Техника. Международная космическая станция

1. Многие полагают, что в космосе нет гравитации. Это не совсем так. Международная космическая станция находится на высоте 350 км над Землей. Поэтому ускорение свободного падения при этом (вспоминаем школьную программу по физике) лишь на 10% меньше, чем на поверхности Земли. Если бы станция не двигалась с собственной скоростью, то, действительно, она тут же упала бы на головы землян. Однако МКС развивает огромную скорость, что вместе с силой притяжения и дает в сумме движение по орбите.

2. МКС совершает один оборот вокруг Земли каждые 90 минут. В результате космонавты на борту Международной космической станции наблюдают своеобразный восход и закат Солнца 16 раз в сутки и 5 840 раз в год. В сети есть немало восхитительных снимков, сделанных с борта станции.

3. Шейх Музафар Шукор был первым малазийским космонавтом . При планировании своего первого полета Шукор столкнулся с очень необычной проблемой. Дело в том, что этот космонавт — мусульманин, а значит, ему нужно молиться пять раз в день. Кроме того, полет совпал с месяцем Рамадан, когда мусульмане практикуют голодание от рассвета и до заката. Помните, мы упоминали, что на МКС восход и закат случаются каждые 90 минут? Это означало, что у Шукора возникнут проблемы, ведь время молитвы в исламе определяется положением Солнца на небе. Мусульманам также необходимо обращаться к Богу, сидя по направлению к Мекке, положение которой относительно МКС меняется каждую секунду. В результате совет 150 священнослужителей разрешил Шукору немного отойти от существующих правил, но случай, тем не менее, очень забавный.

4. Очевидно, на борту МКС нет стиральной машины. Но как космонавты решают проблему с одеждой ? Один из вариантов — отправиться на МКС с достаточным запасом, чтобы одежды хватило на всю миссию. Но это стоит $5 000-$10 000 за каждые 500 грамм груза, и такие траты неоправданно велики. Астронавты не могут вернуть свое грязное белье обратно на Землю, поскольку на спускаемом аппарате недостаточно места. Поэтому на МКС периодически отправляют беспилотные космические аппараты, которые могут совершать односторонние поездки. Как только аппарат причаливает к станции, космонавты разгружают поступившие запасы и заполняют пустоты мусором и грязной одеждой. Космический аппарат и все в нем сгорают в небе над Тихим океаном.

5. Как известно, человек теряет мышечную и костную массу , если находится в космосе достаточно долго. Поэтому всем космонавтам предписано тренироваться каждый день не менее двух часов. Оборудование для тренировок на МКС сильно отличается от типичного инвентаря, который можно встретить в фитнес клубе. Поскольку на борту космонавты находятся в невесомости, для тренировок разработаны специализированные тренажеры.

6. Кстати, у космонавтов есть оружие . Оно предназначено для того, чтобы обороняться от диких животных после приземления на Землю. Оружие хранится не на самой МКС, а на спускаемом аппарате.

7. МКС — это самый дорогой проект за всю историю человечества. Совместными усилиями США, Канады, Японии, России, Бельгии, Бразилии, Германии, Дании, Испании, Италии, Нидерландов, Норвегии, Франции, Швейцарии и Швеции в строительство и содержание станции вложено $150 000 000 000.

12 апреля грядет день космонавтики. И конечно же, было-бы неправильно обойти этот праздник стороной. Тем более, что в этом году дата будет особенной, 50 лет со дня первого полёта человека в космос. Именно 12 апреля 1961 года Юрий Гагарин совершил свой исторический подвиг.

Ну а без грандиозных суперсооружений человеку в космосе не обойтись. Именно таковым и является Международная космическая станция (англ. International Space Station).

Габариты МКС - невелики; длина - 51 метр, ширина вместе с фермами - 109 метров, высота - 20 метров, вес - 417,3 тонны. Но думаю всем понятно, что уникальность этого суперсооружения не в его размерах, а в технологиях используемых для фукционирования станции в открытом космосе. Высота орбиты МКС составляет 337-351 км над землей. Скорость движения по орбите - 27700 км/ч. Это позволяет станции совершать полный оборот вокруг нашей планеты за 92 минуты. То есть, каждые сутки космонавты, находящиеся на МКС встречают 16 рассветов и закатов, 16 раз ночь сменяет день. Сейчас экипаж МКС состоит из 6 человек, а вообще за все время функционирования станция приняла 297 посетителей (196 разных людей). Началом эксплуатации Международной космической станции считается 20 ноября 1998 года. И на данный момент (9.04.2011) станция находится на орбите уже 4523 суток. За это время она достаточно сильно эволюционировала. Предлагаю убедиться Вам в этом, просмотрев фото.

МКС, 1999 год.

МКС, 2000 год.

МКС, 2002 год.

МКС, 2005 год.

МКС, 2006 год.

МКС, 2009 год.

МКС, март 2011 года.

Ниже приведу схему станции, из которой можно узнать названия модулей а также увидеть места стыковки МКС с другими космическими кораблями.

МКС является международным проектом. В нём участвуют 23 государства: Австрия, Бельгия, Бразилия, Великобритания, Германия, Греция, Дания, Ирландия, Испания, Италия, Канада, Люксембург(!!!), Нидерланды, Норвегия, Португалия, Россия, США, Финляндия, Франция, Чехия, Швейцария, Швеция, Япония. Ведь осилить в финансовом плане строительство и поддержания функциональности Международной космической станции в одиночку не под силу ни одному государству. Подсчитать точные или даже приблизительные затраты на строительство и эксплуатацию МКС не представляется возможным. Официальная цифра уже перевалила за 100 млрд долларов США, а если прибавить сюда все побочные затраты, то получится около 150 млрд долларов США. Это уже сейчас делает Международную космическую станцию самым дорогостоящим проектом за всю историю человечества. А исходя из последних договоренностей России, США и Японии (Европа, Бразилия и Канада пока в раздумьях) о том, что срок эксплуатации МКС продлен минимум до 2020 года (а возможно и дальнейшее продление), то суммарные затраты на содержание станции возрастут еще больше.

Но предлагаю отвлечься от цифр. Ведь помимо научной ценности есть у МКС и другие достоинства. А именно, возможность оценить первозданную красоту нашей планеты с высоты орбиты. И совсем необязательно для это выходить в открытый космос.

Потому как, есть на станции своя смотровая площадка, застеклённый модуль "Купол".

МЕЖДУНАРО́ДНАЯ КОСМИ́ЧЕСКАЯ СТА́НЦИЯ (МКС; International Space Station, ISS), созданный и эксплуатируемый в международной кооперации пилотируемый орбитальный космический аппарат, используемый как многоцелевой исследовательский комплекс. Параметры орбиты: высота 410–460 км; наклонение 51,6°. МКС имеет модульную структуру; сборка происходит путём последовательного присоединения к комплексу очередного модуля или блока, доставленного на орбиту. Модули создаются странами – участницами проекта, представленными своими космическими агентствами: Канадой (Канадское космическое агентство, ККА), Россией (Федеральное космическое агентство, Роскосмос), США (Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, НАСА), Японией (Японское агентство по аэрокосмическим исследованиям, ДЖАКСА) и странами – членами Европейского космического агентства (ЕКА). Первый модуль МКС – «Заря» (разработанный и изготовленный в России по заказу США) выведен на орбиту 20.11.1998. Введение в состав МКС российского служебного модуля «Звезда» (2000) обеспечило возможность эксплуатации станции в непрерывном пилотируемом режиме (со 2.11.2000). МКС обеспечивает жизнедеятельность до 6 постоянных членов экипажа, во время экспедиций посещения – до 13 чел. После окончания развёртывания МКС её размеры составят 109×80×38 м, объём герметичных отсеков 1140 м 3 , масса 455 т.

Основная цель создания МКС – возможность проведения на околоземной орбите экспериментов, требующих наличия уникальных условий космического полёта (вакуума, микрогравитации, не ослабленных земной атмосферой космич. излучений). МКС используется для проведения фундаментальных и прикладных исследований в области медицины и биологии (в т. ч. космической медицины , биотехнологии, экзобиологии ), физики (в т. ч. квантовой физики, физики жидких сред, физики твёрдого тела), астрономии (в т. ч. астрофизики, космологии), физики космических лучей, геофизики и дистанционного зондирования Земли (в т. ч. климатологии, исследования природных ресурсов, океанологии, экологического мониторинга, мониторинга чрезвычайных ситуаций), материаловедения, космической техники и технологии, космического образования и др. Работы проводятся с помощью спец. оборудования (научной аппаратуры), эксплуатируемого, как правило, в герметичных отсеках специализированных модулей-лабораторий; часть оборудования для экспериментов, связанных с решением задач мониторинга окружающей среды, астрономических и геофизических измерений, наблюдений Земли в автоматическом режиме, длительного экспонирования в условиях открытого космоса размещена на внешней поверхности модулей МКС. В основу использования научной аппаратуры заложен принцип её сменности (периодической замены доставляемого оборудования на универсальных рабочих местах, обеспечивающих его функционирование необходимыми ресурсами).

По межправительственному соглашению 1998 года МКС состоит из 2 интегрированных сегментов: российского и американского. На кон. 2015 российский сегмент включал функционально-грузовой модуль «Заря», служебный «Звезда» (2000), стыковочный отсек «Пирс» (2001) и малые исследовательские модули – «Поиск» МИМ-2 (2009), «Рассвет» МИМ-1 (2010). Модуль «Звезда» участвует в управлении ориентацией МКС, обеспечивает коррекцию орбиты с использованием ракетных двигателей, его осевой стыковочный узел служит портом для европейских грузовых кораблей ATV. МИМ-1 служит для увеличения количества портов стыковки транспортных пилотируемых и грузовых кораблей типа «Союз» и «Прогресс», размещения научного оборудования и хранения грузов, а также для выходов российского экипажа в открытый космос. В дальнейшем планируется доставить на орбиту российские модули: в 2017 – многоцелевой лабораторный модуль (МЛМ) «Наука» для научных исследований, на котором будет эксплуатироваться манипулятор ERA (ЕКА) для проведения работ с оборудованием, расположенным на внешней поверхности российского сегмента МКС, и др.; в 2017–19 – узловой модуль УМ и научно-энергетические модули НЭМ.

Американский сегмент состоит из узлового модуля «Unity» (США, 1998), лабораторного «Destiny» (США, 2001), шлюзовой камеры «Quest» (США, 2001), узловых модулей (для космических кораблей «Space Shuttle», коммерческих транспортных грузовых кораблей «Space X Dragon», «Orbital Sygnus» (США) и японского HTV); модуля «Harmony» (США, 2007), исследовательских модулей «Kibo» (Япония, 2008) и «Columbus» (ЕКА, 2008); узлового модуля «Tranquility» (США, 2010), в состав которого входит специализированный отсек для внешних наблюдений и управления робототехническими устройствами «Cupola», оснащённый 7 иллюминаторами; постоянного многоцелевого модуля «Leonardo» (ЕКА, США, 2011), а также ферменной конструкции (первый элемент доставлен на орбиту в 2000). На ферме установлены ориентируемые солнечные батареи (общей пл. 2100 м 2), ориентируемые радиаторы (общей пл. 580 м 2). По поверхности американского сегмента (фермы) предусмотрена возможность передвижения канадских робототехнических систем-манипуляторов SSRMS и SPDM.

Головной организацией по созданию рос. сегмента и его интеграции с американским является ОАО Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С. П. Королёва, по американскому сегменту – компания «Боинг».

Международная космическая станция - результат совместной работы специалистов целого ряда областей из шестнадцати стран мира (Россия, США, Канада, Япония, государства, входящие в Европейское содружество). Грандиозный проект, который в 2013 году отметил пятнадцатилетие начала своей реализации, воплощает в себе все достижения технической мысли современности. Внушительной частью материала о ближнем и дальнем космосе и некоторых земных явлениях и процессах ученых обеспечивает именно международная космическая станция. МКС, однако, строилась не за один день, ее созданию предшествовала почти тридцатилетняя история космонавтики.

Как все начиналось

Предшественниками МКС были Неоспоримое первенство в деле их создания занимали советские техники и инженеры. Работа над проектом «Алмаз» началась еще в конце 1964 года. Ученые трудились над пилотируемой орбитальной станцией, на которой могли бы находиться 2-3 космонавта. Предполагалось, что «Алмаз» прослужит в течение двух лет и все это время будет использоваться для исследований. По проекту, основной частью комплекса была ОПС - орбитальная пилотируемая станция. В ней размещались рабочие зоны членов экипажа, а также бытовой отсек. ОПС была оснащена двумя люками для выхода в открытый космос и сброса на Землю специальных капсул с информацией, а также пассивным узлом стыковки.

Эффективность работы станции во многом определяется ее энергетическими запасами. Разработчики «Алмаза» нашли способ многократно увеличить их. Доставкой космонавтов и различного груза на станцию занимались транспортные корабли снабжения (ТКС). Они, кроме всего прочего, были оснащены активной системой стыковки, мощным энергетическим ресурсом, великолепной системой регулирования движения. ТКС был способен на протяжении длительного времени снабжать станцию энергией, а также управлять всем комплексом. Все последующие аналогичные проекты, в том числе и международная космическая станция, создавались с применением такого же способа экономии ресурсов ОПС.

Первая

Соперничество с США заставляло советских ученых и инженеров работать как можно быстрее, поэтому в кратчайшие сроки была создана другая орбитальная станция - «Салют». Ее доставили в космос в апреле 1971 года. Основу станции составляет так называемый рабочий отсек, включающий два цилиндра, малый и большой. Внутри меньшего по диаметру располагался пункт управления, спальные места и зоны отдыха, хранения и принятия пищи. Больший цилиндр - вместилище научного оборудования, тренажеров, без которых не обходится ни один подобный полет, а также там располагалась душевая кабина и изолированный от остального помещения туалет.

Каждый следующий «Салют» чем-то отличался от предыдущего: оснащался новейшим оборудованием, имел конструктивные особенности, соответствовавшие развитию техники и знаний того времени. Эти орбитальные станции положили начало новой эры исследования космических и земных процессов. «Салюты» были базой, на которой проводились в большом количестве исследования в области медицины, физики, промышленности и сельского хозяйства. Трудно переоценить и опыт использования орбитальной станции, который был с успехом применен в процессе эксплуатации следующего пилотируемого комплекса.

«Мир»

Длительным был процесс накапливания опыта и знаний, результатом которого стала международная космическая станция. «Мир» - модульный пилотируемый комплекс - следующий его этап. На нем был опробован так называемый блочный принцип создания станции, когда в течение некоторого времени основная часть ее наращивает свою техническую и исследовательскую мощь за счет присоединяемых новых модулей. Его впоследствии «позаимствует» международная космическая станция. «Мир» стал образцом технического и инженерного мастерства нашей страны и фактически обеспечил ей одну из ведущих ролей в создании МКС.

Работы над сооружением станции начались в 1979 году, а на орбиту она была доставлена 20 февраля 1986-го. В течение всего времени существования «Мира» на нем проводились различные исследования. Необходимое оборудование доставлялось в составе дополнительных модулей. Станция «Мир» позволила ученым, инженерам и исследователям приобрести неоценимый опыт по использованию подобного масштаба. Кроме того, она стала местом мирного международного взаимодействия: в 1992 году между Россией и США было подписано Соглашение о сотрудничестве в космосе. Реализовываться оно фактически начало в 1995 году, когда к станции «Мир» отправился американский «Шаттл».

Завершение полета

Станция «Мир» стала местом самых разных исследований. Здесь подвергались анализу, уточнялись и открывались данные в области биологии и астрофизики, космической техники и медицины, геофизики и биотехнологии.

Свое существование станция закончила в 2001 году. Причиной решения затопить ее стала выработка энергетического ресурса, а также некоторые аварии. Выдвигались различные версии спасения объекта, однако они не были приняты, и в марте 2001 года станция «Мир» была погружена в воды Тихого океана.

Создание международной космической станции: подготовительный этап

Идея создания МКС возникла еще в то время, когда мысли затопить «Мир» еще никому в голову не приходили. Косвенной причиной возникновения станции стал политический и финансовый кризис в нашей стране и экономические проблемы в США. Обе державы осознали свою неспособность в одиночку справится с задачей создания орбитальной станции. В начале девяностых было подписано соглашение о сотрудничестве, одним из пунктов которого являлась международная космическая станция. МКС как проект объединила не только Россию и США, но и, как уже отмечалось, еще четырнадцать стран. Одновременно с определением участников состоялось утверждение проекта МКС: станция будет состоять из двух интегрированных блоков, американского и российского, и укомплектовываться на орбите модульным способом аналогично «Миру».

«Заря»

Первая международная космическая станция начала свое существование на орбите в 1998 году. 20 ноября при помощи ракеты «Протон» был запущен функционально-грузовой блок российского производства «Заря». Он стал первым сегментом МКС. Конструктивно он был похож на некоторые из модулей станции «Мир». Интересно, что американская сторона предлагала строить МКС непосредственно на орбите, и только опыт российских коллег и пример «Мира» склонил их в сторону модульного метода.

Внутри «Заря» оснащена различными приборами и аппаратурой, стыковки, энергоснабжения, управления. Внушительная часть оборудования, в том числе топливные баки, радиаторы, камеры и панели солнечных батарей, размещаются на внешней части модуля. Все наружные элементы защищены от метеоритов специальными экранами.

Модуль за модулем

5 декабря 1998 года к «Заре» направился шаттл «Индевор» с американским стыковочным модулем «Юнити». Спустя два дня «Юнити» был пристыкован к «Заре». Далее международная космическая станция «обзавелась» служебным модулем «Звезда», изготовлением которого занимались также в России. «Звезда» представляла собой модернизированный базовый блок станции «Мир».

Стыковка нового модуля произошла 26 июля 2000 года. С этого момента «Звезда» взяла на себя управление МКС, а также всеми системами жизнеобеспечения, стало возможным постоянное пребывание команды космонавтов на станции.

Переход на пилотируемый режим

Первый экипаж международной космической станции был доставлен кораблем «Союз ТМ-31» 2 ноября 2000 года. В его состав вошли В. Шеперд - командир экспедиции, Ю. Гидзенко - пилот, - бортинженер. С этого момента начался новый этап эксплуатации станции: она перешла в пилотируемый режим.

Состав второй экспедиции: Джеймс Восс и Сьюзан Хэлмс. Она сменила первый экипаж в начале марта 2001 года.

и земных явлений

Международная космическая станция - место проведения разнообразных Задача каждого экипажа заключается в том числе и в сборе данных о некоторых космических процессах, изучении свойств определенных веществ в условиях невесомости и так далее. Научные исследования, которые проводятся на МКС, можно представить в виде обобщенного списка:

• наблюдение за различными удаленными объектами космоса;
• исследование космических лучей;
• наблюдение за Землей, в том числе изучение атмосферных явлений;
• исследование особенностей физических и биопроцессов в условиях невесомости;
• испытания новых материалов и технологий в условиях открытого космоса;
• медицинские исследования, в том числе создание новых лекарств, опробование диагностических методов в условиях невесомости;
• производство полупроводниковых материалов.

Будущее

Как и любой другой объект, подвергающийся столь большой нагрузке и столь интенсивно эксплуатируемый, МКС рано или поздно перестанет функционировать на необходимом уровне. Первоначально предполагалось, что ее «срок годности» закончится в 2016 году, то есть станции отводилось всего 15 лет. Однако уже с первых месяцев ее эксплуатации стали звучать предположения, что срок этот несколько преуменьшен. Сегодня высказываются надежды, что международная космическая станция будет работать до 2020 года. Затем, вероятно, ее ждет та же участь, что и станцию «Мир»: МКС затопят в водах Тихого океана.

Сегодня же международная космическая станция, фото которой представлены в статье, с успехом продолжает кружить по орбите вокруг нашей планеты. Периодически в СМИ можно встретить упоминания о новых исследованиях, проделанных на борту станции. МКС является и единственным объектом космического туризма: только на конец 2012 года ее посетили восемь космонавтов-любителей.

Можно предположить, что подобный вид развлечений будет только набирать силу, поскольку Земля из космоса - вид завораживающий. И никакая фотография не идет в сравнение с возможностью лицезреть подобную красоту из иллюминатора международной космической станции.

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.

31.08.2018, Илья Хель 54

Вчера ночью в бытовом отсеке корабля «Союз МС-09», пристыкованного к Международной космической станции, была обнаружена брешь. Давление воздуха падало незначительно, поэтому поводов переживать не было. Вероятнее всего утечка на борту «Союза» произошла в ночь на 30 августа по причине попадания микрометеорита. Спустя сутки утечку устранили, контрольная проверка будет проведена утром 31 августа.