Купол (модуль МКС) - Cupola (ISS module)

Внешний вид купола с открытыми ставнями
Ноутбук с орбитальным положением МКС в Куполе во время заката.
Внутренний вид купола с закрытыми ставнями через объектив "рыбий глаз"

Куполообразной является ESA обсерватории модуля -Встроенного на Международной космической станции (МКС). Его название происходит от итальянского слова « купол» , что означает « купол ». Его семь окон используются для проведения экспериментов, стыковок и наблюдений за Землей. Он был запущен на борту космического челнока " Индевор " миссии STS-130 8 февраля 2010 года и прикреплен к модулю " Спокойствие" (узел 3) . С Куполом прикрепленного МКС сборкой достигла 85 процентов завершения. Куполообразной «ы центральное окно имеет диаметр 80 см (31 дюйма).

Обзор

Причальные операции на куполе
Стефани Уилсон наблюдает за состоянием защитных створок купола.

Куполообразный обеспечивает область наблюдения и работы для экипажа МКС , давая видимость для поддержки контроля космической станции системы дистанционного манипулятора и общего внешнего просмотра Земли , небесных тел и посещения транспортных средств. Его название происходит от итальянского слова « купол» , что означает «купол». Проект Cupola был начат NASA и Boeing , но был отменен из-за сокращения бюджета. Договор мены между НАСА и ЕКА привело к Купола ' s развитие возобновляется в 1998 году ЕКА.

Куполообразной важно астронавтами на борту МКС, которые пользуются помощью модуля для просмотра и сфотографировать Землю. Купол заменил российскую Звезду на таких фотографиях. Раньше они выглядывали из небольших иллюминаторов или, в лучшем случае, из 20-дюймового (50-сантиметрового) окна лаборатории Destiny в США . « Купол» пришвартован к выходящему на Землю порту модуля « Спокойствие ». Из-за своей формы и многооконной конфигурации Купол сравнивают с окном кабины « Тысячелетнего сокола» .

Дизайн и конструкция

Купол Международной космической станции был впервые задуман в 1987 году менеджером по управлению архитектурой Man-Systems на космической станции Гэри Китмахером в качестве рабочей станции для управления роботизированной рукой станции Canadarm2 , маневрирования транспортных средств за пределами станции, а также наблюдения и поддержки выходов в открытый космос . Он сравнил его использование с тем, что используется в кормовой полетной палубе шаттла . Должно было быть два купола, по одному на обоих концах ипподрома, образованного модулями станции и узлами. Первоначально он был назван «рабочая станция с окнами», чтобы отличать ее от других компьютерных рабочих станций внутри станции и с которой экипаж мог управлять системами станции.

Как только идея была первоначально принята, несколько человек приступили к работе. Специалист по человеческому фактору Фрэнсис Маунт начала разрабатывать обоснование и рабочие сценарии для Купола и получила значительную поддержку со стороны главного астронавта Джона Янга и командира шаттла Гордона Фуллертона . Чарльз Уилрайт, который определил спецификации для каждого окна на каждом космическом корабле с экипажем в Соединенных Штатах до этого, начал определять проектные характеристики окон купола . Лори Уивер, которая только начала работать в НАСА в качестве студента-стажера, начала работать над серией различных конфигураций купола . Она начала с идеи Китмахера, основанной на кормовой полетной палубе шаттла, в данном случае двух кормовых полетных палубах, установленных вплотную друг к другу, размещенных на коротком цилиндре. Недорогой макет из труб из ПВХ был построен и испытан под водой, где можно было измерить критические размеры, чтобы гарантировать, что два члена экипажа в невесомости будут иметь соответствующий доступ. Затем она построила серию небольших картонных моделей, рассматривая множество различных альтернативных форм. Различные конфигурации и их положительные и отрицательные характеристики были представлены в серии обзоров Crew Station в течение следующего года, на которых участники оценивали каждую из них. Образовавшийся купол имел восьмиугольную форму с восемью аналогичными окнами по периферии, четырьмя квадрантными окнами над головой и был установлен на цилиндре. Модуль был спроектирован таким образом, чтобы полностью содержать как минимум двух членов экипажа, «плавающих» бок о бок в нейтральной позе тела с нулевым ускорением . Примерно в это же время Китмахер и дизайнер Джей Кори впервые применили термин « купол» . Китмахер вписал требования и название в Документ по управлению архитектурой Man-Systems и в запросы предложений по рабочему пакету 1 в MSFC и рабочему пакету 2 в JSC . Позже Китмахер возглавил группу «Человек-Системы», возглавив первые исследования лунных форпостов и лунных баз, и Купол снова появился на нескольких его марсоходах и модулях .

Из-за путаницы между обязанностями по двум контрактам и Boeing , выигравший рабочий пакет 1, и McDonnell Douglas , выигравший рабочий пакет 2, подали заявку на постройку купола . Конструкция Макдоннелла Дугласа была в основном такой же, как у НАСА, но у Боинга была меньше - шестиугольник с одним большим круглым верхним окном и гораздо более короткий цилиндр. Проект Boeing рассматривался, но ранее был отвергнут, потому что он не мог полностью разместить двух членов экипажа и вместо этого требовал, чтобы экипаж болтал ногами и телами в узле, к которому будет прикреплен купол . Этот проект был в конечном итоге построен.

Производство

Компоненты Cupola изначально производились в Калифорнии, а окна - в Нью-Йорке в конце 1980-х, но поскольку бюджеты были урезаны, Cupola стал излюбленной целью. Несколько раз он возвращался в программу только для того, чтобы снова вырезать его, поскольку это технически не требуется. Не раз ответственность за изготовление передавалась одному международному партнеру, а затем другому в обмен на услуги по запуску шаттла и ресурсы, которые Соединенные Штаты предоставляли на борту станции на орбите. « Купол» совершил обход Бразилии, а затем, наконец, в 1998 г. был завершен с ЕКА и итальянцами, которые завершили его в 2003 г. Даже тогда запуск « Купола» неоднократно откладывался, пока он, наконец , не вышел на орбиту в феврале 2010 г. Доставка метод также изменяется от купола монтируется на Spacelab поддоне сопровождая Кибо» внешний объект с бытию смонтированным на европейском встроенном Спокойствие модуля , как он был доставлен.

По первоначальному бартерному соглашению ЕКА построило два купольных модуля для МКС. Позже это было изменено до одного. Модуль Tranquility, построенный ЕКА, и Cupola вместе стоят почти 409 миллионов долларов.

После окончательного проектирования и сборки итальянским подрядчиком Alenia Spazio (ныне Thales Alenia Space ) он составляет почти 3 метра в диаметре и 1,5 метра в высоту. Он имеет шесть боковых окон и верхнее окно, каждое из которых оборудовано жалюзи для защиты от повреждения микрометеороидами и орбитальным мусором . Он оснащен системой терморегулирования, аудио, видео и интерфейсами шины MIL-STD-1553 , а также соединениями, необходимыми для установки одной из двух идентичных рабочих станций, управляющих роботом-манипулятором Canadarm2 .

Куполообразная ' наружная рамка с изготовлена из кованного алюминия , с внутренним каркасом , изготовленный из стальных пластин и стержней , сваренных вместе; которые добавляют прочности против давления. С несколькими компаниями, включая Alcoa и Tata Steel Europe, были заключены контракты на производство.

Каждое окно состоит из 4 отдельных слоев («панелей»): внешней панели для мусора, двух прижимных панелей толщиной 25 мм и внутренней рабочей панели. Каждая панель сделана из высокопрочного пуленепробиваемого стекла для защиты от микрометеоритов. Панели могут быть заменены на орбите после установки внешней герметичной крышки.

Оконные ставни управляются вручную. Каждое окно имеет ручку с прямым механическим соединением с внешней заслонкой. Уплотнительные кольца используются для предотвращения утечки воздуха.

Установка

Купола был запущен на борту космического шаттла Индевор на миссии STS-130 , 8 февраля 2010 года был пристыкован к переднему порту Спокойствие модуль для запуска, а затем был переведен в надир -facing порт Спокойствие на Канадарм2, когда Спокойствия был пришвартован к модулю « Единство» МКС. Установка Купола , наряду с Tranquility , стала одним из последних основных компонентов, добавленных к Международной космической станции.

Характеристики

Технические характеристики ESA:

  • Общая высота: 1,5 метра (4,9 фута)
  • Максимальный диаметр : 2,95 метра (9,68 футов)
  • Стартовая масса: 1805 кг (3979 фунтов)
  • На Orbit масса: 1880 кг (4145 фунтов)
  • Купол: кованый Al 2219-T851 со стальной арматурой
  • Юбка: Al 2219-T851
  • Окна: плавленый кварц и боросиликатное пуленепробиваемое стекло.
  • Ставни из МДПС: листы DuPont Kevlar / 3M Nextel
  • Электропитание: интерфейс узла 120 В
  • Верхнее окно: диаметр 80 см (31 дюйм)
  • Тепловое управление: goldised Каптоновой многослойной теплоизоляции

Галерея

  • Дайсон в купольном модуле МКС наблюдает за Землей внизу

  • Купол над потемневшей землей

  • Купол выравнивается с модулем Tranquility

  • STS-130 МКС приближается крупным планом Спокойствия и Купола

  • Вид на космическую станцию ​​с купола

  • Уилсон расслабляется под музыку в куполе во время STS-131, апрель 2010 г.

  • Кимбро и Песке в куполе во время 50-й экспедиции , декабрь 2016 г.

  • Вид на Сахару через купол с открытыми ставнями

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки