Международная космическая станция МКС - это воплощение самого грандиозного и прогрессивного технического достижения космического масштаба на нашей планете. Это огромная космическая научно-исследовательская лаборатория для изучения, проведения экспериментов, наблюдений как за поверхностью нашей планеты Земля, так и для астрономических наблюдений за дальним космосом без воздействия земной атмосферы. Одновременно это и дом для работающих на ней космонавтов и астронавтов, где они живут и работают, и порт для причаливания космических грузовых и транспортных кораблей. Подняв голову и взглянув вверх на небо, человек видел бескрайние просторы космоса и всегда мечтал если не покорить, то как можно больше узнать о нем и постигнуть все его тайны. Полет первого космонавта на орбиту земли и запуск спутников дал мощный толчок в развитии космонавтики и дальнейшим полетам в космос. Но просто полета человека в ближний космос уже становится недостаточно. Взоры устремлены дальше, к другим планетам, и чтобы достичь этого, необходимо еще многое исследовать, узнать и понять. А самое главное для долгосрочных космических полетов человека - необходимость установить характер и последствия длительного влияния на здоровье долговременной невесомости при перелетах, возможность жизнеобеспечения длительного пребывания на космических кораблях и исключение всех отрицательных факторов, влияющих на здоровье и жизнь людей, как в ближнем, так и дальнем космическом пространстве, выявление опасных столкновений космических кораблей с другими космическими объектами и обеспечение мер безопасности.
С этой целью и стали строить сначала просто долговременные пилотируемые орбитальные станции серии Салют, затем более усовершенствованную, со сложной модульной архитектурой «МИР». Такие станции могли постоянно находится на орбите Земли и принимать космонавтов и астронавтов, доставляемых космическими кораблями. Но, достигнув определенных результатов в изучениях космоса, благодаря космическим станциям время неумолимо требовало дальнейших, все более усовершенствованных, методов изучения космоса и возможности жизни человека при полетах в нем. Строительство новой космической станции требовало огромных, еще больших капиталовложений, чем предыдущие, и одной стране было уже экономически трудно двигать космическую науку и технику. Необходимо отметить, что лидирующие места в космическо-технических достижениях на уровне орбитальных станций были у бывшего СССР (теперь - Российская Федерация) и Соединенных Штатов Америки. Невзирая на противоречия в политических взглядах, эти две державы поняли необходимость сотрудничества в космических вопросах, и в частности, в строительстве новой орбитальной станции, тем более что предыдущий опыт совместного сотрудничества при полетах американских астронавтов на Российскую космическую станцию «Мир» дал свои ощутимые положительные результаты. Поэтому, начиная с 1993 г. представители Российской федерации и США ведут переговоры о совместном проектировании, строительстве и эксплуатации новой Международной космической станции. Подписан планируемый «Детальный план работ по МКС».
В 1995г. в Хьюстоне утвержден основной эскизный проект станции. Принятый проект модульной архитектуры орбитальной станции дает возможность вести её поэтапное строительство в космосе, присоединяя к основному уже работающему модулю все новые и новые секции модулей, делая ее строительство более доступным, легким и гибким, дает возможность менять архитектуру в связи с возникающей необходимостью и возможностями стран-участниц.
Основная конфигурация станции была утверждена и подписана в 1996 году. Она состояла из двух основных сегментов: Российского и Американского. Также принимают участие, располагают свое научное космическое оборудование и проводят исследования такие страны как Япония, Канада и страны Европейского космического союза.
28.01.1998г. в Вашингтоне было подписано окончательно соглашение о начале строительства новой долговременной, с модульной архитектурой, Международной космической станции, и уже 2 ноября этого же года Российским ракетоносителем был выведен на орбиту первый многофункциональный модуль МКС «Заря ».
(ФГБ - функционально-грузовой блок) - выведен на орбиту ракетой «Протон-К» 02.11.1998г. С момента выведения на околоземную орбиту модуля «Заря» началось непосредственное строительство МКС, т.е. начинается сборка всей станции. В самом начале строительства этот модуль был необходим как базовый для подачи электроэнергии, поддержания температурного режима, для установления связи и управления ориентацией на орбите, и как стыковочный для других модулей и кораблей. Он является фундаментальным для дальнейшего строительства. В настоящее время «Заря» используется, в основном, как склад, и ее двигателями корректируется высота орбиты станции.
Модуль МКС «Заря» состоит из двух основных отсеков: большого приборно-грузового отсека и герметичного адаптера, отделяемых перегородкой с люком диаметром 0,8м. для прохода. Одна часть герметична и в ней находится приборно-грузовой отсек объемом 64,5 куб.м., который, в свою очередь, разделен на приборную с блоками бортовых систем и жилую зону для работы. Эти зоны разделены перегородкой интерьера. Отсек герметичного адаптера снабжен бортовыми системами для механической стыковки с остальными модулями модулями.
На блоке имеются три стыковочных шлюза: активный и пассивный по концам и один сбоку, для соединения с другими модулями. Также имеются антенны для связи, баки с топливом, солнечные батареи, вырабатывающие энергию, и приборы ориентации на Землю. На нем находится 24 больших двигателя, 12 маленьких, а также для маневров и поддержания нужной высоты 2 двигателя. Этот модуль может самостоятельно совершать беспилотные полеты в космосе.
Модуль МКС «Юнити» (NODE 1 - соединительный)
Модуль «Юнити» - первый американский соединительный модуль, который был выведен на орбиту 04.12.1998 космическим кораблем "Шаттл" «Индевер» и 01.12.1998 г. состыкован с «Зарей». Этот модуль имеет 6 стыковочных шлюзов для дальнейшего подсоединения модулей МКС и причаливания космических кораблей. Он является коридором между остальными модулями и их жилыми и рабочими помещениями и местом для проведения коммуникаций: газовых и водных трубопроводов, различных систем связи, электрических кабелей, передачи данных и других жизнеобеспечивающих коммуникаций.
Модуль МКС «Звезда» (СМ - служебный модуль)
Модуль «Звезда» - российский модуль, выведенный на орбиту космическим кораблем «Протон» 12.07.2000 г. и пристыкован 26.07.2000 г. к «Заре». Благодаря этому модулю, уже в июле 2000 г. МКС на своем борту смогла принять первый космический экипаж в составе Сергея Крикалова, Юрия Гидзенко и американца Уильяма Шепарда.
Сам блок состоит из 4-х отсеков: герметичного переходного, герметичного рабочего, герметичной промежуточной камеры и негерметичного агрегатного. Переходной отсек с четырьмя иллюминаторами служит коридором для перехода космонавтов из разных модулей и отсеков и для выхода из станции в открытый космос благодаря установленному здесь шлюзу с клапаном сброса давления. На внешней части отсека крепятся стыковочные агрегаты: это один осевой и два боковых. Осевым узлом «Звезда» стыкуется с «Зарей», а осевыми верхним и нижним - с другими модулями. Также на наружной поверхности отсека установлены кронштейны и поручни, новые комплекты антенн системы «Курс-НА», стыковочные мишени, телекамеры, блок дозаправки и другие агрегаты.
Рабочий отсек общей длиной 7,7 м, имеет 8 иллюминаторов и состоит из двух цилиндров разных диаметров, оборудованных тщательно предусмотренными средствами обеспечения работы и жизнедеятельности. В цилиндре большего диаметра находится жилая зона объемом 35,1куб. метров. Здесь две каюты, санитарный отсек, кухня с холодильником и столом для фиксации предметов, медицинская аппаратура и тренажеры.
В цилиндре меньшего диаметра находится рабочая зона, в которой расположены приборы, оборудование и основной пост управления станцией. Здесь находятся также системы контроля, аварийные и предупредительные пульты ручного управления.
Промежуточная камера объемом 7.0 куб. метров с двумя иллюминаторами служит переходом между служебным блоком и космическими кораблями, которые пристыковываются к корме. Стыковочный узел обеспечивает стыковку российских кораблей «Союз ТМ», «Союз ТМА», «Прогресс М», «Прогресс М2», а также европейского автоматического корабля АТV.
В агрегатном отсеке «Звезды» на корме находится два корректирующих двигателя, а сбоку четыре блока двигателей ориентации. С наружной стороны закреплены датчики и антенны. Как видим, модуль «Звезда» взял на себя некоторые функции блока «Заря».
Модуль МКС «Дестини» в переводе «Судьба» (LAB - лабораторный)
Модуль «Дестини» - 08.02.2001 космический корабль Шаттл «Атлантис» вывел на орбиту, а 10.02.2002 американский научный модуль «Дестини» был пристыкован к МКС к переднему стыковочному узлу модуля «Юнити». Вынимала модуль из космического корабля «Атлантиса» астронавт Марша Айвин при помощи 15-ти метровой "руки", хотя зазоры между кораблем и модулем были всего пять сантиметров. Это была первая лаборатория космической станции и, в свое время, ее мозговым центром и самым большим обитаемым блоком. Модуль был изготовлен хорошо известной американской компанией «Боинг». Он состоит из трёх соединенных цилиндров. Концы модуля сделаны в виде урезанных конусов с герметичными люками, которые служат входами для астронавтов. Сам модуль предназначен, в основном, для проведения научных исследовательских работ в медицине, материаловедении, биотехнологии, физике, астрономии и многих других областях наук. Для этого имеется 23 оборудованных приборами блока. Они располагаются по шесть штук по бортам, шесть на потолке и пять блоков на полу. В опорах имеются трассы для трубопроводов и кабелей, они соединяют разные стойки. Также модуль имеет такие системы для жизнеобеспечения: электроснабжения, систему датчиков для контроля влажности, температуры и качества воздуха. Благодаря этому модулю и находящемуся в нем оборудованию появилась возможность проводить уникальные исследования в космосе на борту МКС в разных областях науки.
Модуль МКС «Квест» (А/L- универсальная шлюзовая камера)
Модуль «Квест» - выведен на орбиту Шаттлом «Атлантис» 12.07.2001 и пристыкован к модулю «Юнити» 15.07.2001 г. на правый стыковочный порт с помощью манипулятора «Канадарм 2». Этот блок, прежде всего, предназначен для того, чтобы обеспечить выход в открытый космос в скафандрах как российского производства «Орланд» с давлением кислорода 0,4 атм, так и в американских скафандрах EMU с давлением 0,3 атм. Дело в том, что до этого представители космических экипажей могли использовать российские скафандры только для выхода из блока «Заря» и американские при выходе через «Шаттл». Пониженное давление в скафандрах используют для большей эластичности костюмов, что создает значительные удобства при движении.
Модуль МКС «Квест» состоит из двух помещений. Это помещения экипажа и помещение оборудования. Помещение экипажа с гермообъемом 4,25 куб.м. предназначено для выхода в космос с люками, предусмотренными удобными поручнями, освещением, и разъемами для подачи кислорода, воды, устройств для снижения давления перед выходом и т.д.
Помещение оборудования значительно больше по объему и его размер 29,75 куб. м. Оно предназначено для необходимого оборудования при одевании и снятии скафандров, их хранения и деазотации крови выходящих в космос сотрудников станции.
Модуль МКС «Пирс» (СО1 - стыковочный отсек)
Модуль «Пирс» - выведен на орбиту 15.09.2001 и состыкован c модулем «Заря» 17.09.2001. «Пирс» выводился в космос для стыковки с МКС как составная часть специализированного грузовика «Прогресс М-С01». В основном, «Пирс» играет роль шлюзового отсека для выхода двух человек в открытый космос в российских скафандрах типа «Орлан-М». Второе назначение «Пирса» - дополнительные места для причаливания космических кораблей таких типов как «Союз ТМ» и грузовиков «Прогресс М». Третье назначение «Пирса» это дозаправка горючим, окислителем и другими компонентами топлива баков российских сегментов МКС. Размеры этого модуля сравнительно невелики: длина со стыковочными агрегатами 4,91 м, диаметр 2,55 м и объем герметичного отсека 13 куб. м. В центре по разные стороны герметичного корпуса с двумя круговыми шпангоутами находятся 2 одинаковых люка диаметром 1,0 м с небольшими иллюминаторами. Это дает возможность выхода в космос с разных сторон в зависимости от необходимости. Внутри и снаружи люков предусмотрены удобные поручни. Внутри есть также аппаратура, пульты управления шлюзованием, связи, электропитания, проходят трассы трубопроводов для транзита топлива. Снаружи установлены антенны связи, экраны защиты антенн, блок перекачки топлива.
Стыковочных узлов, находящихся вдоль оси, два: активный и пассивный. Активным узлом «Пирс» состыкован с модулем «Заря», а пассивный на противоположной стороне используется для причаливания космических кораблей.
Модуль МКС «Гармония», «Harmony» (Node 2 - соединительный)
Модуль «Гармония» - выведен на орбиту 23.10.2007 г. шаттлом «Дискавери» с мыса Канавери стартовой площадки 39 и пристыкован 26.10.2007 с МКС. «Гармония» был сделан в Италии по заказу НАСА. Сама стыковка модуля с МКС была поэтапной: сначала астронавты 16-го экипажа Тани и Уилсон временно состыковали модуль с модулем МКС «Юнити» слева при помощи канадского манипулятора Canadarm-2 , а после отлета шаттла и переустановки адаптера РМА-2, оператором Тани модуль снова был отсоединен от «Юнити» и перенесен уже на постоянное место его дислокации к переднему стыковочному узлу «Дестини». Окончательная установка «Гармонии» была закончена 14.11.2007.
Модуль имеет основные размеры: размеры длина 7,3 м, диаметр 4,4 м, его герметичный объем 75 куб. м. Самой важной особенностью модуля является 6 стыковочных узлов для дальнейших соединений с другими модулями и строительства МКС. Узлы расположены по оси передний и задний, внизу надирный, сверху зенитный и боковые левый и правый. Следует отметить, что благодаря созданному дополнительному гермообъему в модуле создано дополнительно три спальных места для экипажа, снабженных всеми системами жизнеобеспечения.
Основное назначение модуля «Гармония»-это роль соединительного узла для дальнейшего расширения Международной космической станции и, в частности, для создания точек крепления и присоединения к нему космических лабораторий европейской «Колумбус» и японской «Кибо».
Модуль МКС «Колумбус», «Columbus» (COL)
Модуль «Колумбус» - первый европейский модуль выведен на орбиту шаттлом «Атлантис» 07.02.2008. и установлен на правом соединительном узле модуля «Гармония» 12.02008. «Коламбус» был построен по заказу Европейского космического агентства в Италии, космическое агентство которой имеет большой опыт по строительству герметичных модулей для космической станции.
«Колумбус» представляет собой цилиндр длиной 6,9 м. и диаметром 4,5 м., где расположена лаборатория объемом 80 куб. метров с 10-ю рабочими местами. Каждое рабочее место - это стойка с ячейками, где размещены приборы и аппаратура для определенных исследований. Стойки оборудованы отдельным питанием каждая, компьютерами с необходимым программным обеспечением, связью, системой кондиционирования и всеми необходимыми для исследований приспособлениями. На каждом рабочем месте ведется группа исследований и проведение опытов в определенном направлении. Например, рабочее место со стойкой Biolab оснащено для проведения экспериментов в области космических биотехнологий, клеточной биологии, биологии развития, заболевания скелета, нейробиологии и подготовки человека к длительным межпланетным полетам с его жизнеобеспечением. Есть установка для диагностирования кристаллизации протеинов и другие. Кроме 10-ти стоек с рабочими местами в гермоотсеке имеются еще четыре места оборудованных для научных космических исследований на внешней открытой стороне модуля в космосе в условиях вакуума. Это позволяет вести эксперименты по состоянию бактерий в очень экстремальных условиях, понять возможность появления жизни на других планетах, вести астрономические наблюдения. Благодаря комплексу солнечных приборов SOLAR ведется наблюдение за солнечной активностью и степенью воздействия Солнца на нашу Землю, ведется мониторинг солнечной радиации. Радиометр Диарад наряду с другими космическими радиометрами ведет измерение солнечной активности. При помощи спектрометра SOLSPEC изучается солнечный спектр и его свет через земную атмосферу. Уникальность исследований заключается еще в том, что их можно проводить одновременно на МКС и на Земле, сразу же сравнивая результаты. «Колумбус» дает возможность проводить видеоконференции и высокоскоростной обмен данными. Наблюдение за модулем и координация работ ведется Европейским космическим агентством из Центра расположенного в городе Оберпфаффенхофен, находящегося в 60 км от Мюнхена.
Модуль МКС «Кибо» японский, в переводе «Надежда» (JEM-Japanese Experiment Module)
Модуль «Кибо» - выведен на орбиту шаттлом «Индевор», сначала только одной его частью 11.03.2008 г. и состыкован с МКС 14.03.2008. Несмотря на то, что в Японии есть свой космодром на Танегашима, из за отсутствия кораблей доставки «Кибо» запускали по частям с американского космодрома на мысе Канаверал. В целом «Кибо» самый большой лабораторный модуль на МКС на сегодняшний день. Он разработан Японским агентством аэрокосмических исследований и состоит из четырех главных частей: Научной лаборатории PM, Экспериментального грузового модуля (он, в свою очередь, имеет герметичную часть ELM-PS и негерметичную ELM-ES), Дистанционного манипулятора JEMRMS и Внешней негерметичной платформы EF.
«Герметичный отсек» или Научная лаборатория модуля «Кибо» JEM PM - доставлен и пристыкован 02.07.2008 г. шаттлом «Дискавери» - это один из отсеков модуля «Кибо», в виде герметичной цилиндрической конструкции размером 11,2 м * 4,4 м. с 10-ю универсальными стойками, приспособленными под научные приборы. Пять стоек принадлежат Америке в оплату за доставку, но проводить научные эксперименты могут любые астронавты или космонавты по просьбе любых стран. Параметры климата: температура и влажность, состав воздуха и давление соответствуют земным условиям, что дает возможность комфортно работать в обычной, привычной одежде и проводить эксперименты без особых условий. Здесь в герметичном отсеке научной лаборатории не только проводятся эксперименты, но и установлен контроль за всем лабораторным комплексом, особенно за устройствами Внешней экспериментальной платформы.
«Экспериментальный грузовой отсек» ELM - один из отсеков модуля «Кибо» имеет герметичную часть ELM - PS и негерметичную ELM - ES. Его герметичная часть состыкована с верхним люком лабораторного модуля PM и имеет форму цилиндра 4,2 м с диаметром 4,4 м. Обитатели станции свободно проходят сюда из лаборатории, так как здесь такие же условия климата. Герметичная часть используется, в основном, дополнением к герметичной лаборатории и предназначена для хранения оборудования, инструмента, результатов экспериментов. Там находится 8 универсальных стоек, которые при необходимости можно использовать для проведения опытов. Первоначально 14.03.2008 ELM-PS был состыкован с модулем «Гармония», а 6.06.2008 астронавтами экспедиции №17 переустановлен на постоянное место на Герметичный отсек лаборатории.
Негерметичная часть является внешней секцией грузового модуля и одновременно составляющей «Внешней экспериментальной платформы», так как присоединена к ее торцу. Ее размеры: длина 4,2 м, ширина 4,9 м и высота 2,2 м. Назначением этой площадки являются хранения оборудования, результатов экспериментов, образцов и их транспортировка. Эта часть с результатами экспериментов и отработанным оборудованием может быть отстыкована, при необходимости, от негерметичной платформы «Кибо» и доставлена на Землю.
«Внешняя экспериментальная платформа » JEM EF или, как ее еще называют, «Терраса» - доставлена на МКС 12.03 2009г. и находится сразу за лабораторным модулем, представляя негерметичную часть «Кибо», с размерами площадки: 5,6м длина, 5,0м ширина и 4,0м высота. Здесь проводятся различные многочисленные эксперименты непосредственно в условиях открытого космоса в разных направлениях науки для изучения внешних воздействий космоса. Платформа находится сразу за герметичным лабораторным отсеком и соединен с ним воздухонепроницаемым люком. Расположенный на торце лабораторного модуля манипулятор может устанавливать необходимое оборудование для экспериментов и убирать ненужное с экспериментальной платформы. На платформе имеется 10 экспериментальных отсеков, она хорошо освещена и есть видеокамеры, фиксирующие все происходящее.
Дистанционный манипулятор (JEM RMS) - манипулятор или механическая рука, которая вмонтирована в носовой части герметичного отсека научной лаборатории и служит для перемещения грузов между экспериментальным грузовым отсеком и внешней негерметичной платформой. Вообще рука состоит из двух частей, большой десятиметровой для тяжелых грузов и съемной малой длиной 2,2 метра для более точных работ. Оба типа руки, чтобы выполнять различные движения имеют по 6 вращающихся соединений. Основной манипулятор доставлен в июне 2008г., а второй в июле 2009.
Руководит всей работой этого японского модуля «Кибо» Центр управления в городе Цукуба севернее от Токио. Научные опыты и исследования проводимые в лаборатории «Кибо» значительно расширяют сферу научной деятельности в космосе. Модульный принцип построения самой лаборатории и большое количество универсальных стоек дает широкие возможности построения разнообразных исследований.
Стойки для проведения биоэкспериментов оснащены печами с установлением необходимых температурных режимов, что дает возможность делать опыты по выращиванию различных кристаллов и в том числе биологических. Имеются также инкубаторы, аквариумы и стерильные помещения для животных, рыб, земноводных и культивирования разнообразных растительных клеток и организмов. Изучается воздействие на них различного уровня радиации. Лаборатория оснащена дозиметрами, и другими самыми современными приборами.
Модуль МКС «Поиск» (МИМ2 малый исследовательский модуль)
Модуль «Поиск» - российский модуль, выведенный на орбиту с космодрома Байконур ракетоносителем «Союз-У», доставлен специально модернизированным грузовым кораблем модулем «Прогресс М-МИМ2» 10.11.2009 г. и был пристыкован к верхнему зенитному стыковочному узлу модуля «Звезда» через два дня, 12.11.2009 г. Стыковка проводилась только средствами российского манипулятора, отказавшись от Канадарм2, так как с американцами не были решены финансовые вопросы. «Поиск» был разработан и построен в России РКК «Энергия» на базе предшествующего модуля «Пирс» с доработкой всех недостатков и значительного усовершенствования. «Поиск» имеет цилиндрическую форму с размерами: 4,04м длиной и 2,5м в диаметре. В нем два стыковочных узла, активный и пассивный расположенных по продольной оси, а по левому и правому бортам два люка с небольшими иллюминаторами и поручнями для выхода в открытый космос. В общем, он почти как и «Пирс», но более усовершенствованный. В его пространстве есть два рабочих места для проведения научных испытаний, есть механические адаптеры при помощи которых устанавливается необходимая аппаратура. Внутри гермоотсека выделен объем 0,2 куб. м. для приборов, а на внешней стороне модуля создано универсальное рабочее место.
В целом этот многофункциональный модуль предназначен: для дополнительных стыковочных мест с космическими кораблями «Союз» и «Прогресс», для обеспечения дополнительных выходов в открытый космос, для размещения научной аппаратуры и проведения научных испытаний внутри модуля и вне его, для дозаправки топливом от транспортных кораблей и, в конечном итоге, этот модуль должен взять на себя функции сервисного модуля «Звезда».
Модуль МКС «Трансквилити» или «Спокойствие» (NODE3)
Модуль «Трансквилити» - американский соединительный жилой модуль выведен на орбиту 08.02.2010 со стартовой площадки LC-39 (КЦ Кеннеди) шаттлом «Индевор» и состыкован с МКС 10.08.2010 к модулю «Юнити». «Транквилити» по заказу НАСА был изготовлен в Италии. Название модуль получил в честь моря Спокойствия на Луне, где высадился первый астронавт с «Аполлон-11». С появлением этого модуля на МКС действительно жить стало спокойнее и гораздо комфортнее. Во первых добавился внутренний полезный объем 74 кубометра, длина модуля 6,7м с диаметром 4,4м. Размеры модуля позволили создать в нем самую современную систему жизнеобеспечения, начиная от туалета, и до обеспечения и контроля самых высоких показателей вдыхаемого воздуха. Здесь предусмотрено 16 стоек с различной аппаратурой для систем циркуляции воздуха, очистки удаления загрязнений из него, систем переработки жидких отходов в воду, и других систем для создания комфортной экологической обстановки для жизни на МКС. На модуле предусмотрено все до мелочей, установлены тренажеры, всевозможные держатели для предметов, все условия для работы, тренировок и отдыха. Кроме высокой системы жизнеобеспечения в конструкции предусмотрено 6 стыковочных узлов: два осевых и 4 боковых для стыковок с космическими кораблями и улучшения возможностей переустановки модулей в различных комбинациях. К одному из стыковочных узлов «Транквилити» присоединен для широкого панорамного обзора модуль «Купол».
Модуль МКС «Купол» (cupola)
Модуль «Купол» - был доставлен на МКС вместе с модулем «Транквилити» и, как уже говорилось выше, состыкован с его нижним соединительным узлом. Это самый маленький модуль МКС размерами высотой в 1,5 м и диаметром 2 м. Зато здесь 7 иллюминаторов, позволяющих вести наблюдения как за работами на МКС так и за Землей. Здесь оборудованы рабочие места для контроля и управления манипулятором «Канадарм-2», а также системы контроля за режимами станции. Иллюминаторы из кварцевого 10 см стекла расположены в виде купола: в центре большой круглый с диаметром 80см и вокруг него 6 трапециевидных. Это место является еще и любимым местом для отдыха.
Модуль МКС «Рассвет» (МИМ 1)
Модуль «Рассвет» - 14.05.2010 выведен на орбиту и доставлен американским шаттл «Атлантис» и состыкован с МКС с надирным стыковочным узлом «Зари» 18.05.2011. Это первый Российский модуль, который был доставлен к МКС не российским космическим кораблем, а американским. Стыковка модуля проводилась американскими астронавтами Гаррет Рейсман и Пирс Селлерсом в течении трех часов. Сам модуль, как и предыдущие модули российского сегмента МКС был изготовлен в России Ракетно-космической корпорацией «Энергия». Модуль очень похож на предыдущие российские модули, но со значительными усовершенствованиями. В нем имеется пять рабочих мест: перчаточный бокс, низкотемпературный и высокотемпературный биотермостаты, виброзащитная платформа, и универсальное рабочее место с необходимой аппаратурой для научно-прикладных исследовании. Модуль имеет размеры 6,0м на 2,2м и предназначен, кроме проведения научно-исследовательских работ в областях биотехнологий и материаловедения, для дополнительного хранения груза, для возможности использования как порта причаливания космических кораблей и для дополнительной заправки станции топливом. В составе модуля «Рассвет» были отправлены еще шлюзовая камера, дополнительный радиатор-теплообменник, переносное рабочее место и запасной элемент роботизированного манипулятора ERA для будущего научного лабораторного российского модуля.
Многофункциональный модуль «Леонардо» (РММ-постоянный многоцелевой модуль)
Модуль «Леонардо» - выведен на орбиту и доставлен шаттлом «Дискавери» 24.05.10 и пристыкован к МКС 01.03.2011. Этот модуль раньше относился к трем многоцелевым модулям материально-технического снабжения «Леонардо, «Рафаэлло» и «Донателло» изготовленных в Италии для доставки необходимых грузов на МКС. Они перевозили грузы и доставлялись шаттлами «Дискавери» и «Атлантис», стыкуясь с модулем «Юнити». Но модуль «Леонардо» был переоборудован с установлением систем жизнеобеспечения, энергопитания, терморегулирования, пожаротушения, передачи и обработки данных и, начиная с марта 2011 г., стал входить в состав МКС как багажный Герметичный многофункциональный модуль для постоянного размещения грузов. Модуль имеет размеры цилиндрической части 4,8м на диаметр 4,57мс с внутренним жилым объемом 30,1 куб. метров и служит хорошим дополнительным объемом американскому сегменту МКС.
Модуль МКС Bigelow Expandable Activity Module (BEAM)
Модуль BEAM представляет собой американский экспериментальный надувной модуль созданный компанией Bigelow Aerospace . Руководитель компании Роббер Бигелоу – миллиардер гостиничной системы отелей и одновременно страстный поклонник космоса. Компания занимается космическим туризмом. Мечта Роббер Бигелоу - это система гостиниц в космосе, на Луне и Марсе. Создание надувного жилищно-гостиничного комплекса в космосе оказалось отличной идеей имеющей ряд преимуществ перед модулями из железных тяжелых жестких конструкций. Надувные модули типа ВЕАМ гораздо легче, малогабаритные при перевозке и намного экономичнее в финансовом отношении. НАСА по заслугам оценило такую идею компании и в декабре 2012 года подписало с компанией контракт на 17,8 миллионов для создание надувного модуля для МКС, и в 2013 был подписан контракт с компанией Sierra Nevada Corporatio для создания стыковочного механизма для «Беам» и МКС. В 2015 году модуль ВЕАМ был построен и 16 апреле 2016 года космический корабль частной компании SpaceX «Драгон» в своем контейнере в грузовом отсеке доставил его на МКС где он был успешно состыкован сзади модуля Tranquility. На МКС космонавты модуль развернули, воздухом надули, проверили на герметичность и 6 июня американский астронавт МКС Джеффри Уильямс и российский космонавт Олег Скрипочка зашли в него и установили там всю необходимую аппаратуру. Модуль BEAM на МКС в развернутом виде представляет собой внутреннее помещение без окон размером до 16 кубических метров. Размеры его 5,2 метров в диаметре и 6,5 метров в длину. Вес 1360 кг. Корпус модуля представляет собой 8 воздушных резервуаров из металлических переборок, алюминиевой складной структуры и нескольких слоев крепкой эластичной ткани расположенных на определенном расстоянии друг от друга. Внутри модуль как уже говорилось выше, был оснащен необходимой для него исследования аппаратурой. Давление установлено такое же, как и на МКС. Планируется что ВЕАМ пробудет на космической станции в течении 2-ух лет и в основном будет закрыт, космонавты должны посещать его только для проверки на герметичность и его общей структурной целостности в космических условиях всего 4 раза в год. Через 2 года модуль ВЕАМ планирую отстыковать от МКС, после чего он сгорит во внешних слоях атмосферы. Основная задача присутствия модуля ВЕАМ на МКС это испытание его конструкции на прочность, герметичность и работу в жестких условиях космоса. За 2 года планируется провести проверку на защиту в нем от радиации и других видов космических излучений, противостоянию мелкому космическому мусору. Так как в дальнейшем планируется надувные модули использовать для проживания в них космонавтов, то результаты условий поддержания комфортных условий (температуры, давления, воздуха, герметичности) дадут ответ на вопросы дальнейших разработок и строения подобных модулей. В данный момент компания Bigelow Aerospace уже разрабатывает следующий вариант подобного, но уже жилого надувного модуля с окнами и значительно большего объема «B- 330», который можно будет использовать на Лунной космической станции и на Марсе.
Сегодня любой человек с Земли может посмотреть на МКС в ночном небе невооруженным глазом, как на светящуюся движущуюся звездочку, двигающуюся с угловой скоростью около 4 град в мин. Наибольшее значение ее звездной величины наблюдается от 0m до-04m. МКС движется вокруг Земли и при этом совершает один оборот за 90 минут или 16 оборотов в сутки. Высота МКС над Землей примерно 410-430 км, но из-за трений в остатках атмосферы, из-за воздействия сил притяжения Земли, для уклонения от опасного столкновения с космическим мусором и для успешной стыковкой с кораблями доставки, высота МКС постоянно корректируется. Корректировка высоты происходит при помощи двигателей модуля "Заря". Первоначально планируемый срок службы станции был 15 лет, а в настоящее время продлен ориентировочно до 2020 г.
По материалам http://www.mcc.rsa.ru
Международная космическая станция (МКС) - это масштабный и, пожалуй, самый сложный по своей организации реализованный технический проект за всю историю человечества. Ежедневно сотни специалистов по всему миру трудятся над тем, чтобы МКС могла полноценно выполнять свою основную функцию - быть научной площадкой для изучения безграничного космического пространства и, конечно же, нашей планеты.
Когда смотришь новости про МКС, то возникает множество вопросов, относительно того, как космическая станция вообще может работать в экстремальных условиях космоса, как она летает по орбите и не падает, как в ней могут жить люди, не страдая от высоких температур и солнечной радиации.
Изучив данную тему и собрав всю информацию в кучу, признаться, я вместо ответов получил еще больше вопросов.
На какой высоте летает МКС?
МКС летает в термосфере на высоте примерно 400 км от Земли (для информации - расстояние от Земли до Луны составляет примерно 370 тысяч км). Сама термосфера представляет собой атмосферный слой, который, по сути, еще не совсем является космосом. Этот слой простирается от Земли на расстояние от 80 км до 800 км.
Особенность термосферы в том, что температура с высотой повышается и при этом может значительно колебаться. Выше 500 км возрастает уровень солнечной радиации, который может запросто вывести из строя технику и негативно повлиять на здоровье космонавтов. Поэтому МКС выше 400 км не поднимается.
Так выглядит МКС с Земли
Какая температура за боротом МКС?
Информации на данную тему совсем мало. Разные источники говорят по-разному. Говорят, что на уровне 150 км температура может достигать 220-240°, а на уровне 200 км более 500°. Выше температура продолжает расти и на уровне 500-600 км она уже якобы превышает 1500°.
По словам самих космонавтов, на высоте 400 км, на которой летает МКС, температура постоянно меняется в зависимости от светотеневой обстановки. Когда МКС находится в тени, температура за бортом опускается до -150°, а если она под прямыми лучами солнца, то температура повышается до +150°. И это уже даже не парилка в бане! Как при такой температуре космонавты вообще могут находиться в открытом космосе? Неужели их спасает супер термокостюм?
Работа космонавта в открытом космосе при +150°
Какая температура внутри МКС?
В отличие от температуры за бортом внутри МКС удается сохранить стабильную температуру, пригодную для жизни людей - приблизительно +23°. Причем как это делается, совершенно непонятно. Если за бортом, например, +150°, то как удается охладить температуру внутри станции или наоборот и постоянно держать её в норме?
Как влияет радиация на космонавтов в МКС?
На высоте 400 км радиационный фон в сотни раз превышает земной. Поэтому космонавты на МКС, когда они оказываются на солнечной стороне, получают облучение, уровень которого в несколько раз превышает дозу, например, полученную при рентгене грудной клетки. А в моменты мощных вспышек на Солнце работники станции могут схватить дозу, в 50 раз превышающую норму. Как им при этом удается работать в таких условиях длительное время, также остается загадкой.
Как влияет космическая пыль и мусор на МКС?
По данным NASA, на околоземной орбите около 500 тысяч больших обломков (частей отработанных ступеней или других деталей космических кораблей и ракет) и ещё неизвестно, сколько подобного мелкого мусора. Всё это «добро» вращается вокруг Земли со скоростью 28 тысяч км/ч и почему-то не притягивается к Земле.
Кроме того, существует и космическая пыль - это всевозможные метеоритные осколки или микрометеориты, которые постоянно притягиваются планетой. Причём, если даже пылинка весит всего 1 грамм, она превращается в бронебойный снаряд, способный продырявить станцию.
Говорят, что если к МКС приближаются такие объекты, то космонавты меняют курс станции. Но мелкий мусор или пыль невозможно отследить, поэтому получается, что МКС постоянно подвергается огромной опасности. Как с этим справляются космонавты, опять же непонятно. Получается, что каждый день они сильно рискуют своей жизнью.
Отверстие в шаттле Индевор STS-118 от попадания космического мусора похоже на пулевое отверстие
Почему МКС не падает?
В различных источниках пишут о том, что МКС не падает благодаря слабой гравитации Земли и космической скорости станции. То есть, вращаясь вокруг Земли со скорость 7,6 км/с (для информации - период обращения МКС вокруг Земли составляет всего 92 мин 37 секунд), МКС как бы постоянно промахивается и не падает. Кроме того, на МКС есть двигатели, которые позволяют постоянно корректировать положение 400-тонной махины.
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.
Одним из величайших достояний человечества является международная космическая станция, или МКС. Для ее создания и работы на орбите объединилось несколько государств: Россия, некоторые страны Европы, Канада, Япония и США. Этот аппарат свидетельствует о том, что можно добиться многого, если постоянно сотрудничать странам. Об этой станции знают все люди планеты и многие задаются вопросами о том, на какой высоте летает МКС и по какой орбите. Сколько космонавтов там побывало? А правда ли, что туда пускают туристов? И это далеко не все, что интересно человечеству.
Строение станции
МКС состоит из четырнадцати модулей, в которых располагаются лаборатории, склады, комнаты отдыха, спальни, хозпомещения. На станции даже имеется спортзал с тренажерами. Весь этот комплекс работает на солнечных батареях. Они огромны, величиной со стадион.
Факты об МКС
За время своей работы станция вызывала немало восхищений. Этот аппарат является величайшим достижением человеческих умов. По своей конструкции, назначению и особенностям его можно назвать совершенством. Конечно, может быть, лет через 100 на Земле начнут строить космические корабли другого плана, но пока что, на сегодняшний день, этот аппарат - достояние человечества. Об этом свидетельствуют следующие факты об МКС:
- За время своего ее существования на МКС космонавтов побывало около двухсот. Также здесь были туристы, которые просто прилетели посмотреть на Вселенную с орбитальной высоты.
- Станцию видно с Земли невооруженным глазом. Эта конструкция является самой большой среди искусственных спутников, и ее легко можно увидеть с поверхности планеты без какого-то увеличивающего устройства. Есть карты, на которых можно посмотреть, в какое время и когда аппарат пролетает над городами. По ним легко отыскать сведения о своем населенном пункте: увидеть расписание полета над регионом.
- Для сборки станции и поддержания ее в рабочем состоянии космонавты вышли более 150 раз в открытый космос, проведя там около тысячи часов.
- Управляется аппарат шестью астронавтами. Система жизнеобеспечения обеспечивает непрерывное присутствие на станции людей с момента ее первого запуска.
- Международная космическая станция - это уникальное место, где проводятся самые разные лабораторные эксперименты. Ученые делают уникальные открытия в области медицины, биологии, химии и физики, физиологии и метеонаблюдений, а также в других областях науки.
- На аппарате используются гигантские солнечные батареи, размер которых достигает площади территории футбольного поля с его конечными зонами. Их вес - почти триста тысяч килограмм.
- Батареи способны полностью обеспечивать работу станции. За их работой тщательно следят.
- На станции есть мини-дом, оснащенный двумя ванными и спортзалом.
- За полетом следят с Земли. Для контроля разработаны программы, состоящие из миллионов строк кода.
Космонавты
С декабря 2017 года экипаж МКС состоит из следующих астрономов и космонавтов:
- Антон Шкаплеров - командир МКС-55. Он дважды был на станции - в 2011-2012 и в 2014-2015 гг. За 2 полета он прожил на станции 364 дня.
- Скит Тингл - бортинженер, астронавт НАСА. Этот космонавт не имеет опыта космических полетов.
- Норишиге Канаи - бортинженер, астронавт Японии.
- Александр Мисуркин. Первый его полет был совершен в 2013 году длительностью 166 суток.
- Макр Ванде Хай не имеет опыта полетов.
- Джозеф Акаба. Первый полет совершил в 2009 году в составе «Дискавери», а второй полет был осуществлен в 2012 году.
Земля из космоса
Из космоса на Землю открываются уникальные виды. Об этом свидетельствуют фотографии, видеосъемки астронавтов и космонавтов. Увидеть работу станции, космические пейзажи можно, если посмотреть онлайн-трансляции со станции МКС. Однако некоторые камеры бывают выключенными, что связано с техработами.
Весной этого года космический корабль «Союз ТМА-09М», стартовавший с космодрома Байконур, успешно пристыковался к МКС и тем самым дал начало 36-й по счету космической экспедиции. За время экспедиции(166 дней) МКС облетела вокруг планеты 2500 раз! Внутри вы увидите кадры с борта МКС, фотографии из космоса и конечно же спуск.
На традиционной пресс-конференции, Байконур, 27 мая 2013. На орбиту отправились российский космонавт Федор Юрчихин (в центре), астронавт НАСА Карен Найберг (справа) и астронавт Европейского космического агентства Лука Пармитано. Федор Юрчихин - самый опытный член команды, этот полет стал для него уже четвертым.
Бортинженер Рик Мастраккио из НАСА смотрит, как «Союз ТМА-09М» прибывает на стартовую площадку космодрома Байконур на поезде
Забавная традиция - освящение космического корабля на стартовой площадке Байконура, 27 мая 2013.
Поехали! Старт космического корабля «Союз ТМА-09М» с космодрома Байконур, 29 мая 2013. Старт состоялся с площадки №1, или «Гагаринского старта». Стыковка космического корабля «Союз ТМА-09М» с МКС состоялась 29 мая в 06:16 мск в полностью автоматическом режиме.
Аляска. Вид с орбиты, май 2013.
Подготовка к выходу в открытый космос. Слева - космонавт Федор Юрчихин, надевает скафандр. МКС, 21 июня 2013.
Итальянский космонавт ЕКА Лука Сальво Пармитано внутри «Купола» (итал. cupola) - модуля Международной космической станции, представляющего собой панорамный обзорный купол, состоящий из семи прозрачных иллюминаторов. Предназначен для наблюдения за поверхностью Земли, космическим пространством и работающими в открытом космосе людьми или техникой.
В программе было порядка 50 экспериментов, большинство из которых начаты в предыдущих экспедициях. Среди них, например, эксперимент «Выносливость» - космонавты изучают влияние космического пространства на механически свойства материалов. Также космонавты исследуют иммунные ответы у человека во время космического полета.
К МКС подходит «Альберт Эйнштейн» - европейский автоматический грузовой космический корабль, названный в честь физика Альберта Эйнштейна. На своем борту он доставил более 6.5 тонн груза, включающего: воду, кислород, продукты питания, экспериментальное оборудование. Стыковка произошла 15 июня 2013 года.
А это, кстати, запуск грузового корабля «Альберт Эйнштейн» 5 июня 2013 с помощью ракеты-носителя тяжелого класса «Ариан-5ES» из Гвианского космического центра на Куру.
Космический грузовой корабль «Альберт Эйнштейн» приближается к МКС.
Робонавт - человекоподобный робот, разработанный NASA и General Motors. Робот представляет собой безногую человекоподобную фигуру, голова которой выкрашена золотой краской, а торс - белой. На руках у робонавта по пять пальцев с суставами наподобие человеческих. Машина умеет писать, захватывать и складывать предметы, держать тяжёлые вещи, например, гантель весом 9 кг. Робот пока не имеет нижней половины тела.
Японский космический грузовик HTV-4 «Конотори-4» подходит к Международной космической станции, 9 августа 2013.
Стационарные камеры на борту МКС сфотографировали японский грузовик HTV-4, когда он входил в атмосферу Земли, 7 сентября 2013.
36-я экспедиция на МКС заканчивается. На фотографии - спускаемый модуль с космонавтами, 11 сентября 2013.
Российские поисково-спасательные вертолеты летят встречать экипаж.
И вот в Казахстане успешно приземлилась спускаемая капсула с участниками 36-й экспедиции на МКС. На Землю вернулись российские космонавты Павел Виноградов и Александр Мисуркин и астронавт НАСА Кристофер Кэссиди
Приземление спускаемого аппарата в степи Казахстана
Командир 36-й экспедиции на МКС Павел Виноградов после возвращения на Землю
