Расширяемый модуль деятельности Bigelow - Bigelow Expandable Activity Module

Расширяемый модуль деятельности Bigelow
20180706 Воздушный шлюз Бигелоу Космический центр Джонсона.jpg
Полномасштабный макет BEAM в Космическом центре Джонсона
Статистика модуля
COSPAR ID 2016-024A
Дата запуска 8 апреля 2016, 20:43:31 UTC
Ракета-носитель Falcon 9 Full Thrust
( SpaceX CRS-8 )
Причал 16 апреля 2016, 09:36 UTC
Tranquility на корме
Беззубый 2028 г. (планируется)
Масса 1413 кг (3115 фунтов)
Длина 4,01 м (13,2 футов)
Диаметр 3,23 м (10,6 футов)
Объем под давлением 16,0 м 3 (570 куб. Футов)

Расширяемый активность Модуль Бигелоу ( ЛУЧ ) представляет собой экспериментальный расширяемый модуль космической станции , разработанный Bigelow Aerospace , по контракту с НАСА, для тестирования в качестве временного модуля на Международной космической станции (МКС) с 2016 по крайней мере до 2020 года он прибыл на МКС 10 апреля 2016 года, была пришвартована к станции 16 апреля 2016 года и была расширена и герметизирована 28 мая 2016 года.

История

Первоначально НАСА рассматривало идею надувных сред обитания в 1960-х годах и разработало концепцию надувного модуля TransHab в конце 1990-х годов. Проект TransHab был отменен Конгрессом в 2000 году, и Bigelow Aerospace приобрела права на патенты, разработанные НАСА для разработки частных космических станций. В 2006 и 2007 годах Бигелоу запустил на околоземную орбиту два демонстрационных модуля, Genesis I и Genesis II .

НАСА возобновило анализ технологии расширяемых модулей для множества потенциальных миссий, начиная с начала 2010 года. Были рассмотрены различные варианты, включая закупку у коммерческого поставщика Bigelow Aerospace, для предоставления того, что в 2010 году было предложено в качестве модуля хранения в форме тора для Международная космическая станция . Одним из применений конструкции тороидального BEAM была демонстрация центрифуги, предшествовавшая дальнейшим разработкам многоцелевого исследовательского концептуального корабля NASA Nautilus-X . В январе 2011 года Бигелоу прогнозировал, что модуль BEAM может быть построен и подготовлен к полету через 24 месяца после заключения контракта на строительство.

Завершена работа над летным аппаратом BEAM на предприятии Bigelow Aerospace в Северном Лас-Вегасе, Невада.

20 декабря 2012 года НАСА заключило с Bigelow Aerospace контракт на 17,8 млн долларов США на строительство расширяемого модуля активности Bigelow (BEAM) в рамках программы NASA Advanced Exploration Systems (AES). Корпорация Sierra Nevada построила общий причальный механизм стоимостью 2 миллиона долларов США в рамках 16-месячного контракта с твердой фиксированной ценой, заключенного в мае 2013 года. Планы НАСА, обнародованные в середине 2013 года, предусматривают поставку модуля на МКС в 2015 году.

В 2013 году планировалось, что по окончании миссии BEAM он будет удален с МКС и сгорает при входе в атмосферу.

Во время пресс-конференции 12 марта 2015 года на предприятии Bigelow Aerospace в Северном Лас-Вегасе, штат Невада , для средств массовой информации был представлен законченный полетный блок МКС, уплотненный и с двумя прикрепленными захватами Canadarm2 .

Развертывание и статус

Прогресс расширения BEAM

В начале 2015 года было запланировано развертывание BEAM на следующем доступном транспортном корабле МКС, SpaceX CRS-8 , запуск которого был запланирован на сентябрь 2015 года. Из-за отказа ракеты во время запуска SpaceX CRS-7 в июне 2015 года доставка BEAM задерживается. Успешный запуск SpaceX CRS-8 состоялся 8 апреля 2016 года, а грузовой корабль Dragon был пришвартован в надирном порту узла Гармония 10 апреля 2016 года. 16 апреля 2016 года британский астронавт Тим Пик извлек ЛУЧ из ствола Dragon с помощью Canadarm2. , и установил его в кормовой части узла Tranquility .

Первая попытка надувания модуля была предпринята 26 мая 2016 года и была приостановлена ​​после того, как давление воздуха внутри BEAM было выше ожидаемого при минимальном расширении модуля. Попытка была прекращена через два часа. Неспособность расширяться и раскладываться может быть результатом непредвиденной 10-месячной задержки надувания модуля, что могло привести к слипанию слоев ткани. Модуль был расширен 28 мая 2016 года в течение семи часов, при этом воздух вводился 25 раз, что в общей сложности составило 2 минуты 27 секунд. Его длина была увеличена на 170 см (67 дюймов) от его походной конфигурации, что на 2,5 см (0,98 дюйма) меньше, чем ожидалось. После завершения расширения воздушные баллоны на борту BEAM были открыты, чтобы уравнять давление воздуха в модуле с давлением воздуха на МКС. Мониторинг модуля должен был длиться два года.

Джефф Уильямс внутри BEAM
Астронавт ЕКА Паоло Несполи внутри BEAM, оборудованный новыми грузовыми отсеками

6 июня 2016 года астронавт Джефф Уильямс и космонавт Олег Скрипочка открыли люк в BEAM и вошли, чтобы собрать пробы воздуха, загрузить данные о расширении с датчиков и установить оборудование для мониторинга. Люк в BEAM был снова опломбирован 8 июня 2016 года после трех дней испытаний. Второй раунд испытаний состоялся 29 сентября 2016 года, когда астронавт Кэтлин Рубинс вошла в модуль для установки оборудования временного мониторинга.

В мае 2017 года НАСА отметило, что после одного года пребывания в космосе приборы BEAM зафиксировали «несколько вероятных ударов микрометеороидов», но защитные слои модуля сопротивлялись проникновению. Первые результаты, полученные с помощью мониторов внутри модуля, показали, что уровни галактического космического излучения сопоставимы с уровнями остальной части космической станции. Дальнейшие испытания попытаются определить, является ли надувная конструкция более устойчивой к радиации, чем традиционные металлические модули.

В октябре 2017 года было объявлено, что модуль останется присоединенным к МКС до 2020 года с возможностью еще двух продлений на один год. Модуль будет использоваться для хранения до 130 грузовых мешков, чтобы освободить место на борту станции. В ноябре 2017 года экипаж МКС приступил к работе по подготовке BEAM к использованию в качестве хранилища.

В июле 2019 года инженерная оценка подтвердила способность BEAM оставаться подключенным к станции до 2028 года, поскольку она превзошла ожидания по производительности и стала основным модулем для хранения грузов на станции с ограниченным объемом. Потребуется продление контракта, чтобы позволить BEAM прослужить продленный срок эксплуатации.

Цели

BEAM - это экспериментальная программа, целью которой является тестирование и проверка технологии расширяемой среды обитания. Если BEAM будет работать благоприятно, это может привести к развитию расширяемых жилищных структур для будущих экипажей, путешествующих в глубоком космосе. Двухлетний демонстрационный период:

  • Продемонстрировать запуск и развертывание коммерческого надувного модуля. Реализуйте методы складывания и упаковки надувной оболочки. Реализовать систему вентиляции надувного корпуса при подъеме на МКС.
  • Определить радиационную защиту надувных конструкций.
  • Продемонстрировать проектные характеристики коммерческой надувной конструкции, такие как термическая, структурная, механическая прочность, долговременная герметичность и т. Д.
  • Продемонстрировать безопасное развертывание и работу надувной конструкции во время полета.

Характеристики

BEAM переводится в тыловой порт Транквилити в апреле 2016 года.

BEAM состоит из двух металлических переборок, алюминиевой конструкции и нескольких слоев мягкой ткани с промежутками между слоями, защищающими внутреннее ограничение и систему баллонов; в нем нет ни окон, ни внутреннего источника питания. Модуль был расширен примерно через месяц после того, как его общий причальный механизм был прикреплен к космической станции. Он был надут от своих упакованных размеров 2,16 м (7 футов 1 дюйм) в длину и 2,36 м (7 футов 9 дюймов) в диаметре до размеров под давлением 4,01 м (13,2 фута) в длину и 3,23 м (10,6 фута) в диаметре. Модуль имеет массу 1413 кг (3115 фунтов), а его внутреннее давление составляет 101,3 кПа (14,69 фунтов на квадратный дюйм), такое же, как внутри МКС.

Внутренние размеры BEAM обеспечивают объем 16,0 м 3 (570 куб. Футов), при котором член экипажа будет входить в модуль три-четыре раза в год для сбора данных датчиков, выполнения взятия проб с поверхности микробов, проведения периодической замены мониторов радиационной зоны и проверить общее состояние модуля. В противном случае люк в модуль останется закрытым. Его интерьер описывается как «большой шкаф с мягкими белыми стенами», с различным оборудованием и датчиками, прикрепленными к двум центральным опорам.

Радиационная защита

Гибкие материалы конструкции, похожие на кевлар, являются собственностью компании. Ожидается, что несколько слоев гибкой ткани и вспененного винилового полимера с закрытыми порами в структурной оболочке BEAM обеспечат защиту от ударов (см. Экран Уиппла ), а также радиационную защиту , но расчеты модели должны подтверждаться фактическими измерениями.

В исследовании НАСА 2002 года было высказано предположение, что материалы с высоким содержанием водорода, такие как полиэтилен , могут уменьшить первичное и вторичное излучение в большей степени, чем металлы, такие как алюминий . Виниловый полимер также может использоваться в лабораториях и других областях для изготовления одежды для защиты от излучения.

Шлюз BCSS

В 2013 году Бигелоу упомянул о концепции создания второго модуля BEAM для использования в качестве шлюза на планируемой коммерческой космической станции Бигелоу . Надувная конструкция модуля обеспечит возможность одновременного выхода в открытый космос до трех членов экипажа или туристов по сравнению с максимум двумя, которые могут работать за пределами МКС.

Галерея

Смотрите также

  • B330 , надувная космическая среда обитания
  • B2100 , концепт

Рекомендации

Внешние ссылки