Çok fonksiyonlu laboratuvar modülü bilimi. Laboratuvar, yatak ve enerji santrali: ISS'nin üç yeni modülü neye benzeyecek?

1960'larda SSCB Almaz askeri yörünge istasyonunu geliştirdi. Ana görev mürettebatının Dünya'yı fotoğraflaması gerekiyordu. Filmin yörüngeden döndürülmesi gerekiyordu ama Soyuz uzay aracı çok fazla şey taşıyabilirdi. küçük miktar kargo Bu nedenle istasyonun geliştiricisi OKB-52 aynı zamanda yaratmaya karar verdi evrensel gemi Bu, yalnızca büyük miktarlarda kargoyu yörüngeye taşımakla kalmayıp, aynı zamanda mürettebatı kilometrelerce filme alınmış filmle birlikte Dünya'ya geri döndürebildi. Gemiye TKS adı verildi - “ nakliye gemisi tedarik."

Gemi, yirmi küsur tona kadar kaldırabilen bir Proton roketiyle yörüngeye fırlatılacağından, tasarımcılar güzel ve etkili çözüm: TKS, yeniden giriş aracı (RA) ve fonksiyonel kargo bloğu (FGB) olmak üzere iki bloktan oluşuyordu. İkincisinin özelliği, bu tür blokların yörünge istasyonları için “yapı taşları” olarak hizmet edebilmesiydi. Seri olarak üretilen bu modüller, modüllerin istenildiği ve/veya ihtiyaç duyulduğu şekilde eklenmesi veya değiştirilmesi yoluyla istasyona kolayca eklenebilir (uzaktan benzer fikir mekikler MPLM taşıdığında Amerikalılar tarafından ISS'de uygulandı). Bu aslında tüm projenin geleceğini belirledi: geri dönüş aracını test ettikten sonra (bu arada, yeniden kullanım için tasarlandılar ve iki kopya her biri iki uçuş yaptı) ve TKS-1'in (diğer adıyla “Cosmos-929) otonom uçuşunu test ettikten sonra ”), TKS "Salyut-6" istasyonuna doğru yola çıktı. Üzerinde astronot kalmamıştı ama cihaz başarılı bir şekilde yanaştı ve yörünge istasyonlarını yeni modüllerle genişletme yeteneğini gösterdi. Üçüncü TKS, Salyut-7 istasyonuna fırlatıldı ve Mart'tan Eylül 1983'e kadar bunun bir parçası olarak çalıştı. Dördüncü (ve son) gemi 1985 yılında Salyut 7'ye gitti.

FGB'yi ek modül haline getirme imkanı yörünge istasyonu TKS projesinin kapatılmasına rağmen FGB'lerin çok yaygın olarak kullanılmasına neden oldu. Bunlardan biri römorköre dönüştürüldü ve Kvant-1 modülünü Mir istasyonuna teslim etti. Aşağıdakilerden yola çıkarak Energia'nın ilk lansmanı için Polyus modelini yaptılar. Diğer dördü ise Mir istasyonu için Kvant-2, Kristall, Spektr ve Priroda modülleri oldu. Zaten doksanlı yıllarda, “Zarya” adı verilen sondan bir önceki FGB, ISS'nin ilk modülü oldu ve ikincisini bir kaza durumunda yedek olarak kullanmak istediler. Sonunda “Bilim” haline gelen oydu.

Yıllar ve mektuplar

Zarya'nın fırlatılması başarılı olduğundan, kalan son FGB'yi ISS'nin başka bir modülü olarak fırlatmak mantıklı bir fikir ortaya çıktı. İlk başta onu herhangi bir özel tasarım değişikliği yapmadan uzaya göndermek istediler, ancak 2004'te modülü daha fazla sayıyı barındıracak şekilde yeniden yönlendirmeye karar verdiler. bilimsel deneyler ve Çok Fonksiyonlu Laboratuvar Modülü (MLM) olarak yeniden adlandırıldı.

Başlangıçta MLM'ler 2007 yılında lansmanı. Ancak son tarihler değişmeye başladı. Söylentilere göre ciddi bir şekilde yeniden tasarlandı ve işin hızlı ilerlemediği açık. 2007, 2009'a, ardından 2011'e dönüştü ve ancak 2012'nin sonunda monte edilmiş MLM Merkezden teslim edildi. Khrunichev, fırlatma öncesi kontrolleri yürütmek üzere RSC Energia'da. Bu sıralarda "Bilim" adı ortaya çıktı.

Ne yazık ki modül, tahrik sistemindeki sorunlar nedeniyle incelemeyi geçemedi ve 2013 yılı sonunda üreticiye iade edildi. İle farklı kaynaklar Nauka'da boru hatlarını, vanaları ve motorları değiştirdiler. 2017 yılında, kolayca yıkanamayan veya değiştirilemeyen yakıt depolarında da kirlenmenin bulunduğu bilgisi ortaya çıktı. İşte nedeni.

"Son teknoloji" teknolojiler

"Bilim" kaydedildi kullanışlı özellik FGB/TCS tabanlı modüller - birçok kez yakıt doldurulabilen yakıt tankları içerir, böylece modül yörünge istasyonunun durum kontrolü ve manevrası için kullanılabilir. Nitekim ISS'nin faaliyete geçtiği ilk yıllarda Zarya, genç istasyona elektrik ve kontrollü termoregülasyon sağlamakla kalmadı, aynı zamanda istasyonun uzayda gerekli konumunu da korudu. Ancak bu nedenle modülün tankları oldukça karmaşık bir tasarıma sahiptir.

Tank gövdesinin içerisinde körük (akordeon) ve esnek membran bulunmaktadır. Bir tarafta yakıt depolanır, diğer tarafta ise takviye gazıyla gerekli basınç sağlanır. Sonuç olarak, yakıt sürekli olarak basınç altında depolanır ve sıfır yerçekiminde gazlarla karışmaz (çalışan bir motora giren gaz ve yakıt karışımı ona zararlıdır).

Kirlenmiş tanklar değiştirilemedi - örneğin, şu anda Soyuz uzay aracı için üretilenlerden başka tanklar takın - farklı çaplara sahipler. Ve stokta artık uygun tank kalmadı. Ayrıca yenilerini yapmak da imkansız: Bu tür tankların yaratılmasına yönelik üretim zincirleri çoktan bozuldu. Bu elbette Rus uzay endüstrisinin genel olarak tank yapmayı unuttuğu anlamına gelmiyor. Uygun boyutlarda tanklar geliştirmek, üretim ekipmanı oluşturmak ve hatta üretmek mümkün olacaktır. en iyi özellikler, ancak bu irrasyonel bir yaklaşım gerektirir büyük miktarlar zaman ve para. Sonuç olarak tankların açılmasına, temizlenmesine ve tekrar demlenmesine karar verildi. Ayrıca 2017 yılı içerisinde modüle ilave parça imalatı da yapılmıştır. Sonuç olarak başlangıç ​​tarihi 2018'e kaydırıldı.

Başlamadan önce

Şuna göre: son haberler, Roscosmos ve Merkez adını almıştır. Khrunichev'ler oldukça kararlılar ve bu yılın sonunda (tarih 6 Aralık'tı) "Bilim" nihayet uçuşa geçecek. Ancak yakın zamanda Amerika Birleşik Devletleri'nin 2024'ten sonra ISS'yi finanse etme konusundaki fikrini değiştirdiği öğrenildi ( nihai karar Amerikalılar bunu 12 Şubat'tan sonra öğrenecek) ve bu koşullar altında istasyonun operasyonunun 2028 ve sonrasına kadar uzatılması yönündeki yaygın beklentiler haklı çıkmayacaktır. Şu anda "stoklarda" iki modül daha var - bilimsel ve enerji modülü (NEM) ve merkez modülü ve bunları ISS ile birlikte batırarak uçuşlarını tamamlamak çok israf olur. Bu nedenle ulusal bir istasyon hakkındaki konuşmalar yeniden başladı. ISS'nin mevcut Rus ve Amerikan bölümleri karşılıklı olarak birbirine bağımlıdır - örneğin, en elektrik Amerikalılar tarafından üretiliyor ve yaşam desteği Zvezda modülünde yoğunlaşıyor. Artık Rus segmentinin mekanik olarak bağlantısını kesme fikrinden iyi bir şey çıkmayacak. Ancak iki yeni modülle gerekli düzeyde özerkliğe kavuşabilir. Soru, NASA'nın ziyaret edilebilir bir Cislunar Deep inşa edeceği şu anda bir yörünge istasyonuna ihtiyaç olup olmadığıdır. Uzay Geçidi. Tartışma devam ediyor ve şu ana kadar her iki taraf da kesin argümanlar sunmadı.

Kişisel görüşüme göre yörünge istasyonları hala kullanışlıdır. 2000 yılından beri art arda ekiplerin ISS üzerinde sürekli çalışmalarına rağmen, olası tüm deneylerin yapıldığını söylemek için henüz çok erken. Uzayda bir kişiye ne olduğunu araştırmaya devam etmek mümkün ve gereklidir ve hızlı bir geri dönüşün mümkün olduğu Dünya'ya yakın yörünge bunun için mükemmeldir. Bir kişinin sürekli ağırlıksız kalma süresi rekoru Mir istasyonunda kırılırken, ISS'deki en uzun uçuş 97 gün daha kısaydı. Sıfır yerçekimi üretimi hakkında çok şey söylendi ve 2005'ten bu yana ISS, 2005'ten bu yana büyüyebilen protein kristalleri yetiştiriyor. büyük boyutlar Dünyadakinden daha. Bu yön ilginç ve faydalı uygulamalı (yani şu anda karlı) sonuçlar sağlayabilir. Peki, turizmi unutma. 2000'li yılların ikinci yarısında birçok uzay turisti istasyona uçtu ancak bu varış noktası son yıllar durdu. RSC Energia'nın planları, hem endüstri için hem de mekanın popülerleştirilmesi için yararlı olabilecek özel bir turist modülünün oluşturulmasından bahsediyordu.

MOSKOVA, 11 Nisan. /TASS/. Roscosmos başkanı Igor Komarov, Çarşamba günü Rossiyskaya Gazeta web sitesinde yayınlanan bir röportajda, çok işlevli laboratuvar modülü (MLM) "Nauka"nın Uluslararası Uzay İstasyonuna fırlatılmasının 2019 yılında planlandığını söyledi.

“Planlandığı gibi, bu yılın sonundan itibaren ISS üzerinde üç Rus çalışacak (şu anda Rus ISS mürettebatı iki kişiden oluşuyor). Bunun nedeni, başlatacağımız yeni çok işlevli laboratuvar modülü “Bilim” in devreye alınması ihtiyacıdır. 2019'da Modül karar verecek bilimsel problemler ve istasyonun yönünü kontrol edin. İçin laboratuvar araştırması 29 kişiye iş imkanı sağlıyor” dedi Komarov.

Avrupa Delegasyonu Başkanı uzay ajansı Rusya'da Rene Pichel daha önce TASS ile yaptığı bir röportajda MLM'nin Avrupa ERA manipülatörüyle piyasaya sürülmesinin geçici olarak 2018 sonbaharında planlandığını bildirmişti. Daha sonra modülün yıl sonunda devreye alınabileceği bildirildi.

Komarov ayrıca 2021 yılına kadar ISS'de iki modülün daha başlatılmasının planlandığını söyledi: evrensel bir merkez ve bir enerji modülü.

“Evrensel olan hazır, laboratuvardakinin ardından uçacak. Bu arada, bu daha önce hiç olmadı, en az 18 kW üretebilen enerji modülünü göndereceğiz. Rus segmentinin ihtiyaçlarını tamamen karşılıyor - şu ana kadar sadece "Zvezda" modülü (13,8 kW'a kadar), diğer 2,5 kW'ın da MLM tarafından üretilmesi gerekecek" dedi.

“Bu arada, güç modülünün etkileyici bir hacmi var - 92 metreküp. Karşılaştırma için, artık tüm segmentimiz 203 metreküpten biraz fazla, esas olarak bilimsel ekipmanlara ayrılmış durumda. Yani sonuç olarak astronotlar için yaşam alanı. Mecazi anlamda ISS'ye bir laboratuvar, bir rıhtım ve bir enerji santrali kuracağız ve Rus kesiminin tam özerkliğini ve bağımsızlığını sağlayacağız" dedi.

Modül "Bilim"

Merkezin Genel Müdürü adını almıştır. M.V. Khrunichev Alexey Varochko daha önce MLM'nin bu yıl Baykonur Kozmodromuna teslim edileceğini bildirmişti. Ona göre modül tamamlandı, kozmodroma gönderilme hazırlıkları tamamlandı ancak RSC Energia henüz MLM'yi kabul etmedi.

Nauka 1995 yılında inşa edilmeye başlandı; başlangıçta modülün Zarya'ya yedek olarak ISS'ye gönderilmesi planlandı. Fırlatma defalarca ertelendi; Aralık 2013'te, tahrik sisteminde keşfedilen bir tıkanıklık nedeniyle Khrunichev Merkezine gönderildi. Modül üzerindeki çalışmalar, adını taşıyan Merkez tarafından ortaklaşa yürütülmektedir. Khrunichev ve RSC Energia.

RSC Energia'nın başkanı Vladimir Solntsev'in daha önce bildirdiği gibi, tıkanıklığın keşfedilmesinin ardından Nauka'nın neredeyse tamamen yeniden birleştirilmesi gerekti. Uzmanlar modülün birçok bileşenini ve parçasını değiştirdi, pnömatik hidrolik sistemi tamamen değiştirdi ve yeni boru hatları kurdu.

MLM'nin fırlatma kütlesi 20 tonu aşıyor ve üç tona kadar bilimsel ekipmanı barındırabiliyor. Modül ayrıca Soyuz ve Progress uzay aracının yanaşması için bir bağlantı noktası sağlamalı, Progress tanklarından ISS'ye yakıt aktarımı sağlamalı ve motorları kullanarak istasyonun dönüş yönünü kontrol etmelidir. Aynı zamanda altı kişi için oksijen üretmeli ve idrardan suyu yeniden üretmelidir. Nauka ile Rus kozmonotların ikinci bir tuvalete (ilki Zvezda modülünde) ve üçüncü bir mürettebat üyesi için bir kabine sahip olmaları gerekiyor.

MOSKOVA, 7 Temmuz. /TASS/. Önümüzdeki üç yıl içinde Enternasyonal'in Rus kesimi uzay istasyonu laboratuvar, merkez ve bilim ve enerji olmak üzere üç modülle doldurulmalıdır.

Çok Fonksiyonlu Laboratuvar Modülü (MLM), 2017'nin sonunda yörüngeye girecek ilk modül olacak. Bu son tarih, Roscosmos devlet şirketi tarafından Khrunichev Merkezi'nde düzenlenen yakın tarihli bir toplantıda onaylandı.

İletişim müdürlüğü TASS'a, "MLM üzerindeki çalışmalar onaylanan programa uygun olarak ilerliyor ve lansman önceden planlanan tarihte gerçekleşecek" dedi. Uzay Merkezi onlara. Khrunicheva.

2018 yılında ISS “Prichal” ile genişletilecek ve 2019 yılında Bilim ve Enerji Modülünün devreye alınmasıyla istasyonun Rusya bölümünün inşaatı tamamlanacak.

ISS'nin varlığı sona erdikten sonra (ömrü 2024'e kadar uzatıldı), bu üç modül yerli bir yörünge istasyonunun temeli haline gelebilir.

Çok fonksiyonlu laboratuvar modülü "Bilim"

En uzun zamandır beklenen ve en sorunlu modül. Oluşturulmasına 1995 yılında Khrunichev Merkezi'nde başlandı ve daha sonra ISS'nin ilk modülü olan Zarya'nın yedeği olarak kabul edildi.

2004 yılında MLM'nin 2007 yılındaki lansmanla tam teşekküllü bir bilimsel modüle dönüştürülmesine karar verildi. 2013 yılında RSC Energia uzmanları tarafından yapılan bir inceleme, boru hattında bir tıkanma olduğunu ortaya çıkardı ve MLM'yi üreticiye geri gönderdi. Hala orada bulunuyor.

Modül yalnızca bilimsel sorunları çözmekle kalmayacak: altı kişi için oksijen üretmeli, idrardan su üretmeli (bu tür teknolojiler Mir istasyonunda kullanılmıştı ve şu anda ISS'nin Amerika bölümünde kullanılıyor) ve aynı zamanda uzayın yönünü de kontrol etmeli. örneğin istasyonun yörüngesinin yüksekliğini yükseltmek veya uzay enkazından kaçınmak.

Nauka ile Rus kozmonotlara ikinci bir tuvalet (ilki Zvezda modülünde), şimdilik Amerikalılarla "kalmak" zorunda olan üçüncü mürettebat üyesi için bir kabin ve ayrıca bir Avrupalı ​​ERA manipülatörü verilecek. Dışarıya çıkmadan bir dizi işi yapmalarına izin verin. açık alan.

Laboratuvar araştırması için modül 29 iş istasyonu sağlar.

“Modülün tasarımı, modülün herhangi bir göreve uyarlanabilmesi sayesinde bilimsel ekipmanı istasyonun içinde ve dışında kurmak ve bağlamak için birleşik iş istasyonları - cihazlar sağlıyor. Yüksek derece MLM'nin otomasyonu pahalı uzay yürüyüşlerinin sayısını azaltacak; denize düşme operasyonlarının çoğu istasyondan ayrılmadan gerçekleştirilebilecek" dedi RSC Energia'nın basın merkezi.

MLM işlevleri yeteneklerle kısmen örtüşüyor servis modülü"Zvezda", ancak görünüş olarak gövdenin ödünç alındığı "Zarya" ya benziyor. Ancak Roscosmos'un ana enstitüsü TsNIIMash'in basın servisinin belirttiği gibi Nauka, ekipman açısından Zarya'dan ciddi şekilde farklı.

TsNIIMash, "Örneğin, yerleşik bir bilgisayar sistemi, yeni bir eleman tabanına dayanan yerleşik bir ekipman kontrol sistemi ve yaşam destek sisteminin ek alt sistemleri MLM'ye kuruludur" diye listeledi.

Düğüm modülü "İskele"

Modül benzersizdir; aynı anda altı yerleştirme düğümüne sahiptir. 2014 yılında üretildi ve MLM'den sonra uzaya gönderilmesi planlanıyor. Bu arada modül RSC Energia topraklarında saklanıyor.

"Onun yaratılışı - büyük adımŞirket, sınırsız kaynağa sahip güncellenmiş bir yerli uzay istasyonu konseptini uygulamaya koyma yolunda ilerlediğini söylüyor. “Bu tür ürünler daha önce dünyanın hiçbir ülkesinde yapılmamıştı.”

"Prichal" in selefi, beş yerleştirme düğümüne sahip "Mir" istasyonunun temel bloğu olarak adlandırılabilir. ISS'nin operasyonunun 2024'ten sonra sona ermesi durumunda, düğüm modülü gelecekteki Rus yörünge istasyonunun aynı "çekirdeği" haline gelecektir.

Bilim ve Enerji Modülü

Bu modül henüz yok kendi adı. Deneyler yapmak ve ISS'nin Rus kesimine şu ana kadar Amerikalılardan satın alınması gereken elektriği sağlamak için tasarlandı. Güneş panelleri Amerikan segmentindeki istasyonlar 32 kW'a kadar üretim yapabilir.

Yeni Rus modülü, yerli segmentin ihtiyaçlarını tamamen karşılayacak şekilde en az 18 kW üretebilecek. Bunun için enerji yalnızca Zvezda tarafından sağlanırken (13,8 kW'a kadar), başka bir 2,5 kW'ın da MLM tarafından üretilmesi gerekecek.

NEM'in ayırt edici özelliği, 92 metreküpe ulaşan hacmidir. Bu, Nauka'nınkinden (70 metreküp) ve özellikle yanaşma Pir'lerinden (19 metreküp) gözle görülür derecede daha büyük. Bilim ve enerji modülü yaşam alanını artıracak Rus kozmonotlar neredeyse üçte bir oranında - şimdi yerli segmentin tüm hacmi 203'ün biraz üzerinde metreküp, esas olarak bilimsel ekipmanlara verilmiştir.

RSC Energia, modülün düzeninin, uçuş sırasında herhangi bir görev için yeniden inşa edilmesine olanak sağladığını açıklıyor; örneğin ekipman için raflar veya bir mürettebat üyesi için ek bir kabin eklemek.

.
Roscosmos hâlâ sessiz ama geldi detaylı bilgi ABD'den Anatoly Zak ve Popular Mechanics'ten (ABD) durum hakkında.

Metnin tamamını hatırlayalım:

Bu yılın sonunda fırlatma öncesi kontroller için kozmodroma teslim edilmesi beklenen Uluslararası Uzay İstasyonu'nun Rusya bölümünün Nauka çok işlevli laboratuvar modülü (MLM) uzun süre Dünya'da kalabilir.

Eğer ihmal ederseniz orijinal planlar MLM'nin 2007'de piyasaya sürülmesinden sonra (yani 10 yıl önce), 2013'te modül Aralık 2014'te piyasaya sürülmek üzere hazırlandı. RSC Energia'daki testler sırasında mühendisler, yakıt sisteminin boru hatlarında bir sızıntı valfı ve kirlenme keşfettiler; bunun asıl amacı modülü referans yörüngeden ISS'ye iletmek ve kenetlenmeyi sağlamaktı. Bunun ardından modül Merkeze iade edildi. Bu projede ana işi yapan Khrunichev müteahhit olarak görev yapıyor. Uzmanlar o dönemde kirliliği temizlemenin yaklaşık 10 ay süreceğini söylemişti.

O zamandan bu yana geçen yıllarda, MLM yakıt sisteminin vanalar ve boru hatları ile garanti kapsamı dışında kalan ekipmanlar da dahil olmak üzere bazı unsurları değiştirildi. Ancak birkaç hafta önce daha önce boru hatlarında bulunan ve 2014 yılında fırlatmanın iptal edilmesine neden olan talaş yakıt depolarında da bulunmuştu. Mart ayında tankları temizlemeye yönelik tüm girişimler başarısız oldu.

MLM modülüne yerleştirilen yakıt depoları, 1990'ların başında bu durum için özel olarak tasarlandı ve uzun süredir üretilmiyor ve bu nedenle, eğer böyle bir işlem mümkün olsa bile, bunların yerini alacak hiçbir şey yok. Aslında bilimin tek umudu kaldı. Modül başlangıçta ikinci, daha kısa bir yakıt deposu seti ile tasarlandı, ancak bu daha sonra Avrupa ERA robot koluna ve bazı bilimsel araçlara yer açmak için kaldırıldı. Bu yakıt tanklarının geri dönüşü (tabii ki onlar da kirlenmemişse) MLM'ye yine de uzaya çıkma şansı veriyor. Hesaplamalara göre, kirlenmemiş iki ana tanktan ve dört "kısa" tanktan gelen yakıt, ISS'ye ulaşmak ve iki yanaşma girişimi gerçekleştirmek için yeterli.

Ne yazık ki şu anda kimse ne kadar süreceğini söyleyemez gerekli çalışma modülün başlatılmasını geciktirecektir.

Roscosmos, Nauka'yı onaramaması durumunda bir yedek plan düşünüyor. Bu durumda, bunun yerine "Prichal" düğüm modülünün (UM) yerleştirileceği özel bir adaptör modülü başlatılacaktır. Ne yazık ki istasyona yakınlık nedeniyle UM'nin dört yan yerleştirme bağlantı noktası kullanılamıyor ancak gelecekteki Bilim ve Enerji Modülünü ön bağlantı noktasına yerleştirmek yine de mümkün olacak.

Daha fazla ayrıntı web sitesinde