Россия запускает новый стыковочный узел к космической станции. NSF⁠⁠

Автор Пит Хардинг 24 ноября 2021 г.

Первоисточник:

«Союз» стартует с космодрома Байконур. Фото: Роскосмос

Роскосмос запустил новый модуль стыковочного узла к Международной космической станции (МКС) в среду, 24 ноября, в 13:06 UTC / 8:06 EST.

Стартовавший с космодрома Байконур в Казахстане, модуль добавит дополнительные стыковочные порты в российский сегмент станции, чтобы предоставить возможности для будущего расширения, но это последний российский модуль, запланированный для форпоста.

История

Первоначальный проект российского сегмента МКС предусматривал создание универсального стыковочного модуля (UDM) для расширения доступных стыковочных портов российского сегмента для добавления будущих модулей. Этот модуль был отменен в начале программы ISS из-за проблем с бюджетом.

Однако из концепции UDM выросло новое предложение по узловому модулю (NM), который предоставит российскому сегменту возможности расширения, поскольку все его стыковочные порты либо используются, либо зарезервированы для посещения космических кораблей.

Узел, названный «Причал», знаменует собой отход от предыдущей концепции конструкции российской станции, которая обычно включала основной модуль (которым в случае МКС является модуль «Звезда») с прикрепленным к нему сферическим стыковочным отсеком, к которому состыкованы все другие модули.

Проблема с этой конструкцией заключается в том, что она делает основной модуль незаменимой частью станции, поскольку все другие модули должны быть отсоединены от основного модуля для замены основного — что технически невозможно, если все модули будут интегрированы.

Это означает, что по мере того, как основной модуль стареет и его системы начинают выходить из строя, нет другого выхода, кроме как построить совершенно новую станцию, даже если другие модули могут быть более новыми и отлично функционирующими.

Концепция узлового модуля по существу отделяет сферический стыковочный отсек от основного модуля и превращает его в отдельный элемент станции. Затем все модули станции будут стыковаться с узловым модулем. Идея состоит в том, что каждый модуль будет заменяться без необходимости отстыковки всех остальных.

В этом смысле «Причал» является, по сути, российским эквивалентом узловых модулей американского сегмента станции.

Первоначально планировалось, что два научно-энергетических модуля (NEM) будут пристыкованы к «Причалу» в рамках расширения российского сегмента с целью в один прекрасный день отделиться от МКС и превратить их в свободно летающую национальную станцию.

Однако в апреле 2021 года Роскосмос объявил, что модуль NEM больше не планируются для МКС и вместо этого станут частью новой независимой российской космической станции, для которой будет построен новый узловой модуль.

«Причал» проходит предстартовые испытания на Байконуре. (Источник: Роскосмос

Хотя Роскосмос с тех пор несколько отступил от этих заявлений, учитывая бюджетные реалии российской космической программы и оставшийся срок службы МКС, маловероятно, что какие-либо дополнительные модули когда-либо будут пристыкованы к «Причалу».

Таким образом, несмотря на то, что «Причал» представляет собой интересный модуль во многих отношениях, он уже по сути является бесполезным модулем, поскольку сам по себе не добавляет никаких дополнительных возможностей к ISS по сравнению с тем, что уже есть у станции.

Конструкция

«Причал» представляет собой сферический модуль с шестью стыковочными портами — двумя осевыми и четырьмя радиальными.

Док-порты (осевые) относятся к гибридному типу, по сути, это комбинация Андрогинной периферийной системы стыковки (APAS) и системы SSVP.

Сама стыковочная муфта такая же, как и у APAS, но первоначальный захват выполняется с помощью зонда и тормозного механизма, а не с помощью удлинительного кольца захвата. Цель гибридной системы — предоставить более широкий люк для больших постоянных модулей.

Стыковочный порт «Причал» в зените — это активный гибридный порт с системой стыковки, позволяющей стыковаться с МКС. Пять оставшихся портов являются пассивными гибридными портами, снабженными стойками, позволяющими подключать к ним другие модули.

Док-порт в надире модуля «Причал» оснащен специальным адаптером под названием SSPA-GM для преобразования гибридной стыковочной системы в систему, совместимую с системой SSVP. Этот адаптер преобразует стыковочный хомут APAS гибридного порта надира в стыковочный хомут SSVP, но по-прежнему использует тот же стыковочный хомут для первоначального захвата.

Это позволит кораблям «Союз» и «Прогресс» пристыковаться к надирному порту «Причал», таким образом сохраняя четыре стыковочных порта российского сегмента для других транспортных кораблей.

В том маловероятном сейчас случае, когда новый модуль должен был пристыковаться к «Причалу», этот адаптер сначала нужно было бы удалить с помощью уходящего космического корабля «Прогресс», чтобы преобразовать порт в надире обратно в гибридную конфигурацию (с стыковочным кольцом APAS), чтобы позволить новому модулю состыковаться.

Однако это сделало бы порт «Причал» непригодным для стыковки кораблей «Союз» и «Прогресс», что уменьшило бы количество доступных портов для захода на борт транспортных кораблей на российской стороне до трех.

Также «Причал» включает в себя розетки для рук «Ляпа». Это мини-роботизированные манипуляторы, используемые для перемещения модулей из одного стыковочного порта в другой, поскольку будущие модули, прибывающие в «Причал», будут стыковаться с портом надира, поскольку стыковка с любым из осевых портов создаст проблемы для подходных коридоров и вращательных нагрузок.

Ссылка на твит

Вновь прибывший модуль затем переместится в осевой порт через манипулятор «Ляпа», который будет выходить из модуля и подключаться к соответствующему разъему на «Причал». Затем рука «Ляпа» будет вращать и перемещать модуль от порта надира к осевому порту.

Манипулятор «Ляпа» использовался на космической станции «Мир», и новая китайская станция также имеет аналогичную концепцию. Последний раз рука «Ляпа» использовалась на орбите в апреле 1996 года для перебазирования модуля «Природа» после стыковки.

Для запуска «Причал» был прикреплен к модифицированному двигательному отсеку корабля «Прогресс», который будет выполнять все необходимые маневры сближения и стыковки.

Специально модифицированный модуль двигательной установки, получивший название «Прогресс М-УМ», по сути, представляет собой космический корабль «Прогресс» с удаленным герметичным грузовым отсеком и установленным на его место «Причалом».

Как только «Прогресс М-УМ» выполнит свою обязанность по доставке «Причала» на МКС, он отделится и совершит повторный вход в атмосферу. Эта же концепция использовалась для доставки модулей «Пирс» и «Поиск» на МКС в 2001 и 2009 годах соответственно.

Запуск и стыковка

«Причал» запущен ракета-носителем «Союз 2.1б» с космодрома Байконур в Казахстане в 13:06 UTC / 8:06 EST. После отделения от ступени «Блок-И» на орбите «Причал» сообщил, что все в порядке, и модуль начал двухдневный полет на встречу с МКС.

После того, как «Причал» успешно выйдет на орбиту и находится в исправном состоянии, космический корабль «Прогресс МС-17» будет отстыкован от стыковочного узла многоцелевого лабораторного модуля (МЛМ) «Наука» в 11:18 UTC в четверг, 25 ноября.

Ракета «Союз 2.1б» с «Причалом», благополучно находящимся внутри обтекателя полезной нагрузки, выкатывается в Зону 31/6 на Байконуре для запуска. (Источник: Роскосмос)

Уходящий «Прогресс» возьмет с собой переходник стыковочного хомута SSPA-GM Hybrid-to-SSVP, который того же типа, что и на «Причал».

Этот адаптер присутствует в надирном порте «Наука», который является гибридным типом, чтобы позволить кораблям «Союз» и «Прогресс» (которые используют систему SSVP) пристыковаться к нему. Это было сделано в качестве «страховки» на случай, если «Причал» не сможет выйти на орбиту.

Только после того, как «Причал» благополучно выйдет на орбиту и будет направлен к МКС, отправляющий «Прогресс МС-17» снимет адаптер, что вернет порт «Науки» в надире обратно в гибридную конфигурацию и сделает его готовым к приему «Причала».

Планируется, что «Причал» пристыкуется к порту «Наука-Надир» в пятницу, 26 ноября, в 15:26 UTC / 10:26 EST, используя автоматизированную систему стыковки «Курс».

После проверки на герметичность открытие люка будет выполнено в следующие дни. От «Причала» планируется отделить двигательный сегмент «Прогресс М-УМ» 21 декабря. 19 января в России состоится выход в открытый космос для соединения кабелей между модулями «Наука» и «Причал».

Первая стыковка с «Причалом» запланирована на 18 марта 2022 года с космическим кораблем «Союз МС-21».

Первоисточник: