической станции» . НАСА. 16 января 2013 . Проверено 16 января 2013 года .
    22. ^ Джейсон Риан (18 июля 2016 г.). «SpaceX выполняет вторую наземную посадку после запуска CRS-9 Dragon на МКС» . Spaceflight Insider.
    23. ↑ Харвуд, Уильям (19 августа 2016 г.). «Путешественники прикрепляют стыковочный адаптер к космической станции для коммерческих автомобилей» . Космический полет . Проверено 20 августа +2016 .
    24. ^ https://blogs.nasa.gov/spacestation/2019/08/21/spacewalkers-complete-installation-of-second-commercial-docking-port/
    25. ^ "Успешный запуск для Airbus" Бартоломео " . Airbus (пресс-релиз). 9 марта 2020 . Проверено 4 января 2021 года .
    26. ^ НАСА модернизирует солнечные батареи космической станции
    27. ^ https://www.axiomspace.com/axiom-station
    28. ^ "Наука и модуль питания, NEM" . RussianSpaceWeb.com .
    29. ^ «Научный силовой модуль для МКС успешно прошел испытания на прочность» . 3DNews .
    30. ^ Nautilus-X-Holderman_1-26-11
    31. ^ Менеджеры МКС рассматривают долгосрочную конфигурацию Международной космической станции | NASASpaceFlight.com
    32. ↑ Тестовая статья может облегчить применение космической станции - 31 августа 2010 г.
    33. ^ "Международная космическая станция - самый дорогой объект из когда-либо построенных?" . Наука 2.0 . 27 августа 2014 . Проверено 3 мая 2018 .
    34. ^ "Космический обзор: стоимость пилотируемых программ США" . www.thespacereview.com . Проверено 3 мая 2018 .
    35. ↑ Тайлер, Патрик Э. (24 марта 2001 г.). «Русские находят гордость и сожаление в обводнении Мира» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 3 мая 2018 . 

    Внешние ссылки [ править ]

    • Включен анимированный процесс сборки МКС [ постоянная мертвая ссылка ] , обозначения миссий и даты.
    • Видна схема планируемых компонентов МКС , позиции отмененных модулей.
    Статьи в СМИ
    • Журнал How It Works - ISS близится к завершению