Kodėl TKS erdvėje skraido zigzagu? Tarptautinė kosminė stotis ISS

Orbita visų pirma yra TKS skrydžio aplink Žemę trajektorija. Kad TKS skristų griežtai nurodyta orbita, o ne skristų į gilųjį kosmosą ar nenukristų atgal į Žemę, reikėjo atsižvelgti į daugybę veiksnių, tokių kaip greitis, stoties masė, paleidimo galimybės. transporto priemonės, pristatymo laivai, kosmodromų galimybės ir, žinoma, ekonominiai veiksniai.

TKS orbita yra žemos Žemės orbita, esanti išorinėje erdvėje virš Žemės, kur atmosfera yra itin retos būklės, o dalelių tankis yra toks mažas, kad nesuteikia didelio pasipriešinimo skrydžiui. TKS orbitinis aukštis yra pagrindinis stoties skrydžio reikalavimas, siekiant atsikratyti Žemės atmosferos, ypač tankių jos sluoksnių, įtakos. Tai maždaug 330–430 km aukštyje esanti termosferos sritis

Skaičiuojant TKS orbitą, buvo atsižvelgta į daugybę veiksnių.

Pirmasis ir pagrindinis veiksnys yra radiacijos poveikis žmogui, kuris žymiai padidėja virš 500 km ir tai gali turėti įtakos astronautų sveikatai, nes jiems nustatyta leistina šešių mėnesių dozė yra 0,5 siverto ir iš viso neturėtų viršyti vieno siverto visiems. skrydžių.

Antras reikšmingas argumentas skaičiuojant orbitą yra įgulas ir krovinius TKS pristatantys laivai. Pavyzdžiui, Sojuz ir Progress buvo sertifikuoti skrydžiams į 460 km aukštį. Amerikiečių erdvėlaivių pristatymo laivai negalėjo skristi net iki 390 km. ir todėl anksčiau, juos naudojant, TKS orbita taip pat neperžengė šių 330–350 km ribų. Nutraukus maršrutinius skrydžius, orbitos aukštis buvo pradėtas didinti, kad atmosferos poveikis būtų kuo mažesnis.

Taip pat atsižvelgiama į ekonominius parametrus. Kuo aukštesnė orbita, kuo toliau skrisite, tuo daugiau degalų, taigi ir mažiau reikalingų krovinių laivai galės pristatyti į stotį, vadinasi, teks skristi dažniau.

Taip pat atsižvelgiama į reikiamą aukštį pavestų mokslinių užduočių ir eksperimentų požiūriu. Tam, kad būtų išspręstos mokslinės problemos ir dabartiniai tyrimai, pakanka iki 420 km aukščio.

Svarbią vietą taip pat užima į TKS orbitą patenkančių kosminių šiukšlių problema, kuri kelia rimčiausią pavojų.

Kaip jau minėta, kosminė stotis turi skristi taip, kad nenukristų ir neišskristų iš savo orbitos, tai yra, judėtų pirmuoju pabėgimo greičiu, kruopščiai apskaičiuotu.

Svarbus veiksnys yra orbitos polinkio ir paleidimo taško apskaičiavimas. Idealus ekonominis veiksnys yra paleisti iš pusiaujo pagal laikrodžio rodyklę, nes Žemės sukimosi greitis yra papildomas greičio rodiklis. Kitas santykinai ekonomiškai pigus rodiklis yra paleisti su platumos nuolydžiu, nes paleidimo metu manevrams reikės mažiau degalų, taip pat atsižvelgiama į politinį klausimą. Pavyzdžiui, nepaisant to, kad Baikonūro kosmodromas yra 46 laipsnių platumoje, TKS orbita yra 51,66 kampu. Į 46 laipsnių orbitą paleistos raketų pakopos gali nukristi į Kinijos ar Mongolijos teritoriją, o tai dažniausiai sukelia brangius konfliktus. Rinkdamasi kosmodromą TKS paleisti į orbitą, tarptautinė bendruomenė nusprendė panaudoti Baikonūro kosmodromą dėl tinkamiausios paleidimo vietos ir skrydžio trajektorijos, apimančios daugumą žemynų.

Svarbus kosminės orbitos parametras yra palei ją skrendančio objekto masė. Tačiau TKS masė dažnai keičiasi dėl jos atnaujinimo naujais moduliais ir pristatymo laivų apsilankymų, todėl jis buvo sukurtas taip, kad būtų labai mobilus ir galintis keistis tiek aukštyje, tiek kryptimis, atsižvelgiant į posūkių ir manevravimo galimybes.

Stoties aukštis keičiamas kelis kartus per metus, daugiausia siekiant sukurti balistines sąlygas joje besilankantiems laivams prisišvartuoti. Be stoties masės pasikeitimo, kinta ir stoties greitis dėl trinties su atmosferos likučiais. Dėl to misijos valdymo centrai turi pritaikyti TKS orbitą iki reikiamo greičio ir aukščio. Reguliavimas vyksta įjungiant pristatymo laivų variklius ir rečiau įjungiant pagrindinio bazinio aptarnavimo modulio „Zvezda“ variklius, kurie turi stiprintuvus. Tinkamu momentu, papildomai įjungus variklius, stoties skrydžio greitis padidinamas iki apskaičiuoto. Orbitos aukščio pokytis skaičiuojamas Misijos valdymo centruose ir vykdomas automatiškai, nedalyvaujant astronautams.

Tačiau TKS manevringumas ypač reikalingas galimo susidūrimo su kosminėmis šiukšlėmis atveju. Esant kosminiam greičiui, net maža jo gabalėlis gali būti mirtinas tiek pačiai stočiai, tiek jos įgulai. Praleidžiant duomenis apie skydus, apsaugančius nuo smulkių šiukšlių stotyje, trumpai pakalbėsime apie TKS manevrus, siekiant išvengti susidūrimų su šiukšlėmis ir pakeisti orbitą. Šiuo tikslu palei TKS skrydžio trajektoriją sukurta koridoriaus zona, kurios matmenys yra 2 km aukščiau ir plius 2 km žemiau, taip pat 25 km ilgio ir 25 km pločio, o nuolat stebima, kad kosminės šiukšlės nepatenka į šią zoną. Tai vadinamoji TKS apsauginė zona. Šios zonos švara skaičiuojama iš anksto. JAV strateginė vadovybė USSTRATCOM Vandenbergo oro pajėgų bazėje tvarko kosminių šiukšlių katalogą. Ekspertai nuolat lygina šiukšlių judėjimą su judėjimu TKS orbitoje ir įsitikina, kad, neduok Dieve, jų keliai nesusikirstų. Tiksliau, jie apskaičiuoja tikimybę, kad TKS skrydžio zonoje atsitrenks kokia nors nuolauža. Jei susidūrimas yra įmanomas su bent 1/100 000 arba 1/10 000 tikimybe, tada prieš 28,5 valandos apie tai pranešama NASA (Lyndon Johnson Space Center) TKS skrydžio vadovui TKS trajektorijos operacijų pareigūnui (sutrumpintai TORO). ). Čia, TORO, monitoriai stebi stoties vietą laiku, prie jos prisišvartuojantį erdvėlaivį ir ar stotis yra saugi. Gavusi pranešimą apie galimą susidūrimą ir koordinates, TORO perduoda jį Rusijos Korolevo skrydžių valdymo centrui, kur balistikos specialistai parengia galimų manevrų planą, kad būtų išvengta susidūrimo. Tai planas su nauju skrydžio maršrutu su koordinatėmis ir tiksliais nuosekliais manevrų veiksmais, siekiant išvengti galimo susidūrimo su kosminėmis šiukšlėmis. Sukurta nauja orbita dar kartą patikrinama, ar naujajame kelyje vėl neįvyks susidūrimų, o jei atsakymas teigiamas, pradedama eksploatuoti. Perkėlimas į naują orbitą vykdomas iš misijos valdymo centrų iš Žemės kompiuterio režimu automatiškai, nedalyvaujant kosmonautams ir astronautams.

Tam tikslui stotyje Zvezda modulio masės centre sumontuoti 4 amerikietiški „Control Moment“ giroskopai, kurių dydis apie metrą, kiekvienas sveria apie 300 kg. Tai besisukantys inerciniai įtaisai, leidžiantys labai tiksliai orientuoti stotį. Jie dirba kartu su Rusijos požiūrio valdymo varikliais. Be to, Rusijos ir Amerikos pristatymo laivuose yra įrengti stiprintuvai, kurie, esant reikalui, taip pat gali būti naudojami stočiai perkelti ir pasukti.

Jei kosminės šiukšlės aptinkamos greičiau nei per 28,5 valandos ir nebelieka laiko skaičiavimams ir naujos orbitos patvirtinimui, TKS suteikiama galimybė išvengti susidūrimo naudojant iš anksto sudarytą standartinį automatinį įvažiavimo į naują manevrą. orbita, vadinama PDAM (iš anksto nustatytas šiukšlių išvengimo manevras). Net jei šis manevras yra pavojingas, tai yra, gali sukelti naują pavojingą orbitą, įgula iš anksto įlipa į erdvėlaivį „Sojuz“, visada pasiruošusi ir prisišvartavusi į stotį, ir laukia susidūrimo visiškai pasiruošusi evakuacijai. Esant reikalui, ekipažas nedelsiant evakuuojamas. Per visą TKS skrydžių istoriją buvo 3 tokie atvejai, bet ačiū Dievui, jie visi baigėsi gerai, be reikalo kosmonautams evakuotis, arba, kaip sakoma, nepateko į vieną atvejį iš 10 000 principo „Dievas rūpinasi“ čia labiau nei bet kada negalime nukrypti.

Kaip jau žinome, TKS yra brangiausias (daugiau nei 150 milijardų dolerių) mūsų civilizacijos kosminis projektas ir yra mokslinė pradžia tolimiems kosminiams skrydžiams, nuolat gyvenantiems ir dirbantiems TKS. Stoties ir joje esančių žmonių saugumas vertas daug daugiau nei išleisti pinigai. Šiuo atžvilgiu pirmoji vieta skiriama teisingai apskaičiuotai TKS orbitai, nuolatiniam jos švaros stebėjimui ir TKS galimybėms prireikus greitai ir tiksliai išsisukti ir manevruoti.

Interneto kamera Tarptautinėje kosminėje stotyje

Ibuki(jap. いぶき Ibuki, Breath) – Žemės nuotolinio stebėjimo palydovas, pirmasis pasaulyje erdvėlaivis, kurio užduotis – stebėti šiltnamio efektą sukeliančias dujas. Palydovas taip pat žinomas kaip The Greenhouse Gases Observing Satellite, sutrumpintai kaip GOSAT. „Ibuki“ turi infraraudonųjų spindulių jutiklius, kurie nustato anglies dioksido ir metano tankį atmosferoje. Iš viso palydovas turi septynis skirtingus mokslinius instrumentus. „Ibuki“ sukūrė Japonijos kosmoso agentūra JAXA ir paleistas 2009 m. sausio 23 d. iš Tanegašimos palydovų paleidimo centro. Paleidimas buvo atliktas naudojant japonišką raketą H-IIA.

Vaizdo transliacija gyvenimas kosminėje stotyje apima modulio vaizdą iš vidaus, kai astronautai budi. Vaizdo įrašą lydi tiesioginis TKS ir MKC derybų garsas. Televizija pasiekiama tik tada, kai TKS kontaktuoja su žeme didelės spartos ryšiu. Praradus signalą, žiūrovai gali pamatyti bandomąjį paveikslėlį arba grafinį pasaulio žemėlapį, kuriame realiu laiku rodoma stoties vieta orbitoje. Kadangi TKS aplink Žemę apskrieja kas 90 minučių, saulė teka arba leidžiasi kas 45 minutes. Kai TKS yra tamsoje, išorinės kameros gali rodyti tamsą, bet taip pat gali rodyti kvapą gniaužiantį vaizdą į apačioje esančias miesto šviesas.

Tarptautinė kosminė stotis, santrumpa TKS (angl. International Space Station, santrumpa ISS) yra pilotuojama orbitinė stotis, naudojama kaip daugiafunkcis kosminių tyrimų kompleksas. TKS yra bendras tarptautinis projektas, kuriame dalyvauja 15 šalių: Belgija, Brazilija, Vokietija, Danija, Ispanija, Italija, Kanada, Nyderlandai, Norvegija, Rusija, JAV, Prancūzija, Šveicarija, Švedija, Japonija. Rusijos segmentas - iš Kosminių skrydžių valdymo centro Koroleve, Amerikos segmentas - iš Misijos valdymo centro Hiustone. Centrai kasdien keičiasi informacija.

Ryšiai
Telemetrijos perdavimas ir keitimasis moksliniais duomenimis tarp stoties ir Misijos valdymo centro vykdomas radijo ryšiu. Be to, radijo ryšiai naudojami pasimatymų ir doko operacijų metu, jie naudojami garso ir vaizdo ryšiui tarp įgulos narių ir su skrydžių valdymo specialistais Žemėje, taip pat su astronautų artimaisiais ir draugais. Taigi, TKS yra aprūpintos vidinėmis ir išorinėmis daugiafunkcėmis ryšių sistemomis.
Rusijos TKS segmentas tiesiogiai bendrauja su Žeme naudodamas „Zvezda“ modulyje sumontuotą radijo anteną „Lyra“. „Lira“ suteikia galimybę naudotis „Luch“ palydovine duomenų perdavimo sistema. Ši sistema buvo naudojama ryšiui su Mir stotimi, tačiau 1990-aisiais ji sunyko ir šiuo metu nenaudojama. Siekiant atkurti sistemos funkcionalumą, Luch-5A buvo paleistas 2012 m. 2013 metų pradžioje Rusijos stoties segmente planuojama įrengti specializuotą abonentinę įrangą, po kurios ji taps vienu iš pagrindinių palydovo Luch-5A abonentų. Taip pat laukiama dar 3 palydovų „Luch-5B“, „Luch-5V“ ir „Luch-4“ paleidimo.
Kita Rusijos ryšių sistema „Voskhod-M“ užtikrina telefono ryšį tarp „Zvezda“, „Zarya“, „Pirs“, „Poisk“ modulių ir Amerikos segmento, taip pat VHF radijo ryšį su antžeminiais valdymo centrais, naudojant išorinių antenų modulį „Zvezda“.
Amerikietiškame segmente dvi atskiros sistemos, esančios ant Z1 santvaros, yra naudojamos ryšiui S juostoje (garso perdavimas) ir Ku juostoje (garso, vaizdo, duomenų perdavimas). Šių sistemų radijo signalai perduodami į Amerikos geostacionarius TDRSS palydovus, o tai leidžia beveik nuolat palaikyti ryšį su misijos kontrole Hiustone. Duomenys iš Canadarm2, europietiško „Columbus“ modulio ir japoniško „Kibo“ modulio yra nukreipiami per šias dvi ryšio sistemas, tačiau Amerikos TDRSS duomenų perdavimo sistema ilgainiui bus papildyta Europos palydovine sistema (EDRS) ir panašia japoniška. Ryšys tarp modulių vyksta per vidinį skaitmeninį belaidį tinklą.
Ėjimo į kosmosą metu astronautai naudoja UHF VHF siųstuvą. VHF radijo ryšį taip pat naudoja erdvėlaivių „Sojuz“, „Progress“, „HTV“, „ATV“ ir „Space Shuttle“ prijungimo arba atjungimo metu (nors šaudyklėse taip pat naudojami S ir Ku juostos siųstuvai per TDRSS). Jos pagalba šie erdvėlaiviai gauna komandas iš misijos valdymo centro arba iš TKS įgulos narių. Automatiniai erdvėlaiviai aprūpinti savo ryšio priemonėmis. Taigi, keturračių laivai pasimatymų ir priplaukimo metu naudoja specializuotą artumo ryšio įrangos (PCE) sistemą, kurios įranga yra ant keturračio ir ant modulio Zvezda. Ryšys vykdomas dviem visiškai nepriklausomais S juostos radijo kanalais. PCE pradeda veikti nuo santykinio maždaug 30 kilometrų atstumo ir išjungiamas po to, kai keturratis yra prijungtas prie ISS ir persijungia į sąveiką per borto MIL-STD-1553 magistralę. Norint tiksliai nustatyti santykinę keturračio ir ISS padėtį, naudojama keturratyje įdiegta lazerinė nuotolio ieškiklio sistema, leidžianti tiksliai prijungti stotį.
Stotyje yra apie šimtas IBM ir Lenovo nešiojamų kompiuterių ThinkPad, A31 ir T61P modeliai. Tai paprasti serijiniai kompiuteriai, kurie, tačiau buvo modifikuoti naudoti TKS sąlygomis, visų pirma perdarytos jungtys ir aušinimo sistema, atsižvelgta į stotyje naudojamą 28 voltų įtampą, saugos reikalavimus. už darbą nulinės gravitacijos sąlygomis. Nuo 2010 m. sausio mėn. stotis teikia tiesioginę interneto prieigą Amerikos segmentui. ISS esantys kompiuteriai per Wi-Fi yra prijungti prie belaidžio tinklo ir yra prijungti prie Žemės 3 Mbit/s greičiu siuntimui ir 10 Mbit/s greičiu, o tai prilygsta namų ADSL ryšiui.

Orbitos aukštis
TKS orbitos aukštis nuolat kinta. Dėl atmosferos likučių vyksta laipsniškas stabdymas ir aukščio mažėjimas. Visi atvykstantys laivai padeda pakelti aukštį naudodami savo variklius. Vienu metu jie apsiribojo nuosmukio kompensavimu. Pastaruoju metu orbitos aukštis nuolat didėja. 2011 m. vasario 10 d. – Tarptautinės kosminės stoties skrydžio aukštis buvo maždaug 353 kilometrai virš jūros lygio. 2011 m. birželio 15 d. jis padidėjo 10,2 kilometro ir sudarė 374,7 kilometro. 2011 metų birželio 29 dieną orbitos aukštis buvo 384,7 kilometro. Kad atmosferos įtaka būtų sumažinta iki minimumo, stotį reikėjo pakelti iki 390-400 km, tačiau į tokį aukštį amerikietiški šaudykla pakilti negalėjo. Todėl stotis buvo palaikoma 330–350 km aukštyje, periodiškai koreguojant variklius. Dėl maršrutinių skrydžių programos pabaigos šis apribojimas buvo panaikintas.

Laiko juosta
ISS naudoja koordinuotąjį universalųjį laiką (UTC), kuris yra beveik lygiai vienodai nutolęs nuo dviejų valdymo centrų Hiustone ir Korolevo laiko. Kas 16 saulėtekių / saulėlydžių stoties langai uždaromi, kad būtų sukurta tamsos iliuzija naktį. Komanda paprastai atsibunda 7 val. ryto (UTC), o įgula paprastai dirba apie 10 valandų kiekvieną darbo dieną ir apie penkias valandas kiekvieną šeštadienį. Per šaudyklų vizitus TKS įgula paprastai seka pasibaigusį misijos laiką (MET) – bendrą šaudyklo skrydžio laiką, kuris nėra susietas su konkrečia laiko juosta, o skaičiuojamas tik nuo erdvėlaivio pakilimo laiko. ISS įgula padidina miego laiką prieš atvykstant šaudyklams ir grįžta prie ankstesnio miego grafiko, kai jis išvyksta.

Atmosfera
Stotis palaiko atmosferą, artimą Žemės atmosferai. Normalus atmosferos slėgis TKS yra 101,3 kilopaskalio, toks pat kaip jūros lygyje Žemėje. TKS atmosfera nesutampa su šaudykluose palaikoma atmosfera, todėl po erdvėlaivio dokų dujų mišinio slėgiai ir sudėtis abiejose oro šliuzo pusėse išlyginami. Maždaug nuo 1999 iki 2004 m. NASA egzistavo ir sukūrė IHM (pripučiamo gyvenamojo modulio) projektą, kuris planavo panaudoti atmosferos slėgį stotyje, kad būtų įdiegtas ir sukurtas papildomo gyvenamojo modulio darbinis tūris. Šio modulio korpusas turėjo būti pagamintas iš kevlaro audinio su sandariu dujoms nelaidžios sintetinės gumos vidiniu apvalkalu. Tačiau 2005 m. dėl neišspręstų daugumos projekte iškeltų problemų (ypač apsaugos nuo kosminių šiukšlių dalelių problemos) IHM programa buvo uždaryta.

Mikrogravitacija
Žemės gravitacija stoties orbitos aukštyje yra 90% gravitacijos jūros lygyje. Nesvarumo būsena atsiranda dėl nuolatinio laisvo TKS kritimo, kuris pagal lygiavertiškumo principą prilygsta gravitacijos nebuvimui. Stoties aplinka dažnai apibūdinama kaip mikrogravitacija dėl keturių efektų:

Likutinės atmosferos stabdymo slėgis.

Vibraciniai pagreičiai dėl mechanizmų veikimo ir stoties ekipažo judėjimo.

Orbitos korekcija.

Žemės gravitacinio lauko nevienalytiškumas lemia tai, kad skirtingos TKS dalys yra traukiamos į Žemę skirtingais stiprumais.

Visi šie veiksniai sukuria 10-3...10-1 g pagreičius.

TKS stebėjimas
Stoties dydis yra pakankamas jos stebėjimui plika akimi nuo Žemės paviršiaus. TKS stebima kaip gana ryški žvaigždė, gana greitai judanti dangumi maždaug iš vakarų į rytus (kampinis greitis apie 1 laipsnis per sekundę). Priklausomai nuo stebėjimo taško, didžiausia jos dydžio vertė gali būti nuo? Nuo 4 iki 0. Europos kosmosas agentūra kartu su svetaine „www.heavens-above.com“ suteikia galimybę kiekvienam sužinoti TKS skrydžių tvarkaraštį tam tikroje apgyvendintoje planetos vietoje. Nuėję į TKS skirtą tinklalapį ir lotyniškai įvedę dominančio miesto pavadinimą, galite gauti tikslų laiką ir grafinį artimiausių dienų stoties skrydžio trajektoriją. Skrydžių tvarkaraštį taip pat galima peržiūrėti www.amsat.org. TKS skrydžio trajektoriją galima pamatyti realiu laiku Federalinės kosmoso agentūros svetainėje. Taip pat galite naudoti Heavensat (arba Orbitron) programą.

Pilotuojamas orbitinis daugiafunkcis kosmoso tyrimų kompleksas

Tarptautinė kosminė stotis (TKS), sukurta moksliniams tyrimams kosmose atlikti. Statybos pradėtos 1998 m., jos vykdomos bendradarbiaujant su Rusijos, JAV, Japonijos, Kanados, Brazilijos ir Europos Sąjungos aviacijos ir kosmoso agentūromis, o baigti planuojama iki 2013 m. Stoties svoris po jos užbaigimo bus apie 400 tonų. TKS skrieja aplink Žemę maždaug 340 kilometrų aukštyje, per dieną padarydama 16 apsisukimų. Stotis orbitoje veiks maždaug iki 2016–2020 m.

Praėjus 10 metų po pirmojo Jurijaus Gagarino skrydžio į kosmosą, 1971 m. balandį, į orbitą buvo paleista pirmoji pasaulyje kosminė orbitinė stotis „Salyut-1“. Moksliniams tyrimams buvo reikalingos ilgalaikės pilotuojamos stotys (LOS). Jų sukūrimas buvo būtinas žingsnis ruošiantis būsimiems žmonių skrydžiams į kitas planetas. Vykdant Salyut programą 1971–1986 m., SSRS turėjo galimybę išbandyti pagrindinius kosminių stočių architektūrinius elementus ir vėliau panaudoti juos naujos ilgalaikės orbitinės stoties – Mir – projekte.

Žlugus Sovietų Sąjungai buvo sumažintas kosmoso programos finansavimas, todėl Rusija viena galėjo ne tik pastatyti naują orbitinę stotį, bet ir išlaikyti Mir stoties veiklą. Tuo metu amerikiečiai praktiškai neturėjo DOS kūrimo patirties. 1993 metais JAV viceprezidentas Alas Gore'as ir Rusijos ministras pirmininkas Viktoras Černomyrdinas pasirašė „Mir-Shuttle“ kosminio bendradarbiavimo susitarimą. Amerikiečiai sutiko finansuoti dviejų paskutinių Mir stoties modulių – „Spectrum“ ir „Priroda“ – statybas. Be to, nuo 1994 iki 1998 metų JAV atliko 11 skrydžių į Mir. Sutartyje taip pat buvo numatyta sukurti bendrą projektą – Tarptautinę kosminę stotį (TKS). Be Rusijos federalinės kosmoso agentūros (Roscosmos) ir JAV Nacionalinės kosmoso agentūros (NASA), Japonijos kosmoso tyrimų agentūros (JAXA), Europos kosmoso agentūros (ESA, kurią sudaro 17 dalyvaujančių šalių) ir Kanados kosmoso agentūros. CSA) dalyvavo projekte, taip pat Brazilijos kosmoso agentūra (AEB). Indija ir Kinija išreiškė susidomėjimą dalyvauti TKS projekte. 1998 metų sausio 28 dieną Vašingtone buvo pasirašytas galutinis susitarimas pradėti TKS statybas.

TKS yra modulinės struktūros: skirtingi jos segmentai sukurti projekte dalyvaujančių šalių pastangomis ir turi savo specifinę funkciją: mokslinius tyrimus, gyvenamąją ar naudojami kaip saugyklos. Kai kurie moduliai, pavyzdžiui, American Unity serijos moduliai, yra trumpikliai arba naudojami transporto laivams prijungti. Kai bus baigta, TKS sudarys 14 pagrindinių modulių, kurių bendras tūris – 1000 kubinių metrų, o stotyje nuolat dirbs 6 ar 7 žmonių įgula.

Planuojama, kad TKS masė po jos užbaigimo sieks daugiau nei 400 tonų. Stotis yra maždaug futbolo aikštės dydžio. Žvaigždėtame danguje tai galima stebėti plika akimi – kartais stotis yra ryškiausias dangaus kūnas po Saulės ir Mėnulio.

TKS skrieja aplink Žemę maždaug 340 kilometrų aukštyje, per dieną padarydama 16 apsisukimų. Stotyje atliekami moksliniai eksperimentai šiose srityse:

• Naujų medicininių terapijos ir diagnostikos metodų bei gyvybės palaikymo nulinės gravitacijos sąlygomis tyrimai
• Tyrimai biologijos srityje, gyvų organizmų funkcionavimas kosminėje erdvėje veikiant saulės spinduliuotei
• Eksperimentai, skirti tirti žemės atmosferą, kosminius spindulius, kosmines dulkes ir tamsiąją medžiagą
• Medžiagos savybių, įskaitant superlaidumą, tyrimas.

Pirmasis stoties modulis „Zarya“ (sveria 19,323 tonos) 1998 metų lapkričio 20 dieną buvo paleistas į orbitą nešančiosios raketos „Proton-K“. Šis modulis pradiniame stoties statybos etape buvo naudojamas kaip elektros energijos šaltinis, taip pat orientacijai erdvėje valdyti ir temperatūros sąlygoms palaikyti. Vėliau šios funkcijos buvo perkeltos į kitus modulius, o Zarya buvo pradėta naudoti kaip sandėlis.

„Zvezda“ modulis yra pagrindinis stoties gyvenamasis modulis, jame yra gyvybės palaikymo ir stoties valdymo sistemos. Prie jo prisišvartuoja Rusijos transporto laivai „Sojuz“ ir „Progress“. Modulis su dvejų metų vėlavimu į orbitą buvo paleistas nešančiosios raketos „Proton-K“ 2000 m. liepos 12 d., o liepos 26 d. prijungtas prie „Zarya“ ir anksčiau į orbitą paleistas amerikiečių prijungimo modulio „Unity-1“.

Prijungimo modulis „Pirs“ (sveria 3 480 tonų) į orbitą buvo paleistas 2001 m. rugsėjį ir naudojamas erdvėlaivių „Sojuz“ ir „Progress“ prijungimui, taip pat kosminiams pasivaikščiojimams. 2009 m. lapkritį „Poisk“ modulis, beveik identiškas „Pirs“, buvo prijungtas prie stoties.

Rusija planuoja prie stoties prijungti daugiafunkcinį laboratorijos modulį (MLM), kai jis bus paleistas 2012 m., jis turėtų tapti didžiausiu stoties laboratoriniu moduliu, sveriančiu daugiau nei 20 tonų.

TKS jau turi JAV (Destiny), ESA (Columbus) ir Japonijos (Kibo) laboratorinius modulius. Juos ir pagrindinius mazgų segmentus „Harmony“, „Quest“ ir „Unnity“ į orbitą iškėlė šauliai.

Per pirmuosius 10 veiklos metų TKS aplankė daugiau nei 200 žmonių iš 28 ekspedicijų, tai yra kosminių stočių rekordas (Mir aplankė tik 104 žmonės). TKS buvo pirmasis kosminių skrydžių komercializavimo pavyzdys. „Roscosmos“ kartu su „Space Adventures“ kompanija pirmą kartą išsiuntė kosmoso turistus į orbitą. Be to, pagal sutartį dėl Malaizijos rusiškų ginklų pirkimo Roscosmos 2007 m. organizavo pirmojo Malaizijos kosmonauto šeicho Muszafaro Shukoro skrydį į TKS.

Tarp rimčiausių incidentų TKS yra 2003 m. vasario 1 d. įvykusi šaudyklo „Columbia“ („Columbia“, „Columbia“) nelaimė. Nors Kolumbija neprisijungė prie TKS vykdydama nepriklausomą žvalgymo misiją, dėl nelaimės buvo sustabdyti maršrutiniai skrydžiai ir jie buvo atnaujinti tik 2005 m. liepos mėn. Dėl to stoties užbaigimas buvo atidėtas, o Rusijos erdvėlaiviai „Sojuz“ ir „Progress“ tapo vienintele kosmonautų ir krovinių pristatymo į stotį priemone. Be to, rusiškame stoties segmente 2006 metais atsirado dūmų, o 2001 metais ir du kartus 2007 metais buvo užfiksuoti kompiuterių gedimai Rusijos ir Amerikos segmentuose. 2007 metų rudenį stoties įgula užsiėmė saulės baterijos trūkimo, įvykusio ją montuojant, taisymu.

Pagal susitarimą kiekvienas projekto dalyvis turi savo segmentus TKS. Rusijai priklauso „Zvezda“ ir „Pirs“ moduliai, Japonijai priklauso „Kibo“, o ESA – „Columbus“. Saulės baterijos, kurios, kai bus pastatyta stotis, generuos 110 kilovatų per valandą, o likę moduliai priklauso NASA.

TKS statybų pabaiga numatyta 2013 m. Dėl naujos įrangos, kurią 2008 m. lapkritį į TKS pristatė šaudyklų ekspedicija „Endeavour“, 2009 m. stoties įgula bus padidinta nuo 3 iki 6 žmonių. Iš pradžių planuota, kad TKS stotis orbitoje turėtų veikti iki 2010 metų, buvo nurodyta kita data – 2016 arba 2020 m. Pasak ekspertų, TKS, skirtingai nei Mir stotis, nebus nuskandinta vandenyne, ji skirta naudoti kaip tarpplanetinių erdvėlaivių surinkimo bazė. Nepaisant to, kad NASA pasisakė už stoties finansavimo mažinimą, agentūros vadovas Michaelas Griffinas pažadėjo įvykdyti visus JAV įsipareigojimus užbaigti jos statybą. Tačiau po karo Pietų Osetijoje daugelis ekspertų, tarp jų ir Grifinas, pareiškė, kad atšalus Rusijos ir JAV santykiams, „Roscosmos“ gali nutraukti bendradarbiavimą su NASA, o amerikiečiai netektų galimybės į stotį siųsti ekspedicijas. 2010 metais JAV prezidentas Barackas Obama paskelbė apie programos „Constellation“, kuri turėjo pakeisti šaudyklas, finansavimą. 2011 m. liepą „Atlantis“ šaudyklė atliko paskutinį skrydį, po kurio amerikiečiai turėjo neribotą laiką pasitikėti savo kolegomis iš Rusijos, Europos ir Japonijos, kad pristatytų krovinius ir astronautus į stotį. 2012 m. gegužę erdvėlaivis Dragon, priklausantis privačiai amerikiečių kompanijai SpaceX, pirmą kartą prisijungė prie TKS.

Kai kurių Tarptautinės kosminės stoties orbitos parametrų pasirinkimas. Pavyzdžiui, stotis gali būti 280–460 kilometrų aukštyje ir dėl to nuolat patiria slopinančią viršutinių mūsų planetos atmosferos sluoksnių įtaką. Kasdien TKS praranda maždaug 5 cm/s greitį ir 100 metrų aukštį. Todėl būtina periodiškai pakelti stotį, deginant keturračių ir sunkvežimių „Progress“ degalus. Kodėl stoties negalima pakelti aukščiau, kad būtų išvengta šių išlaidų?

Projektuojant numatytą diapazoną ir esamą realią padėtį lemia kelios priežastys. Kiekvieną dieną astronautai ir kosmonautai, o už 500 km ribos jo lygis smarkiai pakyla. O šešių mėnesių viešnagės limitas yra tik pusė siverto per visą karjerą. Kiekvienas sivertas padidina vėžio riziką 5,5 proc.

Žemėje nuo kosminių spindulių mus saugo mūsų planetos magnetosferos ir atmosferos spinduliuotės juosta, tačiau artimoje erdvėje jie veikia silpniau. Kai kuriose orbitos vietose (Pietų Atlanto anomalija yra tokia padidėjusios radiacijos vieta) ir už jos kartais gali atsirasti keistų efektų: užmerktose akyse atsiranda blyksnių. Tai kosminės dalelės, einančios per akių obuolius, kiti aiškinimai teigia, kad dalelės sužadina už regėjimą atsakingas smegenų dalis. Tai gali ne tik trukdyti miegui, bet ir dar kartą nemaloniai priminti apie aukštą TKS radiacijos lygį.

Be to, „Sojuz“ ir „Progress“, kurie dabar yra pagrindiniai įgulos keitimo ir aprūpinimo laivai, yra sertifikuoti veikti iki 460 km aukštyje. Kuo aukštesnė ISS, tuo mažiau krovinių galima pristatyti. Mažiau galės atnešti ir raketos, siunčiančios naujus modulius į stotį. Kita vertus, kuo žemesnė TKS, tuo labiau ji lėtėja, tai yra, daugiau pristatyto krovinio turi būti kuras vėlesnei orbitos korekcijai.

Mokslines užduotis galima atlikti 400–460 kilometrų aukštyje. Galiausiai, stoties padėtį paveikia kosminės šiukšlės – sugedę palydovai ir jų šiukšlės, kurių greitis, palyginti su TKS, yra didžiulis, todėl susidūrimas su jais tampa mirtinas.

Internete yra išteklių, kurie leidžia stebėti Tarptautinės kosminės stoties orbitos parametrus. Galite gauti gana tikslius dabartinius duomenis arba stebėti jų dinamiką. Šio teksto rašymo metu TKS buvo maždaug 400 kilometrų aukštyje.

ISS gali pagreitinti elementai, esantys stoties gale: tai sunkvežimiai „Progress“ (dažniausiai) ir keturračiai, o prireikus – ir „Zvezda“ aptarnavimo modulis (labai retai). Iliustracijoje prieš katą važiuoja Europos keturratis. Stotis pakeliama dažnai ir po truputį: korekcijos vyksta maždaug kartą per mėnesį mažomis maždaug 900 sekundžių variklio veikimo porcijomis, kad nedarytų didelės įtakos eksperimentų eigai, Progress naudoja mažesnius variklius.

Variklius galima įjungti vieną kartą, taip padidinant skrydžio aukštį kitoje planetos pusėje. Tokios operacijos naudojamos mažiems pakilimams, nes keičiasi orbitos ekscentriškumas.

Taip pat galima korekcija su dviem aktyvinimais, kai antrasis aktyvinimas išlygina stoties orbitą į apskritimą.

Kai kuriuos parametrus diktuoja ne tik moksliniai duomenys, bet ir politika. Galima erdvėlaiviui suteikti bet kokią orientaciją, tačiau paleidimo metu bus ekonomiškiau naudoti Žemės sukimosi suteikiamą greitį. Taigi pigiau iškelti transporto priemonę į orbitą, kurios nuolydis lygus platumai, o manevrai pareikalaus papildomų degalų sąnaudų: daugiau judėjimui pusiaujo, mažiau judėjimui ašigalių link. 51,6 laipsnio TKS orbitos pokrypis gali pasirodyti keistas: NASA transporto priemonės, paleistos iš Kanaveralo kyšulio, tradiciškai turi apie 28 laipsnių nuolydį.

Kai buvo svarstoma būsimos TKS stoties vieta, nuspręsta, kad ekonomiškiau būtų pirmenybę teikti Rusijos pusei. Taip pat tokie orbitos parametrai leidžia matyti daugiau Žemės paviršiaus.

Tačiau Baikonūras yra maždaug 46 laipsnių platumoje, tad kodėl įprasta, kad rusiški paleidimai turi 51,6° nuolydį? Faktas yra tas, kad rytuose yra kaimynas, kuris labai neapsidžiaugs, jei jam kas nors užkris. Todėl orbita pakreipta iki 51,6°, kad paleidimo metu jokia erdvėlaivio dalis jokiomis aplinkybėmis negalėtų patekti į Kiniją ir Mongoliją.

Internetinis Žemės paviršiaus ir pačios stoties stebėjimas iš TKS interneto kamerų. Atmosferos reiškiniai, laivų prieplaukos, kosminiai žygiai, darbas amerikietiškame segmente – visa tai realiuoju laiku. ISS parametrai, skrydžio trajektorija ir vieta pasaulio žemėlapyje.

Dabar „Roscosmos“ vaizdo grotuve:
Slėgio išlyginimas, liukų atidarymas, įgulų susitikimas po erdvėlaivio Sojuz MS-12 prijungimo prie TKS 2019 m. kovo 15 d.

Transliacija iš ISS internetinių kamerų

NASA vaizdo grotuvai Nr. 1 ir Nr. 2 transliuoja vaizdus iš TKS interneto kamerų internetu su trumpomis pertraukomis.

NASA vaizdo grotuvas Nr. 1

NASA vaizdo grotuvas Nr. 2

Žemėlapis, kuriame parodyta TKS orbita

Vaizdo grotuvas NASA TV

Svarbūs įvykiai TKS tinkle: prijungimas ir atjungimas, įgulos keitimas, išvykos ​​į kosmosą, vaizdo konferencijos su Žeme. Mokslinės programos anglų kalba. Transliuoja įrašus iš ISS kamerų.

Roscosmos vaizdo grotuvas

Slėgio išlyginimas, liukų atidarymas, įgulų susitikimas po erdvėlaivio Sojuz MS-12 prijungimo prie TKS 2019 m. kovo 15 d.

Vaizdo grotuvų aprašymas

NASA vaizdo grotuvas Nr. 1
Transliuokite internetu be garso su trumpomis pertraukomis. Transliacijos įrašai buvo stebimi labai retai.

NASA vaizdo grotuvas Nr. 2
Transliuokite internetu, kartais su garsu, su trumpomis pertraukomis. Įrašo transliacija nebuvo stebima.

Vaizdo grotuvas NASA TV
Internetu transliuojami mokslinių programų įrašai anglų kalba ir vaizdo įrašai iš TKS kamerų, taip pat kai kurie svarbūs TKS įvykiai: žygiai į kosmosą, vaizdo konferencijos su Žeme dalyvių kalba.

Roscosmos vaizdo grotuvas
Įdomūs vaizdo įrašai neprisijungus, taip pat reikšmingi įvykiai, susiję su TKS, kartais transliuojami internetu „Roscosmos“: erdvėlaivių paleidimas, prijungimas ir atjungimas, žygiai į kosmosą, įgulos sugrįžimas į Žemę.

Transliavimo iš ISS interneto kamerų ypatybės

Internetinė transliacija iš Tarptautinės kosminės stoties vykdoma iš kelių interneto kamerų, įrengtų Amerikos segmente ir už stoties ribų. Garso kanalas įprastomis dienomis jungiamas retai, bet visada lydi tokius svarbius įvykius kaip transporto laivų ir laivų su pakaitine įgula prijungimas, kosminiai pasivaikščiojimai, moksliniai eksperimentai.

Interneto kamerų kryptis TKS periodiškai keičiasi, kaip ir perduodamo vaizdo kokybė, kuri laikui bėgant gali keistis net transliuojant iš tos pačios interneto kameros. Dirbant kosmose vaizdai dažnai perduodami iš kamerų, sumontuotų ant astronautų skafandrų.

Standartinis arba pilka 1. NASA vaizdo grotuvo ekrane ir standartinis arba mėlyna Ekrano užsklanda NASA vaizdo grotuvo Nr.2 ekrane rodo laikinai nutrūkusį vaizdo ryšį tarp Stoties ir Žemės, garso ryšys gali tęstis. Juodas ekranas- TKS skrydis virš nakties zonos.

Garso akompanimentas retai jungiasi, dažniausiai NASA vaizdo grotuve Nr. 2. Kartais jie paleidžia įrašą- tai matyti iš neatitikimo tarp perduodamo vaizdo ir Stoties padėties žemėlapyje bei dabartinio ir viso transliuojamo vaizdo įrašo rodymo eigos juostoje. Kai užvedate pelės žymeklį virš vaizdo įrašų grotuvo ekrano, garsiakalbio piktogramos dešinėje pasirodo eigos juosta.

Nėra progreso juostos- reiškia, kad vaizdo įrašas iš dabartinės ISS internetinės kameros transliuojamas internete. Žr Juodas ekranas? - patikrink su!

Kai NASA vaizdo grotuvai užšąla, dažniausiai padeda paprasčiausiai puslapio atnaujinimas.

TKS vieta, trajektorija ir parametrai

Dabartinė Tarptautinės kosminės stoties padėtis žemėlapyje pažymėta TKS simboliu.

Viršutiniame kairiajame žemėlapio kampe rodomi esami Stoties parametrai – koordinatės, orbitos aukštis virš jūros lygio, judėjimo greitis, laikas iki saulėtekio arba saulėlydžio.

MKS parametrų simboliai (numatytieji vienetai):

• Plat.: platuma laipsniais;
• Ilgis: ilguma laipsniais;
• Alt: aukštis kilometrais;
• V: greitis km/h;
• Laikas prieš saulėtekį ar saulėlydį Stotyje (Žemėje žr. chiaroscuro ribą žemėlapyje).

Greitis km/h, žinoma, įspūdingas, tačiau jo reikšmė km/s akivaizdesnė. Norėdami pakeisti ISS greičio vienetą, spustelėkite krumpliaračius viršutiniame kairiajame žemėlapio kampe. Atsidariusiame lange viršuje esančiame skydelyje spustelėkite piktogramą su viena pavara ir parametrų sąraše. km/val pasirinkite km/s. Čia taip pat galite keisti kitus žemėlapio parametrus.

Iš viso žemėlapyje matome tris įprastas linijas, iš kurių vienoje yra dabartinės TKS padėties piktograma - tai dabartinė Stoties trajektorija. Kitos dvi linijos žymi kitas dvi TKS orbitas, per kurių taškus, esančius toje pačioje ilgumoje su dabartine Stoties padėtimi, TKS praskris atitinkamai per 90 ir 180 minučių.

Žemėlapio mastelis keičiamas mygtukais «+» Ir «-» viršutiniame kairiajame kampe arba įprastu slinkimu, kai žymeklis yra žemėlapio paviršiuje.

Ką galima pamatyti per ISS internetines kameras

Amerikos kosmoso agentūra NASA transliuoja internetu iš TKS internetinių kamerų. Dažnai vaizdas perduodamas iš kamerų, nukreiptų į Žemę, o skrendant TKS virš dienos juostos galima stebėti debesis, ciklonus, anticiklonus, o esant giedram orui – žemės paviršių, jūrų ir vandenynų paviršių. Kraštovaizdžio detalės gali būti aiškiai matomos, kai transliuojama internetinė kamera yra nukreipta vertikaliai į Žemę, tačiau kartais tai gali būti aiškiai matoma, kai ji nukreipta į horizontą.

Kai TKS skrenda virš žemynų giedru oru, aiškiai matomos upių vagos, ežerai, sniego kepurės kalnų grandinėse ir smėlėtas dykumų paviršius. Jūrose ir vandenynuose esančias salas lengviau stebėti tik esant debesuotam orui, nes iš TKS aukščio jos mažai kuo skiriasi nuo debesų. Pasaulio vandenyno paviršiuje daug lengviau aptikti ir stebėti atolų žiedus, kurie aiškiai matomi šviesiuose debesyse.

Kai vienas iš vaizdo grotuvų transliuoja vaizdą iš NASA internetinės kameros vertikaliai nukreiptą į Žemę, atkreipkite dėmesį į tai, kaip transliuojamas vaizdas juda žemėlapyje palydovo atžvilgiu. Taip bus lengviau pagauti atskirus stebėjimui skirtus objektus: salas, ežerus, upių vagas, kalnų grandines, sąsiaurius.

Kartais vaizdas internetu perduodamas iš interneto kamerų, nukreiptų į Stoties vidų, tada galime stebėti amerikietišką TKS segmentą ir astronautų veiksmus realiu laiku.

Kai Stotyje įvyksta kai kurie įvykiai, pavyzdžiui, transporto laivų ar laivų su pakaitine įgula prijungimas, išėjimai į kosmosą, transliacijos iš TKS vykdomos prijungus garsą. Šiuo metu galime girdėti pokalbius tarp Stoties įgulos narių tarpusavyje, su Misijos valdymo centru arba su pakaitine įgula laive, kuris artėja prie priplaukimo.

Apie būsimus įvykius ISS galite sužinoti iš žiniasklaidos pranešimų. Be to, kai kurie moksliniai eksperimentai, atlikti TKS, gali būti transliuojami internetu naudojant internetines kameras.

Deja, internetinės kameros įdiegtos tik amerikietiškame TKS segmente, o mes galime stebėti tik amerikiečių astronautus ir jų atliekamus eksperimentus. Tačiau įjungus garsą dažnai pasigirsta rusiška kalba.

Norėdami įjungti garso atkūrimą, perkelkite žymeklį virš grotuvo lango ir kairiuoju pelės mygtuku spustelėkite garsiakalbio vaizdą su pasirodžiusiu kryžiumi. Garsas bus prijungtas numatytuoju garsumo lygiu. Norėdami padidinti arba sumažinti garso garsumą, pakelkite arba sumažinkite garsumo juostą iki norimo lygio.

Kartais garsas įjungiamas trumpam ir be jokios priežasties. Garso perdavimą taip pat galima įjungti, kai mėlynas ekranas, o vaizdo ryšys su Žeme buvo išjungtas.

Jei daug laiko praleidžiate prie kompiuterio, palikite atidarytą skirtuką NASA vaizdo grotuvuose įjungę garsą ir retkarčiais pažiūrėkite į jį, kad pamatytumėte saulėtekį ir saulėlydį, kai ant žemės tamsu, ir kai kurias TKS dalis, jei jie yra kadre, juos apšviečia kylanti arba besileidžianti saulė . Garsas taps žinomas. Jei vaizdo transliacija užstringa, atnaujinkite puslapį.

TKS visą revoliuciją aplink Žemę užbaigia per 90 minučių, vieną kartą kirsdama planetos nakties ir dienos zonas. Kur šiuo metu yra stotis, žr. aukščiau esantį orbitos žemėlapį.

Ką galite pamatyti virš Žemės nakties zonos? Kartais per perkūniją žaibuoja. Jei internetinė kamera nukreipta į horizontą, matomos ryškiausios žvaigždės ir Mėnulis.

Per internetinę kamerą iš TKS neįmanoma įžiūrėti naktinių miestų šviesų, nes atstumas nuo Stoties iki Žemės yra daugiau nei 400 kilometrų, o be specialios optikos nesimato jokios šviesos, išskyrus ryškiausias žvaigždes, bet š. nebėra Žemėje.

Stebėkite Tarptautinę kosminę stotį iš Žemės. Žiūrėkite čia pateiktus įdomius iš NASA vaizdo grotuvų.

Stebėdami Žemės paviršių iš kosmoso, pabandykite sugauti arba paskleisti (gana sunku).