Содержание
Обитаемые космические станции: путь к Луне и другим планетам
21 ноября 2019, 07:00
Наука
Статья
Аналоги существующих и создаваемых сегодня российских модулей Международной космической станции (такие как Узловой модуль и Научно-энергетический) могут стать основой российского сегмента международной окололунной платформы. Об этом говорится в докладе специалистов РКК «Энергия», озвученном на 70-м Международном астронавтическом конгрессе (International Astronautical Congress 2019, IAC) в Вашингтоне.
Читайте также
Первый искусственный объект на Луне
Это мероприятие было приурочено к 50-летию первого полета человека на Луну, поэтому особое внимание было уделено задаче возвращения на естественный спутник Земли.
Уже зарекомендовавшее себя равноправное партнерство по линии околоземной станции может перерасти в сотрудничество по созданию орбитальной платформы около естественного спутника Земли, создание которой должно вестись на принципах и нормах МКС. И начать освоение Луны можно уже в ближайшее время. «Существующие технологии, возможности промышленности стран-партнеров по МКС, действующие международно-правовые и организационные механизмы во многом определяют реализуемость программы и возможность создания платформы (около Луны — прим. ТАСС) в короткие сроки», — говорится в докладе.
Международное сотрудничество и опыт МКС
С точки зрения потребностей российской лунной программы и имеющихся технических возможностей для освоения Луны предлагается использовать готовые инженерные решения — космические модули, проектирование и производство которых идет на мощностях РКК «Энергия».
В настоящее время российский сегмент МКС еще не сформирован окончательно. Отправки на околоземную орбиту ожидают три модуля: Узловой, Научно-энергетический и Многофункциональный лабораторный модуль «Наука». При этом тот факт, что Россия «запаздывает» с развертыванием российского сегмента МКС, может сослужить хорошую службу для будущей окололунной платформы. Так как все технологические процессы создания космических обитаемых модулей отлажены и функционируют на отечественных предприятиях. И специалисты не растеряли свой опыт.
В то же самое время NASA уже двадцать лет не работает с производством жилых орбитальных модулей (последний американский модуль «Гармония» вошел в состав МКС в 2007 году). Соответственно, нет налаженного производства.
Специалисты «Энергии» отметили необходимость создания платформы около Луны на международных началах. Так как наличие нескольких сегментов позволит решить задачу резервирования систем, в том числе жизненно важных. Например, системы регенерации воды и воздуха на МКС свои на российском сегменте и сегменте NASA. Нередки моменты, когда в случае поломок зарубежные партнеры используют кухню или туалет на российском сегменте и наоборот.
© NASA Johnson
Кроме того, иностранное партнерство позволит обеспечивать доставку пассажиров и грузов на окололунную станцию отечественными и зарубежными ракетами-носителями. Такая же система резервирования будет и у пилотируемых космических кораблей. Таким образом получится избежать ситуации, когда критические элементы обеспечения жизнедеятельности окололунной платформы будут обеспечиваться только одной страной.
Космическое «Лего»
Как следует из доклада, первым модулем будущего сегмента в составе платформы для освоения Луны может стать Многоцелевой (интерфейсный) модуль, который будет обеспечивать прием космических кораблей, проведение выходов в открытый космос, заправку лунных посадочных комплексов от танкера. Он технически может быть создан в короткие сроки с учетом опыта создания Узлового модуля (уже изготовлен, ждет отправки к МКС) и малых исследовательских, которые уже находятся в составе российского сегмента МКС.
Проектная проработка Многоцелевого модуля показывает, что его масса составляет примерно 9 тонн и он может быть доставлен к Луне российскими средствами
Таким образом, для сбора окололунной платформы мы сможем использовать не только сверхтяжелые ракеты, пускать которые можно не более двух раз в год из-за возможностей промышленности и космодрома. Будут использоваться ракеты-носители среднего и тяжелого класса для доставки отдельных элементов к орбите Луны.
Готовящийся сейчас для МКС Научно-энергетический модуль (НЭМ) является одновременно прототипом будущего Служебного модуля окололунной станции, а в перспективе — и модулей в составе лунной базы. Служебный будет обеспечивать размещение оборудования для обслуживания лунных кораблей в составе станции, а также резервирование основных служебных систем окололунной платформы для необходимой надежности функционирования станции. Кроме того, в нем будет располагаться экипаж. Согласно расчетам специалистов, он будет обладать массой около 12 тонн.
Предусматривается возможность автономного полета модуля в период между основными экспедициями. Эта опция позволит отработать технологии энергоэффективных перелетов между различными точками в системе Земля — Луна — Солнце.
Вернуться, чтобы остаться
В отличие от экспедиций пятидесятилетней давности, в этот раз космические державы намерены не просто высадиться на Луну и установить флаг, но и изучить ее, обосновать лунную базу, научиться использовать ресурсы. Крылатой стала фраза из Twitter NASA: «Мы собираемся вернуться на Луну, чтобы остаться там» (We are going to the Moon — to stay).
Читайте также
Гайд по созданию убежища на Луне для тех, кто хочет улететь
При этом и Россия, и США до сих пор прорабатывают варианты доставки миссий на Луну. Есть две основных схемы: первая — прямой путь с Земли на Луну, когда экипаж переходит в лунный взлетно-посадочный корабль из основного космического корабля на низкой орбите Луны. И вторая — через окололунную станцию. Орбитальная лунная станция позволит более тщательно и в спокойном темпе готовиться к спуску на лунную поверхность. Не придется расходовать ресурсы космического корабля и лунной взлетно-посадочной платформы. Сроки такой экспедиции не будут ограничены возможностями кораблей по длительности автономного полета.
© NASA
И хотя строительство новой станции на орбите Луны будет более дорогим проектом, чем организация миссий по посещению Луны по прямой схеме, но в перспективе она позволит более полно вести отработку различных космических технологий, в том числе многоразовых транспортных систем, ракет, кораблей. Ведь лунная программа — это не только строительство лунной базы, Луна — это последовательное решение задач с технической и экономической эффективностью, да и вести строительство базы на поверхности Луны, имея на орбите окололунную станцию, будет гораздо легче.
Лунные программы
Озвученная Роскосмосом программа освоения Луны должна быть реализована в несколько этапов до 2040 года. Роскосмос предлагает обеспечить транспортное сообщение с естественным спутником за счет создания сверхтяжелой ракеты, а также построить на поверхности Луны посещаемую научную базу, инфраструктуру которой должны возводить роботы.
Читайте также
50 лет назад люди сели на Луну, в 2024-м NASA хочет туда вернуться. Но стоит ли игра свеч?
Соединенные Штаты предложили концепцию окололунной станции Deep Space Gateaway, которая станет пересадочным пунктом для миссий на естественный спутник Земли и в дальний космос. Позже NASA анонсировала проект «Артемида», который тоже предусматривает строительство поселения на Луне.
Российская и американская новые лунные программы пока получили частичное финансирование (в США выделены деньги на начальный этап «Артемиды», в РФ профинансирована разработка эскизного проекта сверхтяжелой ракеты). Американцы активно вовлекают в свои проекты международных участников, в том числе Россию. Роскосмос при этом, как ранее заявлял гендиректор госкорпорации Дмитрий Рогозин, готов участвовать в инициированной программе NASA на паритетных началах.
Материал подготовлен Военной редакцией ТАСС
Теги:
Рогозин, Дмитрий ОлеговичСШАРоссия
Космические станции следующего десятилетия: Китай / Хабр
Bisbos.com
На проходящем в эти дни Парижском авиасалоне в Ле-Бурже представители Китая предложили Роскосмосу участвовать в проекте Китайской космической станции. Как заявил глава госкорпорации Игорь Комаров, какой-либо договорённости и планов нет: у станций разное наклонение орбиты. Пока что Россия не планирует присоединяться к проекту.
План станции, о которой идёт речь, относительно финализирован. Сама пилотируемая китайская космонавтика молода — первый китаец-тайкунавт появился менее полутора десятков лет назад. Однако после закрытия проекта МКС в 20-х годах этого века КНР может оказаться одной — если не единственной — из стран с функционирующей станцией на орбите Земли.
Существующая сегодня Международная космическая станция — это слияние проекта станции «Фридом», орбитального дома США и их японских, канадских и европейских партнёров, и советской «Мир-2».
Оба проекта тянутся чуть ли не на полвека назад в прошлое Холодной войны. Планы международной многомодульной космической станции под названием «Свобода» («Фридом») озвучили в 1984 году при Рейгане. 40-й президент в США в наследство от предшественника получил один из самых дорогих орбитальных носителей в истории «Спейс Шаттл» и ни одной постоянной орбитальной станции, а новое руководство в США всегда любит назначать новые направления космонавтики.
В речи 25 января 1984 года Рейган обозначил основные характеристики ответа советскому «Миру»: проведение научной работы в условиях микрогравитации, участие стран-союзниц, которые как помогут в создании станции, так и сами будут ей пользоваться.
На иллюстрации выше в представлении художника изображена одна из конфигураций «Фридом». Эта выбрана нарочно — она более всего напоминает МКС. Некоторые из них были крупнее и, очевидно, дороже. Между тем проект получал слабую финансовую поддержку. С 1984 по 1993 года планы «Фридом» переделывали семь раз. Один раз в Конгрессе США станцию и вовсе чуть не вычеркнули из плана финансирования НАСА: не хватило всего одного голоса.
С другой стороны океана экономическая ситуация была не лучше. В постепенно разваливающемся СССР отдельные республики переставали перечислять деньги в федеральный бюджет, после фактического распада шли хорошо известные процессы перехода на новые экономические принципы. На космос денег здесь было ещё меньше.
Один из набросков «Мира-2»
К счастью «Мир-2» не остался всего лишь фантазией моделеров симулятора Orbiter: через адаптер PMA-1 к американскому сегменту присоединены модули «Заря» и базовый блок «Мира-2», ставший «Звездой».
За восемнадцать лет на орбите МКС приобрела свой нынешний размах. Ставшую одной из самых дорогих структур человечества станцию посетили граждане нескольких десятков государств, многие страны проводят на ней эксперименты — достаточно лишь быть партнёром.
Но членство в проекте есть только у США, их союзников и присоединившейся России. Не участвует в МКС наравне с остальными, к примеру, Индия или Южная Корея. У других стран есть настоящие барьеры к участию. Скорее всего, ни один гражданин КНР на борту станции никогда не побывает. Вероятная причина подобного — геополитические мотивы и политическая неприязнь. К примеру, всем исследователям американского космического агентства НАСА запрещено работать с гражданами Китая, связанными с китайскими государственными или частными организациями.
Поэтому в космосе Китай шагает в одиночку. Кажется, так было всегда: заимствовать опыт ранних советских запусков мешал советско-китайский раскол. Всё, что успел Китай до него — перенять опыт при создании ракеты Р-2, улучшенной копии немецкой «Фау-2». В семидесятых и восьмидесятых годах прошлого века в рамках программы «Интеркосмос» СССР запускал на орбиту граждан содружественных государств. И здесь не было ни одного китайца. Технологические обмены между КНР и Россией возобновились лишь к двухтысячным.
Первый тайкунавт появился в 2003 году. Аппарат «Шэньчжоу-5» вывел на орбиту Ян Ливэя. Пусть и куда позже, но Китай стал третьей нацией в мире после СССР и США, создавшей возможность вывода человека на орбиту Земли. Ответ на вопрос, насколько независимо была проведена эта работа, — это удел любителей поспорить. Но корабль «Шэньчжоу» как внешне, так и внутренне напоминает советский «Союз», а один из российских учёных с мировым именем получил 11 лет заключения по обвинению в передаче космических технологий Китаю.
в 2008 КНР отработала выход в открытый космос на «Шэньчжоу-7». От космоса тайкунавта Чжай Чжигана защищал скафандр «Фэйтянь», созданный по подобию российского «Орлана-М».
Cвою первую космическую станцию «Тяньгун-1» Китай вывел на орбиту в 2011 году. Внешне станция напоминает ранние аппараты серии «Салют»: она состояла из одного модуля и не предусматривала расширения или стыковки более одного корабля. Станция прибыла на заданную орбиту. Через месяц была проведена автоматическая стыковка беспилотного корабля «Шэньчжоу-8». Корабль отстыковался и пристыковался вновь, чтобы протестировать системы сближения и стыковки. Летом 2012 года «Тяньгун-1» посещали два экипажа тайкунавтов.
«Тяньгун-1»
В мировой истории запуск человека — это 1961 год, выход в космос —1965, автоматическая стыковка — 1967, стыковка с космической станцией — 1971. Китай стремительно повторял космические рекорды, которые США и СССР ставили поколения назад, он наращивал опыт и технологии, пусть и прибегая к копированию.
Визиты на первую китайскую космическую станцию длились недолго, всего несколько дней. Как можно заметить, это была не совсем полноценная станция — её создавали для отработки технологий сближения и стыковки. Два экипажа — и её оставили.
На данный момент «Тяньгун-1» постепенно сходит с орбиты, остатки аппарата упадут на Землю где-то в конце 2017 года. Вероятно, это будет неконтролируемый сход, поскольку со станцией потеряна связь.
Одномодульная «Тяньгун-2» внешне похожа на предшественницу. Это опять же не полноценная станция, а посещаемый модуль для испытания технологий. Цели теперь более важные: отработка систем жизнеобеспечения, регенерации воздуха и какие-никакие попытки вести научную работу.
Впервые к китайской станции прибыл беспилотный грузовой космический корабль «Тяньчжоу». Доснабжение станций беспилотными «грузовиками» — ключевой компонент непрерывного и долговременного пребывания людей на борту, как это продемонстрировала программа станции «Салют-6». От станции «Тяньгун-3» в Китае решили отказаться, её цели взял на себя второй «небесный дворец».
Быстрая отработка технологий нужна для запуска Китайской многомодульной космической станции. Согласно текущим планам, её масса составит 60 тонн — шестую часть массы МКС или половину массы «Мира» в его окончательной конфигурации.
Набор модулей Китайской космической станции примерно известен. Это базовый модуль «Тяньхэ» («Млечный путь») и два научных модуля «Веньтянь» («Вопрошание к небу») и «Мэнтянь» («Небо мечты»). Заметно, что в названиях космических аппаратов китайцы придерживаются поэтических образов, а не того, чего можно было бы ожидать от коммунистической страны — идей мировой революции пролетариата. За эту традицию нужно благодарить китайского политического деятеля Дэн Сяопина.
Базовый модуль «Тяньхе»
В конструкции 22-тонного «Тяньхе» заметны схожести с базовым модулем «Мира» и «Звездой» МКС, которые произошли от «Салютов». В передней части модуля расположен стыковочный узел, снаружи размещёны робоманипулятор, гиродины и солнечные панели. Внутри модуля находятся зона для хранения припасов и научных экспериментов. Экипаж модуля — 3 человека.
Научный модуль «Вэньтянь»
Два научных модуля будут обладать примерно тем же размером, что и «Тианьхэ», примерно той же массой — 20 тонн. На «Вэньтянь» хотят поставить ещё один робоманипулятор поменьше для проведения экспериментов в открытом космосе и маленькую шлюзовую камеру.
Научный модуль «Мэнтянь»
В «Мэнтяне» расположен шлюз для выхода в открытый космос и дополнительный стыковочный узел.
Из-за скудности доступной информации илюстрация Bisbos.com допускает вольности в предположениях и догадках, но даёт хорошее представление о будущей станции. Здесь кроме модулей станции присутствует грузовой корабль модели «Тяньчжоу» (в левом верхнем углу) и корабль экипажа серии «Шэньчжоу» (в правом нижнем углу).
Запуски первых модулей начнут в 2019 году, Китай планирует закончить сборку в 2022 году. Планируемый срок службы многомодульной китайской станции — 10 лет.
Рано или поздно МКС отслужит своё. Текущий планируемый срок — 2024 год. Что делать после этого?
Роскосмос хочет дополнить модули российского сегмента МКС и создать новую национальную станцию. В мае этого года вице-премьер России Дмитрий Рогозин дал поручение Роскосмосу проработать вопрос создания станции совместно со странами БРИКС.
Возможно, эти планы можно было бы объединить с китайским проектом. Но 19 июня глава «Роскосмоса» Игорь Комаров заявил, что пока таких планов нет:
Они предлагали, мы обмениваемся предложениями об участии в проектах, но у них другое наклонение, другая орбита и несколько отличные от нас планы. Пока договоренности и планы в будущем, конкретного ничего нет.
Он напомнил, что проект Китайской космической станции — это национальный проект, хотя другие страны могут в нём участвовать. С другой стороны, представителям «РИА Новости» директор отделения международного сотрудничества Китайского национального космического управления (CNSА) Сюй Яньсун заявил, что проект может стать международным.
Приводимая проблема в расположении станции — это наклонение, одна из важнейших характеристик орбиты любого спутника. Это угол между плоскостью орбиты и плоскостью отсчёта — в данном случае экватора Земли.
Наклонение орбиты Международной космической станции составляет 51,6°, что само по себе любопытно. Дело в том, что при запуске искусственного спутника Земли наиболее экономично прибавлять скорость, которую даёт вращение планеты, то есть запускать с наклоном, равным широте. Широта мыса Канаверал в США, где расположены стартовые площадки шаттлов, — 28°, Байконура — 46°. Поэтому при выборе конфигурации была сделана уступка одной из сторон. К тому же с получившейся станции можно фотографировать куда больше суши. С Байконура обычно запускают с наклонением в 51,6°, чтобы отработавшие ступени и сама ракета в случае аварии не упали на территорию Монголии или Китая.
Отделившиеся от МКС российские модули сохранят наклонение орбиты в 51,6°, если, конечно, его не поменять, что энергетически очень затратно — потребует манёвров на орбите, то есть топлива и двигателей, вероятно, «Прогрессов». Заявления о Национальной российской космической станции также намекали на работу с наклонением в 64,8° — это нужно для запуска аппаратов к ней с космодрома Плесецк.
В любом случае, всё это отлично от озвученных китайских планов. Согласно презентациям, Китайская космическая станция будет запущена с наклонением в 42°—43° с высотой орбиты 340—450 километров над уровнем моря. Подобное несоответствие наклонения исключает создание совместной российско-китайской космической станции по типу МКС.
По текущим оценкам срока эксплуатации, МКС прослужит как минимум до 2024 года. Преемниц у станции нет. НАСА не планирует создавать собственную космическую станцию на низкой орбите Земли и концентрирует усилия на полёте к Марсу. Есть лишь планы создания модуля Deep Space Gateway как перевалочного пункта между Землёй и Луной на пути в глубокий космос, к красной планете. Вероятно, для нового витка международного сотрудничества значительно разнится геополитический климат начала девяностых и наших дней.
При создании МКС российскую сторону приглашали не только ради технологий, но и опыта. На тот момент в США орбитальные эксперименты проводили на краткосрочных полётах многоразовой лаборатории «Спейслэб», а опыт работы на долгосрочных орбитальных станциях ограничивался тремя экипажами «Скайлэба» в семидесятых. СССР и его специалисты обладали уникальным знанием по непрерывной эксплуатации станций такого типа, жизни экипажа на борту и проведения научных экспериментов. Возможно, недавнее предложение КНР участвовать в проекте Китайской космической станции — это именно попытка перенять этот опыт.
Сколько космических станций в космосе?
Крупные космические станции на орбите вокруг Земли позволили человечеству постоянно находиться в космосе. После завершения программы «Аполлон» страны переключили свое внимание с путешествий в дальний космос на более локализованные позиции. Космические станции должны стать ступенькой к космическим путешествиям. Космические станции вращаются вокруг Земли по низкой околоземной орбите и обычно используются для проведения экспериментов в космосе, например, для изучения того, как человеческое тело ведет себя и реагирует в условиях невесомости в течение длительных периодов времени. Многие из экспериментов, проводимых на космических станциях, были специально разработаны для определения последствий длительных космических путешествий. Самая известная космическая станция — Международная космическая станция (МКС), единственная космическая станция человечества на орбите. Однако МКС не была первой космической станцией и не будет последней. Сколько космических станций находится на орбите Земли?
История космических станций
Члены экипажа корабля «Союз-11» 1971 года на памятной марке
Первая разработанная космическая станция была построена Советским Союзом в 1971. Называется «Салют-1», он видел только два пилотируемых полета. «Союз-10» и «Союз-11» были единственными пилотируемыми миссиями на «Салют-1». «Союзу-10» не удалось состыковаться со станцией, и миссия была быстро прервана. «Союз-11» успешно состыковался со станцией, и космонавты в течение 23 суток проводили эксперименты на «Салюте-1». К сожалению, по окончании миссии на «Союзе-11» клапан не закрылся должным образом, и весь экипаж погиб из-за потери воздуха. Советский Союз запустил еще три космические станции из 1971 по 1973 год, но ни один из них не был укомплектован экипажем. В 1973 году США запустили на низкую околоземную орбиту свою первую космическую станцию «Скайлэб». Skylab станет прелюдией к тому, что однажды станет МКС. НАСА провело три отдельные миссии с экипажем, которые провели на борту Скайлэб около 24 недель с мая 1973 года по февраль 1974 года. Поскольку НАСА еще не разработало космический шаттл, у астронавтов не было возможности дозаправить космическую станцию. В 1979 году «Скайлэб» упал на Землю по затухающей орбите и развалился при входе в атмосферу.
После «Скайлэба» США не запустят еще одну космическую станцию, пока не начнется строительство МКС. До конца 20-го века Советский Союз продолжал свою программу «Салют», запустив еще несколько космических станций. Пожалуй, самой известной космической станцией, запущенной Советским Союзом, была «Мир». Мир был запущен Советским Союзом в 1986 и оставался в эксплуатации до 2001 г. (после распада Советского Союза он эксплуатировался Российской Федерацией с 1991 по 2001 г.). Пока «Мир» находился на орбите, он был самым большим искусственным спутником Земли. Мир провел сотни экспериментов по долгосрочным последствиям космических путешествий и определил, что человечество может поддерживать постоянную среду обитания на орбите Земли.
Международная космическая станция
Фотография НАСА из Международной космической станции
Для большинства людей единственная космическая станция, с которой они, вероятно, знакомы, — это Международная космическая станция (МКС). Это неудивительно, поскольку МКС находится на орбите уже более 23 лет и десятилетиями служила основной средой обитания человечества в космосе. Строительство МКС началось в 1998. МКС — это совместный проект нескольких стран, включая США, Россию, Японию, Европейский Союз и Канаду. Хотя Соединенные Штаты и Россия обеспечивают большую часть финансирования и технологий, каждое государство-член предлагает различные формы технологий, которые помогают сделать МКС одним из величайших примеров международного сотрудничества. После вывода из эксплуатации российской космической станции «Мир» МКС стала крупнейшим искусственным объектом на орбите Земли и продолжает расширяться. Ученые продолжают разрабатывать и добавлять новые модули на космическую станцию, последний из которых был прикреплен в 2021 году. Срок службы МКС многократно продлевался, и в настоящее время она получила достаточно финансирования, чтобы продолжать работу до 2030 года. всегда был кем-то на борту МКС, что делает ее самым продолжительным пребыванием человечества в космосе. По состоянию на 2022 год МКС посетил 251 космонавт из 20 разных стран.
Космические станции Китая
Китайский космический корабль «Тяньчжоу-2» на орбите
Китай — единственная крупная космическая страна, не участвующая в миссиях на МКС. Вместо этого Китай разрабатывает и запускает свои космические станции. Первой космической станцией Китая стала «Тяньгун-1», запущенная 29 сентября., 2011 г. Тяньгун-1 оставался в эксплуатации два года. После вывода станции из эксплуатации она оставалась на орбите до 2018 года, когда сгорела при входе в атмосферу Земли. Основная цель Tiangong-1 заключалась в том, чтобы проверить возможности Китая в космосе и привести к разработке будущих космических станций.
900:02 15 сентября 2016 года Китай запустил свою вторую космическую станцию «Тяньгун-2». Основная цель второй космической станции Китая заключалась не в том, чтобы построить постоянную среду обитания в космосе, а, скорее, в том, чтобы проверить технологию, необходимую для создания в конечном итоге постоянной среды обитания в космосе. Спустя всего три года Тяньгун-2 был выведен из эксплуатации и сожжен после входа в атмосферу в 2019 году. В настоящее время Китай строит гораздо более крупную станцию Тяньгун, первые модули которой будут запущены в 2021 году, а еще больше запланировано на 2022 год. Китай намеревается, чтобы эта космическая станция соперничать с МКС и предложить человечеству второе постоянное присутствие в космосе.
Эйдан Ремпл 21 апреля 2022 г. в Science
космическая станция | Определение, история и факты
Международная космическая станция
Смотреть все СМИ
- Ключевые люди:
- Тим Пик
Зигмунд Йен
Эллен Очоа
Валентин Петрович Глушко
- Похожие темы:
- Тяньгун
Салют
пилотируемый космический корабль
Просмотреть весь связанный контент →
Популярные вопросы
Что такое космическая станция?
Космическая станция – это искусственное сооружение, размещенное на орбите и имеющее герметичный корпус, электропитание, запасы и экологические системы, необходимые для поддержания человеческого жилья в течение длительного времени. В зависимости от конфигурации космическая станция может служить базой для различных видов деятельности. К ним относятся наблюдения за Солнцем и другими астрономическими объектами, изучение ресурсов и окружающей среды Земли, военная разведка и долгосрочные исследования поведения материалов и биологических систем, включая физиологию и биохимию человека, в состоянии невесомости или микрогравитации.
Должны ли люди колонизировать космос с помощью космических станций?
Колонизация космоса с помощью космических станций или иным образом широко обсуждается. Некоторые утверждают, что у людей есть моральный долг спасти наш вид от вымирания, и космическая колонизация — один из способов сделать это. Другие утверждают, что жизнь в космосе — это научная фантастика и что мы должны сосредоточиться на улучшении жизни на Земле, а не на возможном разрушении другой планеты или луны. Чтобы узнать больше о дебатах о колонизации космоса, посетите ProCon.org.
Сводка
Прочтите краткий обзор этой темы
космическая станция , искусственное сооружение, размещенное на орбите и имеющее герметичный корпус, электропитание, расходные материалы и экологические системы, необходимые для поддержания человеческого жилья в течение продолжительных периодов времени. В зависимости от конфигурации космическая станция может служить базой для различных видов деятельности. К ним относятся наблюдения за Солнцем и другими астрономическими объектами, изучение ресурсов и окружающей среды Земли, военная разведка и долгосрочные исследования поведения материалов и биологических систем, включая физиологию и биохимию человека, в состоянии невесомости или микрогравитации.
Небольшие космические станции запускаются в полностью собранном виде, а более крупные станции отправляются в виде модулей и собираются на орбите. Чтобы максимально эффективно использовать вместимость корабля-носителя, космическую станцию запускают пустой, а ее экипаж, а иногда и дополнительное оборудование, следует за ней на отдельных кораблях. Поэтому для работы космической станции требуется транспортная система для перевозки экипажей и оборудования, а также для пополнения запасов топлива, воздуха, воды, продуктов питания и других предметов, которые расходуются во время обычных операций. Космические станции используют большие панели солнечных батарей и батареи аккумуляторов в качестве источника электроэнергии. Они также используют геостационарные спутники-ретрансляторы для непрерывной связи с диспетчерами миссий на земле и спутниковые системы позиционирования для навигации.
С 1971 года 12 космических станций, выведенных на низкую орбиту вокруг Земли, были заняты в течение разного времени. В хронологическом порядке это «Салют-1», «Скайлэб», «Салюты-3, 4, 5, 6 и 7», «Мир», Международная космическая станция, «Тяньгун-1» и «2» и более крупная китайская космическая станция, называемая просто «Тяньгун» ( см. таблицу ).
станция или основной модуль для модульной станции | страна происхождения или страна запуска модулей МКС* | Дата запуска | дата повторного ввода | заполняемость, общее количество дней (и количество крупных экспедиций) | Комментарии |
---|---|---|---|---|---|
*Международная космическая станция. | |||||
Салют 1 | СССР | 19 апреля 1971 г. | 11 октября 1971 г. | 23 (1) | первая космическая станция, оборудованная для научных исследований; заброшен после того, как его первый экипаж погиб, возвращаясь на Землю |
Салют 2 | СССР | 3 апреля 1973 г. | 28, 19 мая73 | 0 | военная разведывательная платформа; пострадал от взрыва после выхода на орбиту и никогда не был занят |
Космос 557 | СССР | 11 мая 1973 г. | 22 мая 1973 г. | 0 | научная станция; искалечен после выхода на орбиту и никогда не был занят |
Скайлэб | НАС. | 14 мая 1973 г. | 11 июля 1979 г. | 171 (3) | первая космическая станция США; успешно поддерживал исследования Солнца и биомедицинские эксперименты по изучению эффектов невесомости |
Салют 3 | СССР | 25 июня 1974 г. | 24 января 1975 г. | 16 (1) | военная разведывательная платформа |
Салют 4 | СССР | 26 декабря 1974 г. | 3 февраля 1977 г. | 93 (2) | научная станция; работал до тех пор, пока его системы не были исчерпаны |
Салют 5 | СССР | 22 июня 1976 г. | 8 августа 1977 г. | 67 (2) | военная разведывательная платформа |
Салют 6 | СССР | 29 сентября 1977 г. | 29 июля, 1982 г. | 684 (6) | первый Салют второго поколения, работавший как очень успешная научная станция; местные экипажи приняли ряд иностранных гостей |
Салют 7 | СССР | 19 апреля 1982 г. | 2 февраля 1991 г. | 815 (5) | проблемное продолжение «Салюта-6», которое приходилось неоднократно спасать |
Мир (модульный) | СССР/Россия | — | 23 марта 2001 г. | оккупирован с 14 марта 1986 г. по 15 июня 2000 г. (непрерывно с 7 сентября 1989 г. по 28 августа 1999 г.) | первая космическая станция, собранная на орбите с использованием индивидуально запускаемых специализированных модулей; успешно применил уроки, извлеченные из программы «Салют» |
Базовый блок Мир | — | 20 февраля 1986 г. | — | — | модуль среды обитания |
Квант 1 | — | 31 марта 1987 г. | — | — | астрофизическая обсерватория с рентгеновскими телескопами |
Квант 2 | — | 26 ноября 1989 г. | — | — | дополнительные системы жизнеобеспечения и большой воздушный шлюз |
Кристалл | — | 31 мая 1990 г. | — | — | лаборатория обработки материалов в условиях микрогравитации |
Спектр | — | 20 мая 1995 г. | — | — | модуль с аппаратурой для исследований НАСА |
Природа | — | 23 апреля 1996 г. | — | — | модуль с аппаратурой НАСА и датчиками наук о Земле |
Международная космическая станция (модульная) | международный консорциум, в первую очередь США и Россия | — | — | постоянно проживает с 2 ноября 2000 г. | модульная расширяемая станция, предназначенная для обслуживания мировых космических агентств в первой четверти 21 века. |
Заря | Россия | 20 ноября 1998 г. | — | — | Финансируемый США и построенный в России модуль, обеспечивающий первоначальную солнечную энергию и систему ориентации. |
Единство | НАС. | 4 декабря 1998 г. | — | — | Соединительный узел, построенный в США |
Звезда | Россия | 2 июля 2000 г. | — | — | Жилой модуль и центр управления российского производства |
Судьба | НАС. | 7 февраля 2001 г. | — | — | Лаборатория микрогравитации НАСА, построенная в США |
Квест | НАС. | 12 июля 2001 г. | — | — | Построенный в США воздушный шлюз, позволяющий американским и российским астронавтам выходить в открытый космос на базе станций. |
Пирс | Россия | 14 сентября 2001 г. | — | — | Стыковочный отсек российского производства, обеспечивающий стыковочный порт «Союз» и дополнительный воздушный шлюз для российских выходов в открытый космос. |
Гармония | НАС. | 23 октября 2007 г. | — | — | Соединительный узел, построенный в США |
Колумбус | НАС. | 7 февраля 2008 г. | Лаборатория микрогравитации, построенная Европейским космическим агентством | ||
Кибо | НАС. | 11 марта 2008 г.; 31 мая 2008 г. | Японская лаборатория микрогравитации | ||
Декстр | НАС. | 11 марта 2008 г. | Канадский робот | ||
Мини-исследовательский модуль-2 | Россия | 10 ноября 2009 г. | — | — | Стыковочный отсек российского производства, обеспечивающий стыковочный порт «Союз» и дополнительный воздушный шлюз для российских выходов в открытый космос. |
Спокойствие | НАС. | 8 февраля 2010 г. | — | — | Соединительный узел, построенный в США |
Мини-исследовательский модуль-1 | НАС. | 14 мая 2010 г. | — | — | Стыковочный отсек российского производства |
Постоянный многоцелевой модуль Леонардо | НАС. | 24 февраля 2011 г. | — | — | Модуль итальянского производства |
Расширяемый модуль деятельности Bigelow | НАС. | 8 апреля 2016 г. | — | — | Модуль, созданный Bigelow Aerospace для тестирования технологии расширяемых модулей. |
Тяньгун 1 | Китай | 29 сентября 2011 г. | 2 апреля 2018 г. | 21 (2) | первая китайская космическая станция |
Тяньгун 2 | Китай | 15 сентября 2016 г. | — | 29 (1) | вторая китайская космическая станция |
Между 1952 и 1954 годами в серии статей в популярном журнале Collier’s немецко-американский пионер ракетостроения Вернер фон Браун представил свое видение космической станции как массивной конструкции в форме колеса, которая вращалась бы для создания «искусственной гравитации». ” от центробежной силы, избавив экипаж из 1000 ученых и инженеров от недостатков невесомости. Его будет обслуживать флот крылатых космических кораблей с ядерными двигателями. Одной из основных задач станции будет сборка аппаратов для экспедиций на Луну. Эта концепция оставалась популярным портретом будущего человечества в космосе вплоть до 19 века.68, когда в классическом научно-фантастическом фильме американского кинорежиссера Стэнли Кубрика «2001: Космическая одиссея » была изображена строящаяся над Землей вращающаяся двухколесная станция. По регулярному расписанию группа коммерческих космических самолетов доставляла людей на станцию, откуда они могли сесть на паром до Луны.
Викторина «Британника»
Наука: правда или вымысел?
Вас увлекает физика? Устали от геологии? С помощью этих вопросов отделите научный факт от вымысла.
Во времена Брауна создание космической станции считалось предварительным шагом к Луне и планетам, но когда политика холодной войны подтолкнула пре-с. Джон Ф. Кеннеди в 1961 году обязал Соединенные Штаты высадить человека на Луну до истечения десятилетия, не было времени следовать этому логичному маршруту. Скорее, один космический корабль был бы обязан вывести на орбиту одноразовую ракету и лететь прямо к своей цели. Тем не менее, даже когда Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) глубоко погрузилось в программу «Аполлон», оно изучило несколько стратегий космических станций в рамках прикладной программы «Аполлон», которая будет использовать корабли, созданные для лунной гонки, для более общей орбитальной деятельности.
Даже когда 2001 вновь излагали перед публикой амбициозное видение Брауна, космическим инженерам уже было очевидно, что первые настоящие космические станции должны быть намного проще, чем их вымышленные аналоги. Один из планов НАСА заключался в том, чтобы состыковать космический корабль «Аполлон» с отработавшей ступенью ракеты, после чего его экипаж наполнит воздухом пустой водородный топливный бак ракеты и установит научное оборудование, которое превратит его в лабораторию на несколько недель пребывания. У ВВС США был собственный план по эксплуатации пилотируемой орбитальной лаборатории, оснащенной усовершенствованной камерой для облегчения военной разведки. В 1969, однако, как только НАСА достигло цели Кеннеди по посадке на Луну с экипажем, президент. Ричард М. Никсон отменил пилотируемую орбитальную лабораторию и ограничил прикладную программу «Аполлон» одной станцией.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас
Как и у военных США, у Советского Союза был план вывести на орбиту ряд разведывательных станций к 1970-м годам.