Международная космическая станция история создания и перспективы. Международная космическая станция мкс
Международная космическая станция, МКС (англ. International Space Station, ISS) - пилотируемый многоцелевой космический научно-исследовательский комплекс.
В создании МКС принимают участие: Россия (Федеральное космическое агентство, Роскосмос); США (национальное аэрокосмическое агентство США, NASA); Япония (Японское агентство аэрокосмических исследований, JAXA), 18 европейских стран (Европейское космическое агентство, ESA); Канада (Канадское космическое агентство, CSA), Бразилия (космическое агентство Бразилии, AEB).
Начало строительства - 1998 год.
Первый модуль - "Заря".
Завершение строительства (предположительно) - 2012 год.
Срок окончания работы МКС (предположительно) - 2020 год.
Высота орбиты - 350-460 километров от Земли.
Наклонение орбиты - 51,6 градуса.
МКС совершает 16 оборотов в сутки.
Вес станции (на момент завершения строительства) - 400 тонн (на 2009 год - 300 тонн).
Внутреннее пространство (на момент завершения строительства) - 1, 2 тысячи кубометров.
Длина (вдоль главной оси, по которой выстроились основные модули) - 44,5 метра.
Высота - почти 27,5 метров.
Ширина (по солнечным панелям) - более 73 метров.
МКС посетили первые космические туристы (отправлены Роскосмосом совместно с компанией Space Adventures).
В 2007 году организован полёт первого малайзийского космонавта - шейха Музафара Шукора (Muszaphar Shukor).
Затраты на строительство МКС к 2009 году составили 100 миллиардов долларов.
Управление полётом:
российским сегментом осуществляется из ЦУП-М (ЦУП-Москва, город Королев, Россия);
американским сегментом - из ЦУП-Х (ЦУП-Хьюстон, город Хьюстон, США).
Работу входящих в состав МКС лабораторных модулей контролируют:
европейского "Колумбус" - Центр управления Европейского космического агентства (город Оберпфаффенхофен, Германия);
японского "Кибо" - ЦУП Японского агентства аэрокосмических исследований (город Цукуба, Япония).
Полётом европейского автоматического грузового корабля ATV "Жюль Верн" ("Jules Verne"), предназначенного для снабжения МКС, совместно с ЦУП-М и ЦУП-Х управлял Центр Европейского космического агентства (город Тулуза, Франция).
Техническую координацию работ по российскому сегменту МКС и его интеграции с американским сегментом осуществляет совет главных конструкторов под руководством президента, генерального конструктора РКК "Энергия" им. С.П. Королева, академика РАН Ю.П. Семенова.
Руководство подготовкой и проведением запуска элементов российского сегмента МКС осуществляет Межгосударственная комиссия по обеспечению полетов и эксплуатации орбитальных пилотируемых комплексов.
По существующему международному соглашению каждому участнику проекта принадлежат его сегменты на МКС.
Ведущей организацией по созданию российского сегмента и его интеграции с американским сегментом является РКК "Энергия" им. С.П. Королева, а по американскому сегменту - компания ""Боинг " ("Boeing").
В изготовлении элементов российского сегмента принимают участие около 200 организаций, в том числе: Российская академия наук; завод экспериментального машиностроения РКК "Энергия" им. С.П. Королева; ракетно-космический завод ГКНПЦ им. М.В. Хруничева; ГНП РКЦ "ЦСКБ-Прогресс"; КБ общего машиностроения; РНИИ космического приборостроения; НИИ точных приборов; РГНИИ ЦПК им. Ю.А. Гагарина.
Российский сегмент: служебный модуль "Звезда"; функциональный грузовой блок "Заря"; стыковочный отсек "Пирс".
Американский сегмент: узловой модуль "Юнити"("Unity"); шлюзовой модуль "Квест" ("Quest"); лабораторный модуль "Дестини" ("Destiny").
Канада создала для МКС на модуле LAB манипулятор - 17,6-метровую руку-робот "Канадарм" ("Canadarm").
Италия поставляет на МКС так называемые многоцелевые модули логистики (Multi-Purpose Logistics Modules, MPLM). К 2009 году их сделано три: "Леонардо", "Рафаэлло", "Донателло" ("Leonardo", "Raffaello", "Donatello"). Это большие цилиндры (6,4 х 4,6 метра) со стыковочным узлом. Пустой модуль логистики весит 4,5 тонны, в него можно загрузить до 10 тонн оборудования для экспериментов и расходных материалов.
Доставку людей на станцию обеспечивают российские "Союзы" и американские шаттлы (челноки многоразового использования); грузы доставляют российские "Прогрессы" и американские шаттлы.
Япония создала свою первую научную орбитальную лабораторию, которая стала самым большим модулем МКС, - "Кибо"(в переводе с японского "Надежда", международная аббревиатура - JEM, Japanese Experiment Module).
По заказу Европейского космического агентства консорциумом европейских аэрокосмических фирм был сделан исследовательский модуль "Колумбус". Он предназначен для проведения физических, материаловедческих, медико-биологических и других экспериментов в условиях отсутствия гравитации. По заказу ESA был сделан модуль "Гармония" ("Harmony"), который соединяет модули "Кибо" и "Колумбус", а также обеспечивает их электропитание и обмен данными.
На МКС также сделаны дополнительные модули и устройства: модуль корневого сегмента и гиродинов на узле-1 (Node 1); энергетический модуль (секция СБ АС) на Z1; подвижная сервисная система; устройство для перемещения оборудования и экипажа; устройство "B" системы перемещения оборудования и экипажа; фермы S0, S1, P1, Р3/Р4, Р5, S3/S4, S5, S6.
Все лабораторные модули МКС обладают стандартизированными стойками для установки блоков с экспериментальным оборудованием. Со временем МКС обрастёт новыми узлами и модулями: российский сегмент должен пополнится научно-энергетической платформой, многоцелевым исследовательским модулем "Энтерпрайз" ("Enterprise") и вторым функционально-грузовым блоком (ФГБ-2). На модуле узел-3 (Node 3) будет смонтирован построенный в Итали узел "Купол" ("Cupola"). Это купол с рядом очень крупных иллюминаторов, через которые обитатели станции, как в театре, смогут наблюдать приход кораблей и контролировать работу своих коллег в открытом космосе.
История создания МКС
Работы по международной космической станции начались в 1993 году.
Россия предложила США объединить усилия в осуществлении пилотируемых программ. К тому моменту у России сложилась 25-летняя история эксплуатации орбитальных станций "Салют" и "Мир", а также был бесценный опыт проведения длительных полетов, исследований и развитая инфраструктура космических средств. Но к 1991 году страна оказалась в тяжелом экономическом положении. В это же время финансовые трудности испытывали и создатели орбитальной станции "Фридом" (США).
15 марта 1993 года генеральный директор агентства Роскосмос А Ю.Н. Коптев и генеральный конструктор НПО "Энергия" Ю.П. Семенов обратились к руководителю NASA Голдину с предложением о создании Международной космической станции.
2 сентября 1993 года председатель правительства Российской Федерации Виктор Черномырдин и вице-президент США Альберт Гор подписали "Совместное заявление о сотрудничестве в космосе", которое предусматривало создание совместной станции. 1 ноября 1993 года был подписан "Детальный план работ по Международной космической станции", а в июне 1994 года - контракт между агентствами NASA и Роскосмос "О поставках и услугах для станции "Мир" и Международной космической станции".
Начальный этап строительства предусматривает создание функционально законченной структуры станции из ограниченного числа модулей. Первым на орбиту выведен ракетой-носителем "Протон-К" функционально-грузовой блок "Заря" (1998), сделанный в России. Вторым доставлен кораблем шаттл и состыкован с функционально-грузовым блоком американский стыковочный модуль узел-1 - "Юнити" (декабрь 1998). Третьим выведен российский служебный модуль "Звезда" (2000), который обеспечивает управление станцией, жизнеобеспечение экипажа, ориентацию станции и коррекцию орбиты. Четвертым - американский лабораторный модуль "Дестини" (2001).
Первый основной экипаж МКС, прибывший на станцию 2 ноября 2000 года на корабле "Союз ТМ-31": Уильям Шеперд (США), командир МКС, бортинженер-2 корабля "Союз-ТМ-31"; Сергей Крикалев (Россия), бортинженер корабля "Союз-ТМ-31"; Юрий Гидзенко (Россия), пилот МКС, командир корабля "Союз ТМ-31".
Продолжительность полёта экипажа МКС-1 составила около четырёх месяцев. Его возвращение на Землю было осуществлено американским кораблём "Спейс шаттл", который доставил на МКС экипаж второй основной экспедиции. Корабль "Союз ТМ-31" оставался в составе МКС в течение полугода и служил в качестве корабля-спасателя для работающего на её борту экипажа.
В 2001 году на корневом сегменте Z1 был установлен энергетический модуль P6, на орбиту доставлены лабораторный модуль "Дестини", шлюзовая камера "Квест", стыковочный отсек "Пирс", две грузовые телескопические стрелы, дистанционный манипулятор. В 2002 году станция пополнилась тремя ферменными конструкциями (S0, S1, P6), две из которых снабжены транспортировочными устройствами для перемещения дистанционного манипулятора и астронавтов во время работы в открытом космосе.
Строительство МКС было приостановлено в связи с произошедшей 1 февраля 2003 года катастрофой американского корабля "Колумбия", а в 2006 году работы по строительству были возобновлены.
В 2001 и дважды в 2007 году был зафиксирован отказ работы компьютеров в российских и американских сегментах. В 2006 году в российском сегменте станции произошло задымление. Осенью 2007 года экипаж станции провёл ремонтные работы солнечной батареи.
На станцию были доставлены новые секции солнечных батарей. В конце 2007 года МКС пополнилась двумя герметичными модулями. В октябре шаттл "Дискавери" STS-120 привёз на орбиту соединительный модуль узел-2 "Гармония", который стал основным причалом для шаттлов.
Европейский лабораторный модуль "Колумбус" был выведен на орбиту на корабле "Атлантис" STS-122 и с помощью манипулятора этого корабля поставлен на свое штатное место (февраль 2008). Затем был введён в состав МКС японский модуль "Кибо" (июнь 2008), его первый элемент был доставлен на МКС шаттлом "Индевор" STS-123 (март 2008).
Перспективы МКС
По мнению некоторых пессимистически настроенных экспертов, МКС - это напрасно потраченные время и деньги. Они считают, что станция ещё не построена, но уже устарела.
Однако в осуществлении долгосрочной программы космических полётов на Луну или к Марсу человечеству без МКС не обойтись.
С 2009 года постоянный экипаж МКС будет увеличен до 9 человек, возрастёт количество экспериментов. Россия запланировала провести в ближайшие годы 331 эксперимент на МКС. Европейское космическое агентство (ESA) и его партнёры уже построили новый корабль-транспортник — Automated Transfer Vehicle (ATV), который будет выводиться на базовую орбиту (высотой 300 километров) ракетой Ariane-5 ES ATV, откуда ATV за счёт своих двигателей перейдёт на орбиту МКС (400 километров над Землёй). Полезный груз этого автоматического корабля длиной 10,3 метра и диаметром 4,5 метра составляет 7,5 тонн. Это будет и экспериментальное оборудование, и пища, и воздух, и вода для экипажа МКС. Первый из ряда ATV (сентябрь 2008) получил имя "Жюль Верн" ("Jules Verne"). После стыковки с МКС в автоматическом режиме ATV может проработать в её составе полгода, после чего корабль загружают мусором и в управляемом режиме затопляют в Тихом океане. ATV планируется запускать раз в год, а всего их будет построено не меньше 7. К программе МКС подключится японский автоматический грузовик H-II "Transfer Vehicle" (HTV), выводимый на орбиту японской же ракетой-носителем H-IIB, которую сейчас ещё разрабатывают. Полный вес HTV составит 16,5 тонн, из которых 6 тонн - полезный груз для станции. Он сможет оставаться пристыкованным к МКС до одного месяца.
Устаревшие шаттлы будут сняты с полётов в 2010 году, а новое поколение появится не раньше 2014-2015 года.
К 2010 году российские пилотируемые "Союзы" будут модернизированы: прежде всего заменят электронные системы управления и связи, что позволит нарастить полезную нагрузку корабля за счёт сокращения веса электронного оборудования. Обновлённый "Союз"сможет находиться в составе станции почти год. Российской стороной будет построен корабль "Клипер" (по плану первый испытательный пилотируемый рейс на орбиту - 2014, ввод в эксплуатацию - 2016). Этот шестиместный крылатый челнок многоразового использования задуман в двух вариантах: с агрегатно-бытовым отсеком (АБО) или двигательным отсеком (ДО). За "Клипером", поднявшимся в космос на сравнительно низкую орбиту, будет прилетать межорбитальный буксир "Паром". "Паром" - новая разработка, призванная сменить со временем грузовые "Прогрессы". Этот буксир должен подтягивать с низкой опорной орбиты до орбиты МКС так называемые "контейнеры", грузовые "бочки" с минимум оборудования (4-13 тонн грузов), выводимые в космос при помощи "Союзов" или "Протонов". У "Парома" два стыковочных узла: один для контейнера, второй - для причаливания к МКС. После вывода контейнера на орбиту паром за счёт своей двигательной установки спускается к нему, стыкуется с ним и поднимает его к МКС. А после разгрузки контейнера "Паром" спускает его на более низкую орбиту, где тот отстыкуется и самостоятельно тормозит, чтобы сгореть в атмосфере. Буксир же останется ждать новый контейнер, чтобы доставить его к МКС.
Официальный сайт РКК "Энергия": http://www.energia.ru/rus/iss/iss.html
Официальный сайт корпорации "Боинг " (Boeing): http://www.boeing.com
Официальный сайт центра управления полётами: http://www.mcc.rsa.ru
Официальный сайт национального аэрокосмического агентства США (NASA): http://www.nasa.gov
Официальный сайт Европейского космического агентства (ESA): http://www.esa.int/esaCP/index.html
Официальный сайт Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA): http://www.jaxa.jp/index_e.html
Официальный сайт Канадского космическогое агентства (CSA): http://www.space.gc.ca/index.html
Официальный сайт космического агентства Бразилии (AEB):
Международная космическая станция. Это 400 тонная конструкция, состоящая из нескольких десятков модулей с внутренним объемом свыше 900 кубометров, которая служит домом для шести исследователей космоса. МКС это не просто самое большое сооружение, когда-либо созданное человеком в космосе, но еще и настоящий символ международного сотрудничества. Но эта махина появилась не на пустом месте - чтобы ее создать, потребовалось свыше 30 запусков.
А началось все с модуля "Заря", доставленного на орбиту ракетой-носителем "Протон" в таком далеком ноябре 1998 года.
Спустя две недели на борту шаттла "Индевор" в космос отправился модуль "Юнити".
Экипаж "Индевора" состыковал два модуля, которые и стали основной для будущей МКС.
Третьим элементом станции, стал жилой модуль "Звезда", запущенный летом 2000 года. Интересно, что изначально "Звезда" разрабатывался в качестве замены базового модуля орбитальной станции "Мир" (АКА "Мир 2"). Но последовавшая после распада СССР реальность внесла свои коррективы, и этот модуль стал сердцем МКС, что в общем-то тоже неплохо, ибо лишь после его установки стало возможно отправлять на станцию долговременные экспедиции.
Первый экипаж отправилась на МКС в октябре 2000 года. С тех пор станция непрерывно обитаема на протяжении уже свыше 13 лет.
Той же осенью 2000 года, МКС посетило несколько шаттлов, смонтировавших энергетический модуль с первым комплектом солнечных батарей.
Зимой 2001 года МКС пополнилась лабораторным модулем "Дестини", доставленным на орбиту шаттлом "Атлантис". "Дестини" был пристыкован к модулю "Юнити".
Основная сборка станции осуществлялась шаттлами. В 2001 - 2002 году они доставили на МКС внешние складские платформы.
Руку-манипулятор "Канадарм2".
Шлюзовые отсеки "Квест" и "Пирс".
И самое главное - элементы ферменных конструкций, которые использовались для хранения грузов снаружи станции, установки радиаторов, новых солнечных батарей и другого оборудования. Общая длина ферм к настоящему моменту достигает 109 метров.
2003 год. Из-за катастрофы шаттла "Колумбия", работы по сборке МКС приостанавливаются почти на три три года.
2005 год. Наконец шаттлы возвращаются в космос и строительство станции возобновляется
Шаттлы доставляют на орбиту все новые элементы ферменных конструкций.
С их помощью, на МКС устанавливаются новые комплекты солнечных батарей, что позволяет увеличить ее энергооснащение.
Осенью 2007 года МКС пополняется модулем "Гармония" (он стыкуется к модулю "Дестини"), который в будущем станет соединительным узлом для двух исследовательских лабораторий: европейской "Коламбус" и японской "Кибо".
В 2008 году "Коламбус" доставляетя на орбиту шаттлом и стыкуется с "Гармонией" (левый нижний модуль в нижней части станции).
Март 2009 года. Шаттл "Дискавери" доставляет на орбиту последний четвертый комплект солнечных батарей. Теперь станция работает в полную мощность и может принимать постоянный экипаж из 6 человек.
В 2009 году станция пополняется российским модулем "Поиск".
Кроме того, начинается сборка японского "Кибо" (модуль состоит из трех компонентов).
Февраль 2010 года. К модулю "Юнити" добавляется модуль "Cпокойствие".
С "Спокойствием" в свою очередь стыкуется знаменитый "Купол".
Из него так хорошо проводить наблюдения.
Лето 2011 года - шаттлы уходят на пенсию.
Но перед этим они постарались доставить на МКС как можно больше оборудования и снаряжения, включая специально обученных убивать всех человеков роботов.
К счастью, к моменту отставки шаттлов, сборка МКС почти завершена.
Но все же не полностью. Планируется, что в 2015 году будет запущен российский лабораторный модуль "Наука", который заменит "Пирс".
Кроме того, возможно к МКС будет пристыкован экспериментальный надувной модуль "Бигелоу", который сейчас создается компанией "Бигелоу Аэроспейс". В случае успеха, он станет первым модулем орбитальной станции, созданным частной компанией.
Впрочем, ничего удивительного в этом нет - частный грузовик "Дракон" в 2012 году уже летал к МКС, и почему бы не появиться частным модулям? Хотя конечно очевидно, что пройдет еще порядочно времени, прежде чем частные компании смогут создавать сооружения, аналогичные МКС.
А пока этого не случилось, планируется, что МКС проработает на орбите как минимум до 2024 года - хотя я лично надеюсь, что в реальности этот срок будет куда большим. Все же, уж слишком много человеческих усилий было вложено в этот проект, чтобы закрыть его из-за сиюмитной экономии, а не из научных соображений. И уж тем более, искренне надеюсь, что никакие политические дрязги не повлияют на судьбу этого уникального сооружения.
Международная космическая станция - пилотируемая орбитальная станция Земли, плод работы пятнадцати стран мира, сотни миллиардов долларов и десятка обслуживающего персонала в виде астронавтов и космонавтов, регулярно отправляющихся на борт МКС. Международная космическая станция - это такой символический форпост человечества в космосе, самая дальняя точка постоянного проживания людей в безвоздушном пространстве (пока нет колоний на Марсе, конечно). МКС была запущена в 1998 году в знак примирения стран, которые пытались развивать собственные орбитальные станции (и это было, но недолго) во время холодной войны, и проработает до 2024 года, если ничего не изменится. На борту МКС регулярно проводятся эксперименты, которые дают свои безусловно значимые для науки и освоения космоса плоды.
Ученые получили редкую возможность увидеть, как условия на Международной космической станции сказались на экспрессии генов, сравнив идентичных астронавтов-близнецов: один из них провел в космосе около года, другой остался на Земле. на космической станции вызвала изменения в экспрессии генов посредством процесса эпигенетики. Ученые NASA уже знают, что астронавты будут по-разному подвергаться физическим стрессам.
Добровольцы пытаются жить на Земле как астронавты во время подготовки к пилотируемым миссиям на , но встречаются с изоляцией, ограничениями и ужасной едой. Проведя почти год без свежего воздуха в стесненной среде, в условиях невесомости, на Международной космической станции, выглядели отменно хорошо, когда вернулись на Землю прошлой весной. Они завершили 340-дневную миссию на орбите, одну из самых длинных в истории новейшего освоения космоса.
В 2018 году исполняется 20 лет одному из самых значимых международных космических проектов, крупнейшему искусственному обитаемому спутнику Земли - Международной космической станции (МКС). 20 лет назад 29 января в Вашингтоне было подписано Соглашение о создании космической станции, а уже 20 ноября 1998 года началось строительство станции - с космодрома БАЙКОНУР был осуществлен успешный запуск ракеты-носителя «Протон» с первым модулем - функциональным грузовым блоком (ФГБ) «Заря». В том же году, 7 декабря, с ФГБ «Заря» был состыкован второй элемент орбитальной станции - соединительный модуль «Юнити». Через два года в составе станции новое пополнение - служебный модуль «Звезда».
2 ноября 2000 года Международная космическая станция (МКС) начала свою работу в пилотируемом режиме. Космический корабль «Союз ТМ-31» с экипажем первой долгосрочной экспедиции пристыковался к служебному модулю «Звезда». Сближение корабля со станцией проводилось по схеме, которая использовалась при полетах на станцию «Мир». Спустя девяносто минут после стыковки люк был открыт, и экипаж МКС-1 впервые ступил на борт МКС. В состав экипажа МКС-1 входили российские космонавты Юрий ГИДЗЕНКО, Сергей КРИКАЛЕВ и американский астронавт Уильям ШЕПЕРД.
Прибыв на МКС, космонавты осуществили расконсервацию, дооснащение, запуск и настройку систем модулей «Звезда», «Юнити» и «Заря» и установили связь с центрами управления полетами в подмосковном Королёве и Хьюстоне. В течение четырех месяцев было выполнено 143 сеанса геофизических, медико-биологических и технических исследований и экспериментов. Кроме этого команда МКС-1 обеспечила стыковки с грузовыми кораблями «Прогресс М1-4» (ноябрь 2000 г.), «Прогресс М-44» (февраль 2001 г.) и американскими шаттлами Endeavour («Индевор», декабрь 2000 г.), Atlantis («Атлантис»; февраль 2001 г.), Discovery («Дискавери»; март 2001 г.) и их разгрузку. Также в феврале 2001 года команда экспедиции осуществила интеграцию лабораторного модуля «Дестини» в состав МКС.
21 марта 2001 года с американским космическим шаттлом «Дискавери», который доставил на МКС экипаж второй экспедиции, команда первой долгосрочной миссии вернулась на Землю. Местом посадки стал Космический центр имени Дж. Ф. Кеннеди, штат Флорида, США.
В последующие годы к Международной космической станции были пристыкованы шлюзовая камера «Квест», стыковочный отсек «Пирс», соединительный модуль «Гармония», лабораторный модуль «Коламбус», грузовой и научно-исследовательский модуль «Кибо», малый исследовательский модуль «Поиск», жилой модуль «Транквилити», обзорный модуль «Купола», малый исследовательский модуль «Рассвет», многофункциональный модуль «Леонардо», испытательный трансформируемый модуль «BEAM».
Сегодня МКС представляет собой крупнейший международный проект, пилотируемая орбитальная станция, используемая как многоцелевой космический исследовательский комплекс. В этом глобальном проекте участвуют космические агентства РОСКОСМОС, NASA (США), JAXA (Япония), CSA (Канада), ESA (страны Европы).
С созданием МКС появилась возможность выполнения научных экспериментов в уникальных условиях микрогравитации, в вакууме и под воздействием космических излучений. Основные направления исследований - физико-химические процессы и материалы в условиях космоса, исследование Земли и технологии освоения космического пространства, человек в космосе, космическая биология и биотехнология. Немалое внимание в работе космонавтов на Международной космической станции уделяется образовательным инициативам и популяризации космических исследований.
МКС - это уникальный опыт международного сотрудничества, поддержки и взаимовыручки; строительства и эксплуатации на околоземной орбите крупного инженерного сооружения, имеющего первостепенное значение для будущего всего человечества.
|
ОСНОВНЫЕ МОДУЛИ МЕЖДУНАРОДНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ |
УСЛОВ. ОБОЗНАЧЕНИЕ |
СТАРТ |
СТЫКОВКА |
|---|---|---|---|
