Высота орбиты станции мир: Высота орбиты МКС над Землей после коррекции составила 430,3 км

3D моделирование затопления орбитальной космической станции МИР

Орбитальная космическая станция «Мир» была запущена в космос 19 февраля 1986 года с космодрома Байконур.

Ряд аварий, технические сбои в работе станции, проблемы с бюджетным финансированием её эксплуатации, привели к решению о завершении эксплуатации орбитальной космической станции Мир. Кроме того, Россия параллельно вела работы по проекту создания Международной космической станции (МКС). Контролируемая операция по управляемому сведению с орбиты орбитальной станции Мир с последующим её затоплением в Тихом океане была проведена 22-23 марта 2001 года. Космическая станция МИР проработала на орбите более 15 лет.

Затопление станции прошло в три этапа:

1. Снижение орбиты до 220 км под воздействием тормозного импульса ракетной двигательной установки грузового космического корабля «Прогресс», пристыкованного к станции, специально переоборудованного под танкер топлива с дополнительным топливным баком вместо грузового отсека.
2. Перевод станции на высоту 165 км с помощью двух тормозных импульсов ракетной двигательной установки космического корабля «Прогресс».
3. Последнее длительное торможение станции ракетной двигательной установкой космического корабля «Прогресса» с выработкой всего запаса топлива, после которого станция Мир уже не имела каких-либо возможностей управления и её дальнейшее движение было неконтролируемым.

Задачей последнего торможения было «зацепиться» под нужным углом за более плотные слои атмосферы, которые резко погасят скорость движения станции Мир, её центробежное ускорение и обеспечат, тем самым, стремительное притяжение к Земле и падение в заданный район.

Спуск в атмосфере на гиперзвуковой скорости 130 тонной махины станции Мир и её возможный взрыв при столкновении с Землей особенно взбудоражил жителей густонаселённой Европы и Японии, проживающих в зонах траектории спуска станции с орбиты.

Принимая во внимание озабоченность мировой общественности был разработан комплекс специальных мероприятий по широкому информированию мировой общественности о ходе подготовки и реализации программы затопления станции Мир.

В том числе, для этих целей была использована технология виртуальной реальности для 3D визуализации результатов расчетов спуска с орбиты станции Мир, включая отображение результатов численных экспериментов по математическому моделированию входа станции в атмосферу, разрушения станции и падения несгоревших фрагментов в заданный район Тихого океана. При 3D моделировании затопления станции «Мир» применялись специальные отечественные и зарубежные программные комплексы для баллистических расчётов и компьютерной графики. Созданная модель 3D визуализации результатов баллистических расчетов использовалась специалистами для анализа различных стратегий сведения с орбиты станции «Мир» и ее затопления. Кроме этого, с помощью данной технологии специалисты смогли наглядно представить ожидаемую картину схода с орбиты станции и ее затопления для членов межведомственной государственной комиссии и главной оперативной группы управления, а также для средств массовой информации.

На основе результатов 3D моделирования был также сделан анимационный компьютерный фильм «Стратегия спуска орбитальной станции «Мир»», отражающий в ускоренном режиме стратегию увода станции Мир с орбиты. В фильме за несколько минут можно было увидеть все этапы предстоящей операции. Успешный опыт применения методов математического 3D моделирования и компьютерной графики для визуализации процессов сведения станции «Мир» с орбиты продемонстрировал перспективность использования технологии виртуальной реальности для решения задач управления космическими системами и ракетно-космической техникой в сложных условиях их функционирования.

Зачем частному бизнесу орбитальные станции / / Независимая газета

Тэги: космос, пилотируемая космонавтика, космическая станция, орбитальная станция, освоение космоса

Частную орбитальную космическую станцию Orbital Reef («Орбитальный риф») планируют запустить в 2025–2030-е годы.
Иллюстрация с сайта www.orbitalreef.com

Американский предприниматель, глава интернет-компании Amazon.com, основатель и владелец аэрокосмической компании Blue Origin Джефф Безос объявил о создании частной орбитальной космической станции – Orbital Reef («Орбитальный риф»). Ее планируют запустить в 2025–2030 годах. Согласно проекту, орбитальная станция станет своеобразным «бизнес-парком», способным вместить до 10 человек одновременно, – микс бизнес-центра, VIP-клуба и мини-отеля. Таким образом, «Орбитальный риф» может стать третьей орбитальной станцией после Международной космической станции (МКС) и китайской «Тяньгун», функционирующей одновременно с ними в космосе. Такого еще не было в истории мировой космонавтики.

Мало того, при некотором удачном стечении обстоятельств (если планы России по созданию национальной орбитальной станции не останутся просто в конструкторских чертежах; если будет продлен срок эксплуатации МКС), то может сложиться уникальная ситуация: на околоземной орбите одновременно будут находиться четыре обитаемых (или по крайней мере посещаемых) космических объекта.

Всем – «Салют»!

Пилотируемая космонавтика стала побочным продуктом развития военного космоса, холодной войны и гонки вооружений. Ведь легендарная советская ракета Р-7, на которой был выведен на околоземную орбиту и первый спутник, и первый человек, предназначалась в первую очередь для доставки ядерного оружия.

Орбитальная космическая станция ОКС «Салют» стала первой в мире пилотируемой станцией. Она была создана на базе военных наблюдательных станций «Алмаз», разработанных в КБ Владимира Николаевича Челомея. Несколько корпусов орбитальных станций были переданы из КБ Челомея в КБ Сергея Павловича Королева. Челомей впоследствии оценил это решение как «пиратский набег на его остров». Тем не менее считается, что первый «Салют» был разработан в КБ Королева. Он был выведен на орбиту ракетой-носителем «Протон-К» 19 апреля 1971 года.

Станция представляла собой тяжелый искусственный спутник Земли (ИСЗ), длительное время функционирующий на околоземной орбите. На станции размещалось большое количество приборов и оборудования, что позволяло использовать ее для решения многих научных и прикладных задач – изучения околоземного космического пространства, атмосферы Земли и ее природных ресурсов, проведения астрономических, радиоастрономических и метеорологических наблюдений, медико-биологических и технологических исследований в условиях космических полетов. Создание орбитальных станций со сменяемыми экипажами типа «Салют» было важным и новым этапом в развитии космонавтики СССР.

Основа всех советских орбитальных станций – рабочий отсек (РО): цилиндр диаметром 2,9 м и длиной 3,5 м соединялся конической проставкой с цилиндром большего диаметра (4,15 м) и длиной 2,7 м.

В цилиндре малого диаметра размещался центральный пост управления станцией, зона отдыха, места для хранения и принятия пищи, спальные места. В цилиндре большого диаметра находилось научное оборудование, спортивные тренажеры, душевая установка, в отдельном изолированном отсеке – космический туалет. Масса станции составила 18,4 т. Она была рассчитана на полет двух космонавтов.

11 октября 1971 года, пробыв на орбите 175 суток, станция по командам ЦУПа была сведена с орбиты и вошла в плотные слои атмосферы. Несгоревшие обломки упали в Тихий океан.

«Скайлэб» (англ. Skylab, от англ. sky laboratory – небесная лаборатория) – первая и единственная пока национальная орбитальная станция США – была предназначена для технологических, астрофизических, медико-биологических исследований, а также для наблюдения Земли. Она была запущена 14 мая 1973 года, приняла три экспедиции на кораблях «Аполлон» с мая 1973 по февраль 1974 года, сошла с орбиты и разрушилась 11 июля 1979 года.

Длина «небесной лаборатории» – 24,6 м, максимальный диаметр – 6,6 м, масса – 77 т, внутренний объем – 352,4 куб. м. Высота орбиты – 434–437 км (перигей-апогей). Массогабаритные параметры и полезный объем «Скайлэб» значительно превышали характеристики советских орбитальных станций серий ДОС-«Салют» и ОПС-«Алмаз». Также американская станция стала первой, где экипажи работали многократно, и первой была оснащена двумя стыковочными узлами (хотя второй никогда использован не был).

Ответом СССР стал «Мир» – советско-российская пилотируемая научно-исследовательская орбитальная станция, функционировавшая в околоземном космическом пространстве с 20 февраля 1986 года по 23 марта 2001 года. Базовый блок был выведен на орбиту ракетой-носителем «Протон». Первая многомодульная обитаемая орбитальная станция. Спроектирована в НПО «Энергия».

В состав станции входили следующие модули: базовый блок, «Квант-1», «Квант-2», «Кристалл», «Спектр», стыковочный модуль, модуль «Природа». Основой для модулей послужили станции серии «Салют» и космические корабли ТКС. Станция была обитаема с 13 марта 1986 года по 16 июня 2000 года. Обслуживалась кораблями серий «Союз» и «Прогресс». Провела 5511 суток на орбите Земли, из них 4594 дня была обитаема, совершив 86 331 оборот вокруг планеты.

За время существования станции на ней было проведено более 23 тыс. экспериментов, поставлены два рекорда продолжительности пребывания в космосе – Валерием Поляковым и Шеннон Лусид. На станции побывали 104 космонавта из 12 стран в составе 28 экспедиций. В открытый космос вышли 29 космонавтов и 6 астронавтов. Были произведены первые эксперименты над растениями.

Орбитальная станция «Мир» была затоплена в Тихом океане 23 марта 2001 года по причине устаревания оборудования и недостатка финансовых средств на ее поддержание.

От МКС к РОСС и далее…

Ввиду высочайшей сложности и затратности создания орбитальных станций их разрабатывали пока только СССР/Россия, США, Европейский союз, Япония и Китайская Народная Республика.

К началу XXI века все эти, а также другие государства совместно создали и эксплуатируют Международную космическую станцию.

МКС – пилотируемая орбитальная станция, используемая как многоцелевой космический исследовательский комплекс, эксплуатируется с конца 1998 года по настоящее время. МКС – совместный международный проект, в котором участвуют 14 стран. МКС внесена в Книгу рекордов Гиннесса как самый дорогой объект, построенный человеком: общая стоимость станции составляет более 100 млрд долл.

Масса станции более 440 т, длина 109 м, ширина 73,15 м (с фермами), высота примерно 27,4 м, жилой объем 388 куб. м.

Согласованная продолжительность эксплуатации МКС – 2024 год включительно. Сейчас рассматривается возможность продления срока работы до 2028 года, а возможно, и до 2030-го.

Специалисты госкорпорации «Роскосмос» прогнозируют лавинообразный выход из строя элементов и систем оборудования на борту МКС после 2025 года. По некоторым расчетам, затраты на ее содержание после этого срока будут сопоставимы со стоимостью создания новой станции. Поэтому Россия планирует разработку нового национального пилотируемого космического комплекса на низкой околоземной орбите – Российской орбитальной служебной станции (РОСС).

Новая станция должна стать эволюционным шагом при реализации программы по изучению и освоению Луны, полетов к Марсу и реализации инновационных научно-технических программ в космосе.

Планируется, что многомодульная станция будет строиться по принципу открытой архитектуры и с неограниченным сроком эксплуатации за счет заменяемых модулей. Станция будет состоять из пяти модулей, ее масса составит 60 т.

О создании собственной станции «Тяньгун» («Небесный чертог») объявил несколько лет назад и Китай. Ее базовый модуль «Тяньхэ» («Гармония Неба и Земли») был запущен 29 апреля 2021 года. Строительство космической станции и полномасштабный ввод ее в эксплуатацию планируется завершить в 2022 году. Запуск второго и третьего модулей ожидается в мае-июне 2022 года и августе-сентябре 2022 года соответственно.

В случае успеха космическая станция «Тяньгун» станет третьей в мире многомодульной пилотируемой орбитальной станцией (после станций «Мир» и МКС), но меньшей по размерам. В собранном виде космическая станция из трех модулей имеет массу более 60 т, а со временем может быть расширена до 100 и более тонн.

Она размещается на низкой околоземной орбите на высоте от 340 до 450 км над поверхностью Земли. Представляет собой конструкцию, собираемую на орбите из отдельных модулей.

Коммерческий космос

Планы по созданию ОС имеют Иран и частные компании. Есть также планы по созданию окололунной международной орбитальной станции Deep Space Gateway. Хотя, по последним данным, американцы, главные идеологи и инициаторы создания окололунной станции, несколько охладели к этому проекту. Сроки ее создания сдвигаются на неопределенное время.

А вот частный бизнес в последнее время, наоборот, демонстрирует повышенную активность и заинтересованность в деле создания орбитальных станций. Так, в сфере космического туризма работает американская частная компания Bigelow Aerospace. Она планируют построить собственные космические станции, а не использовать в коммерческих целях отдельный блок на МКС.

Коммерческая космическая станция Bigelow (Bigelow Commercial Space Station, CSS) – частный орбитальный космический комплекс, на данный момент существует только в проекте. Планируется, что станция будет состоять из надувных элементов Sundancer и BA 330, стыковочного узла, солнечных батарей и пристыкованных пилотируемых капсул и иметь внутренний обитаемый объем существенно больше, чем у МКС. В проекте предусмотрено обеспечение пристыковки разных типов кораблей. Отелем будут пользоваться частные лица, профессиональные экипажи, а также корпоративные исследователи. Отбирать кандидатуры, возможно, будет компания Space Adventures.

В планы фонда Gateway Foundation также входит строительство собственного космодрома и первой космической станции Gateway с искусственной гравитацией. Действительно, надо отметить, что без создания систем искусственного тяготения – а пока это, хотя теоретически и возможно, практически нереально из-за огромных денежных затрат и технических трудностей – в ближайшие 50 лет такие отели на орбите не появятся.

Если космические отели и появятся, в первую очередь, как ни парадоксально, предназначены они будут для людей с ограниченными возможностями: некоторые болезни возможно более эффективно лечить в невесомости. Остается одна проблема: как этих людей безопасно доставить в космос, а потом вернуть назад?

В целом дебаты в обществе относительно перспектив орбитального строительства сводятся к обсуждению целесообразности его в аспекте космонавтики в более широком смысле.

Космос только тогда начнет всерьез служить людям, когда в нем будут решаться глобальные проблемы Земли. Скажем, чтобы достичь уровня высокоразвитых стран, России даже при нынешней численности населения необходимо увеличить добычу сырья и потребление энергии примерно в 30–40 раз. Но сделать это мешает угроза экологической катастрофы. Зато в космосе можно создать устройства, аккумулирующие, перерабатывающие и использующие солнечную энергию или передающие ее на Землю. Такие устройства позволят не только сохранить земные ресурсы, но и вынести в космос вредные и энергоемкие производства.

Космическая станция «Мир» (27КС)

Первая модульная космическая станция «Мир»

Российская космическая станция «Мир» на фоне Земли, снято с борта космического корабля «Атлантис», фото: НАСА

19 февраля 1986 года с борта Байконур, Россия. МИР была первой модульной космической станцией и работала на низкой околоземной орбите с 1986 по 2001 год.

Запуск на низкую околоземную орбиту

В 1976 году МИР получил разрешение на разработку усовершенствованной модели космических станций «Салют». К началу 1984, работа над «МИР» была остановлена, пока все ресурсы были брошены в программу «Буран» для подготовки космического корабля «Буран» к летным испытаниям.[5] Финансирование возобновилось в начале 1984 года, когда секретарь ЦК по космосу и обороне приказал Валентину Глушко вывести на орбиту МИР к началу 1986 года, к 27-му съезду Коммунистической партии, а в 1986 году вторая попытка запуска была успешной, и МИР совершил свой первый запуск. путь на низкую околоземную орбиту. Он поддерживался на околокруговой орбите со средним перигеем 354 км и средним апогеем 374 км. Станция совершала 15,7 витка в день, и ее приходилось поднимать на большую высоту несколько раз в год. Из-за высоты орбиты бортовая среда на самом деле не была невесомостью, ее часто называли микрогравитацией, поскольку состояние невесомости не было идеальным. На борту была создана земная атмосфера, потому что она обеспечивает значительные преимущества для комфорта экипажа и намного безопаснее, чем альтернативная атмосфера чистого кислорода. Это увеличило бы риск пожара, подобного тому, который стал причиной гибели экипажа Аполлона-1.

Модульная станция A

Сборка станции положила начало третьему поколению конструкции космической станции, которая стала первой, состоящей из более чем одного основного космического корабля. Станции первого поколения, такие как «Салют-1» и «Скайлэб», имели монолитную конструкцию, состоящую из одного модуля без возможности пополнения запасов [6]. Станции второго поколения «Салют-6» и «Салют-7» представляли собой монолитную станцию ​​с двумя портами для пополнения расходных материалов грузовыми космическими кораблями, такими как «Прогресс». Возможность расширения МИР дополнительными модулями означала, что каждый из них мог быть разработан с учетом конкретной цели, что устраняло необходимость устанавливать все оборудование станции в одном модуле.

Вид изнутри стыковочного узла основного модуля российской космической станции «Мир» с люками, ведущими к различным модулям станции, а также проводящими через них кабелями и шлангами.

МИР-2, Freedom и МКС

Для того, чтобы военнослужащие вооруженных сил союзных стран Варшавского договора могли участвовать в пилотируемых и беспилотных миссиях по исследованию космоса, была основана космическая программа Интеркосмос. Многие европейские астронавты смогли посетить «Мир» в рамках нескольких совместных программ, и «Мир» стал самым посещаемым космическим кораблем в истории, его посетили более 100 разных людей. Однако Соединенные Штаты планировали запустить аналог «Мира-9».0171 Свобода как можно скорее, а также строительство МИР-2 было в мыслях Совета. Но с распадом Советского Союза и окончанием космической гонки обе программы были отменены, и обе страны решили вместе работать над одним и тем же проектом. В первом акте нового сотрудничества один американский астронавт отправился на российскую космическую станцию ​​«Мир» и два российских космонавта отправились на космический корабль «Шаттл». Российские и американские ученые учились друг у друга, и в 1993 году вице-президент США Эл Гор-младший и премьер-министр России Виктор Черномырдин объявили о планах строительства новой космической станции, которая впоследствии стала Международной космической станцией.

Жизнь на МИР

Но, возвращаясь на станцию ​​»Мир», экипажу пришлось иметь дело с целым лабиринтом кабелей и приборов на борту. Большую часть времени на станции находились три человека, но она была рассчитана на шесть человек в течение примерно одного месяца. В качестве часового пояса на борту использовалось московское время, и обычный день членов экипажа начинался с двухчасовой гигиены и завтрака. С 10:00 до 13:00 велась работа, за которой следовал час упражнений и обед. После этого экипаж работал еще три часа и еще четыре часа тренировался. В свободное время космонавты отвечали на письма и рисунки с Земли, занимались работой или общались с близкими на Земле.

Астронавт Шеннон Люсид тренируется на беговой дорожке, собранной в модуле базового блока российской космической станции «Мир».

Воздействие

МИР была первой постоянно обитаемой долгосрочной исследовательской станцией на орбите и удерживала рекорд по самому продолжительному непрерывному нахождению человека в космосе в течение 3644 дней, пока 23 октября 2010 года ее не превзошла МКС. Она является рекордсменом. за самый продолжительный одиночный полет человека в космос: Валерий Поляков провел на станции 437 дней и 18 часов между 1994 и 1995. «Мир» был занят в общей сложности двенадцать с половиной лет из своего пятнадцатилетнего срока службы, имея возможность поддерживать постоянный экипаж из трех или более крупных экипажей для коротких визитов.

Было объявлено, что из-за отсутствия финансирования для продолжения полета «МИР» станция будет выведена с орбиты в июне 1999 года. Для вывода станции на орбиту был установлен специальный аналоговый компьютер и каждый из модулей, начиная со стыковочного модуля а 23 марта 2011 года «Мир» снова вошел в атмосферу Земли и приземлился в Тихом океане, как вы можете прочитать в другой статье в блоге SciHi…[4]

Ссылки и дополнительная литература:

• [1] Дневник Мира
• [2] «Шаттл-Мир»: совместный отчет по программе Фазы 1
• [3] Космическая станция «Мир» (Книга НАСА)
• [4] Спуск с орбиты российской космической станции МИР, блог SciHi
• [5] Российский космический шаттл, SciHi Blog
• [6] Первая космическая станция США Skylab, блог SciHi
• [7] Космическая станция МИР в Викиданных
• [8] Космическая станция «Мир», 1986–2001 гг.