Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Международная космическая станция , самый большой объект когда - либо собранный в геоцентрической орбите

Космическая станция , также известная как орбитальная станция или орбитальная космической станция , является космическим аппаратом способен поддерживать человеческий экипаж на орбите в течение длительного периода времени, и, следовательно , тип пространства обитания . У него отсутствуют основные двигательные или посадочные системы. Станции должны иметь стыковочные порты, чтобы другие космические корабли могли стыковаться для переброски экипажа и припасов.

Цель содержания орбитальной заставы зависит от программы. Космические станции чаще всего запускались в научных целях, но имели место и запуски военного назначения. По состоянию на 2021 год на низкой околоземной орбите находится одна полностью действующая и постоянно обитаемая космическая станция : Международная космическая станция (МКС), которая используется для изучения воздействия космического полета на человеческий организм, а также для обеспечения места для проведения более важных количество и продолжительность научных исследований больше, чем это возможно на других космических аппаратах. Китай , Индия , Россия и США , а также Bigelow Aerospace и Axiom Space, все планируют другие станции на ближайшие десятилетия.

История [ править ]

Космическая станция с вращающимся колесом. Концепция Вернера фон Брауна 1952 года

Первое упоминание о чем-либо, напоминающем космическую станцию, произошло в 1869 году Эдварда Эверетта Хейла « Кирпичная луна ». [1] Первыми, кто серьезно и научно обоснованно рассмотрел космические станции, были Константин Циолковский и Герман Оберт с разницей в два десятилетия в начале 20 века. [2] В 1929 году была опубликована книга Германа Поточника « Проблема космических путешествий », первая из которых представила космическую станцию ​​с «вращающимся колесом» для создания искусственной гравитации. [1] Концепция « солнечного пистолета », созданная во время Второй мировой войны.был теоретическим орбитальным оружиемвращается вокруг Земли на высоте 8 200 километров (5100 миль). Никаких дальнейших исследований не проводилось. [3] В 1951 году Вернер фон Браун опубликовал концепцию космической станции с вращающимся колесом в журнале Collier's Weekly , ссылаясь на идею Поточника. Однако разработка вращающейся станции в ХХ веке так и не началась. [2]

Первая космическая станция "Салют-1". Вид с вылетающего корабля "Союз-11"

Во второй половине 20 века Советский Союз разработал и запустил первую в мире космическую станцию Салют-1 . [4] К сериям « Алмаз» и « Салют» в конечном итоге присоединились Скайлаб , Мир , а также Тяньгун-1 и Тяньгун-2 . Аппаратное обеспечение, разработанное во время первоначальных советских усилий, продолжает использоваться, а усовершенствованные варианты составляют значительную часть МКС, находящейся на орбите сегодня. Каждый член экипажа остается на борту станции в течение нескольких недель или месяцев, но редко более года. Начало злополучного полета экипажа корабля "Союз-11" на " Салют-1"все последние рекорды продолжительности полетов человека в космос были установлены на борту космических станций. Рекорд продолжительности для одного космического полета составляет 437.75 дней, установленный Валерием Поляковым на борту Мир с 1994 по 1995 год По состоянию на 2016 год , четыре Космонавты завершили одиночные миссии в течение года, все на борту Mir . Последней космической станцией военного назначения была советская « Салют-5» , запущенная по программе « Алмаз » и находившаяся на орбите в период с 1976 по 1977 год [5].

Ранние монолитные станции (1971–1986) [ править ]

Американская станция Skylab 1970-х годов

Ранние станции представляли собой монолитные конструкции, которые строились и запускались как одно целое, как правило, со всеми принадлежностями и экспериментальным оборудованием. Затем будет запущена команда, которая присоединится к станции и проведет исследования. После того, как припасы были израсходованы, станция была заброшена. [4]

Первой космической станцией была « Салют-1» , запущенная Советским Союзом 19 апреля 1971 года. Все предыдущие советские станции назывались «Салют», но среди них было два различных типа: гражданские и военные. Военные станции « Салют-2» , « Салют-3» и « Салют-5» также назывались станциями « Алмаз ». [6]

Гражданские станции « Салют-6» и « Салют-7» были построены с двумя стыковочными портами, что позволило посетить второй экипаж с новым космическим кораблем; паром Союз мог провести 90 дней в космосе, в какой момент его необходимо заменить новым космическим кораблем Союз. [7] Это позволило экипажу постоянно обслуживать станцию. American Skylab (1973–1979) также был оборудован двумя стыковочными портами, как станции второго поколения, но дополнительный порт никогда не использовался. Наличие второго порта на новых станциях позволило " Прогрессу"поставлять транспортные средства, которые должны быть пристыкованы к станции, что означает, что свежие припасы могут быть доставлены для помощи в долгосрочных миссиях. Эта концепция была расширена на «Салют-7», который незадолго до того, как был заброшен , «жестко стыковался» с буксиром ТКС ; это послужило доказательством концепции использования модульных космических станций. Более поздних «Салютов» можно с полным основанием рассматривать как переходное звено между двумя группами. [6]

Мир (1986–2001) [ править ]

Земля и станция Мир

В отличие от предыдущих станций, советская космическая станция « Мир» имела модульную конструкцию ; был запущен основной модуль, а позже к нему были добавлены дополнительные модули, обычно с определенной ролью. Этот метод обеспечивает большую гибкость в эксплуатации, а также устраняет необходимость в одной чрезвычайно мощной ракете-носителе . Модульные станции также изначально проектируются так, чтобы их запасы обеспечивались судами материально-технической поддержки, что обеспечивает более длительный срок службы за счет необходимости регулярных вспомогательных запусков. [8]

Модули все еще разрабатываются на основе конструкции и возможностей « Мира» .

Тяньгун 1 и Тяньгун 2 (2011–2019) [ править ]

Первая китайская космическая лаборатория, Tiangong-1, была запущена в сентябре 2011 года. [9] Беспилотный Shenzhou 8 затем успешно выполнил автоматическую встречу и стыковку в ноябре 2011 года. Shenzhou 9 с экипажем затем состыковался с Tiangong-1 в июне 2012 года, пилотируемый Shenzhou 10 в 2013 году. Вторая космическая лаборатория Tiangong-2 была запущена в сентябре 2016 года, а план Tiangong-3 был объединен с Tiangong-2. [10]

В мае 2017 года, Китай проинформировал Управление Организации Объединенных Наций по вопросам космического пространства , что высота Тяньгунов-1 была разлагающееся и что она будет скоро введите снова атмосферу и распадается. [10] Вход в атмосферу планировался в конце марта или начале апреля 2018 года. [11] По данным Китайского управления пилотируемой космической техники, Тяньгун-1 повторно вошел в атмосферу над южной частью Тихого океана , к северо-западу от Таити , 2 апреля 2018 года в 00: 15 UTC. [12] [13] [14] [15] [16]

В июле 2019 года Китайское управление пилотируемой космической техники объявило, что планирует спустить с орбиты Tiangong-2 в ближайшем будущем, но конкретная дата не была названа. [17] Впоследствии 19 июля станция совершила контролируемый вход и сгорела над южной частью Тихого океана. [18]

Текущий [ править ]

ISS (1998 – настоящее время) [ править ]

Строящаяся Международная космическая станция

МКС разделена на два основных участка: российский орбитальный сегмент (ROS) и орбитальный сегмент США (USOS). Первый модуль Международной космической станции « Заря» был запущен в 1998 году [19].

Модули "второго поколения" российского орбитального сегмента могли запускаться на " Протоне" , лететь на правильную орбиту и стыковаться без вмешательства человека. [20] Подключения производятся автоматически для питания, данных, газов и топлива. Российский автономный подход позволяет собирать космические станции до запуска экипажа.

Российские модули «второго поколения» можно реконфигурировать в соответствии с меняющимися потребностями. По состоянию на 2009 год РКК «Энергия» рассматривала возможность удаления и повторного использования некоторых модулей ROS на орбитальном пилотируемом сборочно-экспериментальном комплексе после завершения миссии на МКС. [21] Однако в сентябре 2017 года глава Роскосмоса заявил, что техническая возможность выделения станции для формирования ОПСЭК изучена, и теперь планов по отделению российского сегмента от МКС нет. [22]

Напротив, основные американские модули были запущены на космическом корабле "Шаттл" и прикреплены к МКС экипажами во время выхода в открытый космос . В это время также выполняются соединения для подачи электроэнергии, данных, движителей и охлаждающих жидкостей, в результате чего получается интегрированный блок модулей, который не предназначен для разборки и должен быть выведен с орбиты как одна масса. [23]

Сегмент Axiom Orbital является плановым коммерческий сегмент будет добавлен к МКС , начиная с середины 2020 - х годов. Axiom Space получила одобрение НАСА на это предприятие в январе 2020 года. К Международной космической станции будет подключено до трех модулей Axiom. Первый модуль может быть запущен не позднее 2024 года и будет пристыкован к переднему порту Harmony , что потребует перемещения PMA-2 . Axiom Space планирует присоединить до двух дополнительных модулей к своему первому базовому модулю и отправить частных астронавтов для заселения модулей. В один прекрасный день модули можно будет отсоединить от станции «Аксиома» аналогично предложенному Россией ОПСЕК. [24]

Планируемые проекты [ править ]

Эти космические станции были объявлены принимающей стороной и в настоящее время находятся в стадии планирования, разработки или производства. Указанная здесь дата запуска может измениться по мере появления дополнительной информации.

Отмененные проекты [ править ]

Интерьер Skylab B, выставленный в Смитсоновском Национальном музее авиации и космонавтики.

Большинство этих станций было закрыто из-за финансовых трудностей. Однако Мир-2 был объединен с Freedom и лег в основу Международной космической станции .

Архитектура [ править ]

Астронавты выглядывают из лаборатории судьбы, 2001 год.

Были запущены два типа космических станций: монолитные и модульные. Монолитные станции состоят из одной машины и запускаются одной ракетой. Модульные станции состоят из двух или более отдельных аппаратов, которые запускаются независимо и состыковываются на орбите. Модульные станции в настоящее время предпочтительны из-за более низкой стоимости и большей гибкости. Оба типа могут заправляться грузовыми судами, такими как " Прогресс" . [ необходима цитата ]

Космическая станция - это сложный аппарат, который должен включать в себя множество взаимосвязанных подсистем, включая структуру, электроэнергию, терморегулирование, определение и контроль ориентации , орбитальную навигацию и движение, автоматизацию и робототехнику, вычисления и связь, экологическое и жизнеобеспечение, средства экипажа и экипаж и грузоперевозки. Станции должны выполнять полезную роль, которая определяет требуемые возможности. [ необходима цитата ]

Материалы [ править ]

Космические станции часто изготавливаются из прочных материалов, которые должны выдерживать космическое излучение , внутреннее давление, микрометеороиды , тепловое воздействие солнца и низких температур в течение очень длительных периодов времени. Обычно они изготавливаются из нержавеющей стали , титана и высококачественных алюминиевых сплавов со слоями изоляции, такими как кевлар, в качестве баллистической защиты. [50]

Пригодность [ править ]

Воспроизвести медиа
Развитая среда обитания растений на Международной космической станции

Окружающая среда космической станции создает множество проблем для обитаемости человека, включая краткосрочные проблемы, такие как ограниченные запасы воздуха, воды и пищи и необходимость управления отходящим теплом , и долгосрочные проблемы , такие как невесомость и относительно высокие уровни тепла. ионизирующее излучение . Эти условия могут создать долгосрочные проблемы со здоровьем для жителей космической станции, в том числе мышечной атрофии , ухудшения кости , расстройства равновесия , расстройств со зрением и повышенным риском рака . [51]

В будущих космических средах обитания можно будет попытаться решить эти проблемы, и они могут быть спроектированы так, чтобы они были заняты сверх недель или месяцев, которые обычно длятся текущие миссии. Возможные решения включают создание искусственной гравитации с помощью вращающейся конструкции , включение радиационной защиты и развитие сельскохозяйственных экосистем на территории. Некоторые конструкции могут даже вместить большое количество людей, становясь по сути «городами в космосе», где люди будут проживать полупостоянно. На данный момент не было построено ни одной космической станции, пригодной для длительного проживания людей, поскольку текущие затраты на запуск даже небольшой станции не являются экономически или политически жизнеспособными. [52]

Экологическая микробиология [ править ]

Плесень, которая образуется на космических станциях, может производить кислоты, разрушающие металл, стекло и резину. Несмотря на расширяющийся набор молекулярных подходов к обнаружению микроорганизмов, быстрые и надежные средства оценки дифференциальной жизнеспособности микробных клеток в зависимости от филогенетического происхождения остаются труднодостижимыми. [53]

В художественной литературе [ править ]

Космические станции, иногда называемые звездными базами, являются обычным явлением в научной фантастике . Известные работы, в которых они появляются, включают , среди прочего, телешоу « Вавилон 5» и « Звездный путь: Deep Space Nine» . Обычно они служат сухими доками , боевыми станциями или торговыми заставами. [54]

См. Также [ править ]

  • Человеческий форпост
  • Научно-исследовательская станция
  • Космическая обсерватория
  • Искусственный спутник
  • Список фильмов с участием космических станций
  • Лунный форпост
  • Марсианский форпост
  • Хронология исследования Солнечной системы
  • Подводная среда обитания

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Манн, Адам (25 января 2012 г.). "Странные концепции забытых космических станций, которые никогда не летали" . Проводной . Проверено 22 января 2018 года .
  2. ^ а б «Первая космическая станция» . Жизнь мальчиков . Сентябрь 1989 г. с. 20.
  3. ^ "Наука: Sun Gun" . Время . 9 июля 1945 года Архивировано из оригинального 21 мая 2013 года . Проверено 13 сентября 2011 года .
  4. ^ a b Иванович, Груица С. (2008). Салют - Первая космическая станция: триумф и трагедия . Springer Science + Business Media . ISBN 978-0-387-73973-1. Проверено 1 февраля 2018 .
  5. ^ Российские космические станции (wikisource)
  6. ^ a b Чладек, Джей (2017). Аванпосты на границе: пятидесятилетняя история космических станций . Университет Небраски Press . ISBN 978-0-8032-2292-2. Проверено 1 февраля 2018 .
  7. ^ DSF Portree (1995). "Мир аппаратного наследия" (PDF) . НАСА. Архивировано из оригинального (PDF) 7 сентября 2009 года . Проверено 30 ноября 2010 года .
  8. ^ Холл, Р., изд. (2000). История Мира 1986–2000 гг . Британское межпланетное общество . ISBN 978-0-9506597-4-9.
  9. ^ Барбоса, Руи. «Китай запускает TianGong-1 в ознаменование очередной вехи полета человека в космос» . NASASpaceflight.com.
  10. ^ a b Дикинсон, Дэвид (10 ноября 2017 г.). "Китайская космическая станция Tiangong 1 сгорит" . Небо и телескоп . Проверено 8 февраля 2018 .
  11. Берд, Дебора (7 марта 2018 г.). "Китайский Tiangong-1 скоро будет неконтролируемо возвращен в атмосферу" . EarthSky . Проверено 7 марта 2018 .
  12. ^ «Отслеживание и прогнозирование воздействия» . Space-Track.Org . JFSCC / J3. 1 апреля 2018 . Проверено 1 апреля 2018 года .
  13. ^ 18 космической эскадрильи. «18 SPCS в Твиттере» . Twitter . Проверено 2 апреля 2018 . ОБНОВЛЕНИЕ: #JFSCC подтвердил, что # Tiangong1 неконтролируемым образом повторно вошел в атмосферу над южной частью Тихого океана примерно в 17:16 (тихоокеанское стандартное время) 1 апреля. Подробнее см. Http://www.space-track.org @US_Stratcom @usairforce @AFSpaceCC @ 30thSpaceWing @PeteAFB @SpaceTrackOrg
  14. ^ "Тяньгун-1 снова входит в атмосферу" . cmse.gov.cn . Пилотируемый космос Китая. 2 апреля 2018 . Проверено 2 апреля 2018 .
  15. ^ Персонал (1 апреля 2018 г.). "Tiangong-1: Несуществующая китайская космическая лаборатория падает над южной частью Тихого океана" . BBC News . Проверено 1 апреля 2018 года .
  16. Рианна Чанг, Кеннет (1 апреля 2018 г.). "Китайская космическая станция Tiangong-1 упала на Землю над Тихим океаном" . Нью-Йорк Таймс . Проверено 1 апреля 2018 года .
  17. Джонс, Эндрю (12 июля 2019 г.). «Китай приступил к управляемому спуску с орбиты космической лаборатории Тяньгун-2» . SpaceNews . Проверено 17 июля 2019 .
  18. ^ Liptak, Эндрю (20 июля 2019). «Китай спустил с орбиты свою экспериментальную космическую станцию» . Грань . Проверено 21 июля 2019 .
  19. ^ "История и Хронология МКС" . Центр развития науки в космосе . Проверено 8 февраля 2018 .
  20. ^ "Машиностроение и аэрокосмическая техника" (PDF) . Usu.edu . Проверено 13 августа 2012 .
  21. Зак, Анатолий (22 мая 2009 г.). «Россия„ чтобы сохранить свои модули МКС » . BBC News . Проверено 23 мая 2009 года .
  22. ^ Фауст, Джефф (25 сентября 2017). «Международные партнеры не торопятся смотреть на будущее МКС» . SpaceNews . Проверено 26 октября 2017 года .
  23. ^ Томас Келли; и другие. (2000). Инженерные проблемы длительной эксплуатации Международной космической станции . Национальная академия прессы. С. 28–30. ISBN 978-0-309-06938-0.
  24. ^ «НАСА выбирает Axiom Space для строительства модуля коммерческой космической станции» . SpaceNews . 2020-01-28 . Проверено 18 сентября 2020 .
  25. ^ «Китай начнет строительство пилотируемой космической станции в 2019 году» . Рейтер . 27 апреля 2017 . Проверено 1 февраля 2018 .
  26. ^ Kenric Ward (2 февраля 2011). «Невада Аэрокосмическая компания стремится к Флориде: Бигелоу планирует запуск коммерческих космических станций с мыса Канаверал» . Саншайн Стейт Ньюс.
  27. ^ Тим О'Рейли. «Предприниматель из Лас-Вегаса хочет модернизировать космические модули» . Обзорный журнал Лас-Вегаса . Проверено 8 февраля 2012 года .
  28. ^ "Отчет № IG-21-004: Управление НАСА программой шлюза для миссий Артемиды" (PDF) . OIG . НАСА . 10 ноября 2020. С. 5–7 . Проверено 28 декабря 2020 .
  29. ^ «НАСА выбирает Axiom Space для строительства модуля коммерческой космической станции» . SpaceNews.com . 2020-01-28 . Проверено 14 февраля 2020 .
  30. ^ Коланджело, Энтони. «Эпизод T + 147: Майк Суффредини, президент и генеральный директор Axiom» . Главный двигатель выключен . Проверено 14 февраля 2020 .
  31. ^ «Индия планирует запустить космическую станцию ​​к 2030 году» . Engadget . 16 июня 2019 . Проверено 18 июня 2019 года .
  32. ^ "ISRO смотрит за пределы пилотируемой миссии; Gaganyaan стремится включить женщин" .
  33. ^ "Индия наблюдает за местной станцией в космосе" . Индусская бизнес-линия . 13 июня 2019 . Проверено 18 июня 2019 года .
  34. ^ «Председатель ISRO объявляет подробности Гаганьяна, Чандраяана-2 и миссий на Солнце и Венеру, Индия, чтобы иметь свою собственную космическую станцию, - говорит доктор К. Сиван» . Бюро информации для печати . 13 июня 2019 . Проверено 18 июня 2019 .
  35. ^ "Индия планирует иметь собственную космическую станцию: руководитель ISRO" . The Economic Times .
  36. ^ «Собственная космическая станция Индии, которая появится через 5–7 лет: руководитель Исро - Times of India» . Таймс оф Индия . Проверено 13 июня 2019 .
  37. ^ Ahatoly Zak. «Лунная орбитальная станция, ЛОС» . Российская космическая сеть . Проверено 11 февраля 2012 года .
  38. Синьхуа (28 апреля 2012 г.). «Россия раскрывает космический план после 2030 года» . english.cntv.cn . Центральное телевидение Китая . Архивировано из оригинала на 6 октября 2014 года . Проверено 2 апреля 2018 .
  39. ^ Риза Мифтаха Мухаррам (1 августа 2015). "Стасиун Луар Ангкаса Республика Индонезия (SLARI) Бакал Дибангун ди 2030" . Информация Астрономия (на индонезийском языке) . Проверено 1 августа 2015 года .
  40. ^ «Шаг внутрь первого космического отеля, открытие которого ожидается в 2027 году» . Индийский экспресс . 2021-03-03 . Источник 2021-03-03 .
  41. ^ Февраль 2021, Джефф Спри 25. «Компания планирует начать строительство частной космической станции« Вояджер »с искусственной гравитацией в 2025 году» . Space.com . Источник 2021-03-03 .
  42. ^ Коллинз, Мартин, изд. (2007). После спутника: 50 лет космической эры . Нью-Йорк: Смитсоновский институт совместно с издательством Harper-Collins. п. 93 . ISBN 978-0-06-089781-9.
  43. ^ "Космический полет: Международная космическая станция и ее предшественники" . centennialofflight.net . Проверено 22 января 2012 года .
  44. ^ Шейлер, Дэвид; Берджесс, Колин (2007). Ученые-космонавты НАСА . Ученые-космонавты НАСА . Springer. п. 280. Bibcode : 2006nasa.book ..... S . ISBN 978-0-387-21897-7.
  45. ^ astronautix.com. "Скайлаб Б" . Astronautix.com. Архивировано из оригинала на 31 января 2012 года . Проверено 1 января 2012 года .
  46. ^ "Свобода космической станции" . Энциклопедия Astronautica. Архивировано из оригинального 11 июня 2012 года . Проверено 24 июня 2012 года .
  47. ^ «Элементы МКС: Сервисный модуль (« Звезда »)» . spaceref.com . Проверено 24 июня 2012 года .
  48. ^ Дэн Коэн. «Развитие галактики» . Бигелоу Аэроспейс, ООО. Архивировано из оригинального 24 ноября 2007 года . Проверено 23 ноября 2007 года . (страница удалена, ссылка ведет на архивную версию)
  49. ^ SPACE.com Персонал. "Bigelow Aerospace Fast-Tracks Manned Spacecraft | Space.com" . space.com . Проверено 4 января 2012 года .
  50. ^ http://ru.roscosmos.ru/202/
  51. Рианна Чанг, Кеннет (27 января 2014 г.). «Существа, не созданные для космоса» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 27 января 2014 года .
  52. ^ «Космические поселения: исследование дизайна» . НАСА . 1975 . Проверено 10 февраля 2018 .
  53. ^ Труди Э. Белл (2007). «Профилактика» заболевших «космических кораблей» .
  54. ^ Гэри Вестфаль (2005). Энциклопедия научной фантастики и фэнтези Гринвуда: темы, произведения и чудеса . Издательская группа "Гринвуд". стр. 926, 1239. ISBN 978-0-313-32953-1.

Библиография [ править ]

  • Хладек, Джей (2017). Аванпосты на границе: пятидесятилетняя история космических станций . Университет Небраски Press . ISBN 978-0-8032-2292-2.
  • Haeuplik-Meusburger: Архитектура для астронавтов - подход, основанный на деятельности . Книги Springer Praxis, 2011, ISBN 978-3-7091-0666-2 . 
  • Гружица С. Иванович (7 июля 2008 г.). Салют: первая космическая станция: триумф и трагедия . Praxis. п. 426 . ISBN 978-0-387-73585-6.
  • Нери Вела, Родольфо (1990). Пилотируемые космические станции »Их строительство, эксплуатация и потенциальное применение . Париж: Европейское космическое агентство SP-1137. ISBN 978-92-9092-124-0.

Внешние ссылки [ править ]

  • Прочтите отчеты Исследовательской службы Конгресса США о космических станциях
  • ИСС - в официальной инфографике ТАСС (на английском языке)
  • «Гигантский пончик, предназначенный как космическая станция» , Popular Science , октябрь 1951 г., стр. 120–121; статья на тему освоения космоса и космической станции на орбите Земли