Космическая движуха

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:

Вячеслав Ермолин, 24 ноября 2021 года.

Логотип миссии "Причал"

Инфографика от Роскосмоса

Инфографика миссии "Причал" от ТАСС

Инфографика от NASA

Инфографика выведения от Анатолия Зака

Инфографика от Homem do Espaço

Джастин Дэвенпортом 23 ноября 2021 г.

Первоисточник:

Falcon 9 стартует с DART. Фото: Джек Бейер из NSF

SpaceX запустила миссию NASA DART (Double Asteroid Redirect Test) на борту ракеты Falcon 9. DART — это демонстрационная миссия по определению последствий преднамеренного удара об астероид. Столкновение DART с луной астероида Dimorphos назначено на октябрь 2022 года.

Запуск малого космического аппарата с SLC-4E на космической базе Ванденберг состоялся 23 ноября в 10:21 по тихоокеанскому времени (6:21 UTC 24 ноября).

Этот запуск, третий полет первой ступени Falcon 9 B1063, стал 26-м запуском Falcon 9 в 2021 году. Он открывает серию запусков в ноябре и декабре, с четырьмя запусками Falcon 9, запланированными до конца года.

B1063 ранее запустил спутник Sentinel-6 Michael Freilich с Ванденберга и миссию Starlink L28 с мыса Канаверал.

Возможность запуска DART 23 ноября было в «мгновенном окне» запуска с прогнозом погоды на 90% GO и 100% GO для окна резервной даты 24 часа спустя. Если бы рейс задержался, время запуска было бы на одну минуту раньше в следующий день. Общее «окно запуска» миссии было открыто до 15 февраля 2022 года.

DART заключен внутри обтекателя Falcon 9 в чистой комнате SpaceX на базе Space Force Ванденберг. Предоставлено: NASA.

Falcon 9 взлетел по траектории на юг, при этом разделение ступеней произошло примерно через две минуты тридцать секунд после старта. Первая ступень была направлена на посадку на дрон-корабль «Конечно, я все еще люблю тебя», расположенный у побережья Нижней Калифорнии.

Между тем, вторая ступень выполнила небольшой маневр «изгиба», чтобы вывести себя и DART на парковочную орбиту с углом наклона 64,7 градуса 200 × 300 км. Две половины обтекателя позже будут извлечены из района к югу от корабля-беспилотника.

После короткого периода свободного полета двигатель второй ступени снова включился, чтобы отправить DART на траекторию ухода от Земли. Маневр направил DART на траекторию перехвата астероида Didymоs и его спутника Dimorphos через 10 месяцев полета.

Адаптер полезной нагрузки, новый уменьшенная конструкция, которая совершила свой первый полет, затем отделит DART после отключения второй ступени. Затем космический аппарат развернет две свои солнечные батареи ROSA длиной 27,9 футов, что позволит космическому аппарату получить достаточную мощность, что является критическим шагом, который должен произойти вскоре после отделения космического аппарата.

DART испытает несколько новых технологий во время полета к астероиду и его луне. Сюда входит ионный двигатель NEXT-C, основанный на двигателе Dawn, который использовался для полетов к астероидам Веста и Церера. DART также опробует новую компактную антенну с высоким коэффициентом усиления под названием Radial Line Slot Array для отправки и приема данных во время миссии.

Кроме того, часть солнечной батареи зонда оснащена отражателями и солнечными элементами с более высоким КПД для повышения выработки электроэнергии.

DART после установки панелей ROSA. Одна ROSA (золотой цилиндр) видна с левой стороны космического корабля. (Источник: NASA / Johns Hopkins APL)

Однако основная задача DART — проверить один из методов изменения орбиты астероида. Этот космический аппарат будет автономно маневрировать до прямого удара в естественный спутник астроида Dimorphos. Кинетический удар предназначен для изменения скорости и траектории орбиты луны вокруг Didymоs.

Dimorphos в настоящее время обращается вокруг Didymоs с периодом 11 часов 55 минут. Ожидается, что столкновение DART изменит его орбитальное время до 11 часов 45 минут. Однако, поскольку это первый случай, когда орбита тела Солнечной системы была бы намеренно изменена в результате удара космического корабля, фактические последствия удара будут изучены несколькими методами и могут отличаться от предполетных прогнозов.

За десять дней до кинетического удара DART выпустит построенный в Италии CubeSat, известный как LICIACube, который будет снимать столкновение и обратную сторону Dimorphos. За шестьдесят минут до удара единственный инструмент DART, камера под названием DRACO (Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical Navigation), увидит Dimorphos как крошечную точку. После этого начнется его последний подход.

Техник работает над установкой LUCIACube на DART. (Источник: APL Джона Хопкинса)

DART будет самостоятельно определять воздействие Dimorphos, используя свою систему SMART NAV и изображения DRACO. Эти изображения будут использоваться для характеристики поверхности Dimorphos, которая может быть чем угодно, от груды щебня до твердой породы. За две минуты до столкновения маневрирование корабля будет завершено. За двадцать секунд до столкновения Dimorphos заполнит все поле зрения камеры, и изображения будут продолжать передаваться до столкновения.

LICIACube покажет обломки, возникшие в результате удара, что будет мерой того, насколько мощным был удар. Наземные телескопы также будут использоваться для измерения того, насколько изменилась орбита Dimorphos вокруг Didymоs. Ожидается, что сам Didymоs не пострадает от каких-либо обломков в результате столкновения из-за траектории, выбранной командой DART.

Система Didymos была выбрана для этой миссии по нескольким причинам. Основным фактором является то, что система приближается к Земле, но никогда не пересекает орбиту Земли, и, следовательно, не представляет угрозы для планеты. Воздействие DART не измении этого. Кроме того, эта близость к Земле означает, что DART требуется менее мощная ракета-носитель, и он относительно быстро прибудет на Dimorphos.

Dimorphos имеет примерно 170 метров в диаметре, по размеру похож на футбольный стадион, и соответствует размеру объектов, представляющих наибольшую угрозу для Земли. Диаметр его родительского тела составляет примерно 780 метров.

За миссией DART в 2027 году последует миссия Европейского космического агентства HERA, которая изучит измененную систему Didymos и измененный спутник Dimorphos. Данные, полученные в ходе этих миссий, послужат основой для усилий по отклонению будущих астероидов с использованием метода кинетического удара, одного из нескольких методов, предложенных для предотвращения катастрофического удара астероида, подобного тому, который унес жизни динозавров 65 миллионов лет назад.

Первоисточник:

22 ноября 2021 г. Стивен Кларк

Первоисточник:

Обновлено 23 ноября с подробностями из НАСА.

Космический телескоп «Джеймса Уэбба» в чистой комнате во Французской Гвиане. Предоставлено: ESA / CNES / Arianespace / P. Пирон

В понедельник NASA заявило, что запуск космического телескопа «Джеймса Уэбба» стоимостью 9,7 млрд долларов будет отложен как минимум на четыре дня до 22 декабря из «чистой осторожности», после встряски обсерватории во время инцидента, связанного с работой в «чистой комнате» недалеко от стартовой площадке во Французской Гвиане.

Наземные группы повторно тестируют системы обсерватории, чтобы убедиться, что все оборудование остается исправными для запуска на борту европейской ракеты Ariane 5 в следующем месяце. Запуск ранее был запланирован на 18 декабря.

В NASA заявили, что техники готовятся установить космический телескоп «Джеймса Уэбба» высотой 35 футов (10,66 метра) на адаптер ракеты-носителя, устройству, которое соединяет обсерваторию с верхней ступенью ракеты Ariane 5. Адаптер имеет систему прижимных лент, которая удерживает космический аппарат на ракете до тех пор, пока не поступит команда отделить «Уэбба «примерно через полчаса после старта».

В своем письменном обновлении в понедельник НАСА сообщило, что «внезапное незапланированное высвобождение» прижимной ленты во время обработки во Французской Гвиане «вызвало вибрацию по всей обсерватории».

«Это прижимная лента с очень высоким натяжением», — сказал Томас Зурбухен, помощник администратора управления научных миссий NASA. «У нас была аномалия. Эта прижимная полоса оторвалась. Прижимная лента не предназначена для отсоединения на Земле».

RUAG Space, швейцарская компания, которая специализируется на строительстве ракетных обтекателей и других компонентов, поставила систему адаптеров полезной нагрузки для ракеты Ariane 5 и «Уэбб», согласно сообщениям на страницах компании в социальных сетях.

Обработка обсерватории внутри комплекса полезной нагрузки S5 в Космическом центре Гвианы выполняется под «полную ответственность» Arianespace, французского поставщика услуг по запуску программы Ariane 5. Европейское космическое агентство, младший партнер программы «Уэбба», оплачивает запуск в рамках своего вклада в миссию.

Алиса Фишер, представитель NASA, заявила во вторник, что инцидент произошел еще 9 ноября, но космическое агентство не раскрыло его публично до 22 ноября. Фишер сказал, что NASA немедленно созвало комиссию по анализу аномалии, и в субботу комиссия решила, что группы подготовки должны провести дополнительные проверки, чтобы убедиться, что обсерватория не повреждена.

NASA не ответило на вопросы Spaceflight Now на прошлой неделе о статусе подготовки «Уэбба» во Французской Гвиане. Представители NASA также не упомянули об инциденте во время пресс-конференции, посвященной миссии «Уэбба» 18 ноября.

У команды «Уэбба» было почти две недели запаса по расписанию на дату запуска 18 декабря до инцидента 9 ноября, но они потратили это время, а затем и несколько дополнительных дней на анализ и повторное тестирование «Уэбба».

«Когда вы работаете с телескопом стоимостью 10 миллиардов долларов, консерватизм - в порядке вещей», — казал Зурбухен.

Инженеры проанализировали нагрузки, которые могли быть приложены к обсерватории «Уэбба» при ослаблении прижимной ленты.

«Просто для чистой осторожности, то, что мы сделали после этих расчетов, вернулись к проверке небольшого количества подсистем, чтобы просто провести функциональные тесты… просто чтобы убедиться, что ничего не произошло, когда эта нагрузка была приложена к обсерватории», — сказал Цурбухен. «Это то, над чем мы работаем. Вот почему нам нужно несколько дополнительных дней».

«Мы всегда говорили, что запустим этот телескоп, когда будем абсолютно готовы к работе», — добавил он. «Правильнее сделать прямо сейчас — провести эти тесты, чтобы убедиться, что все готово, как мы думаем. Я надеюсь, что всего через несколько дней мы будем в хорошей форме ... Мы будем держать вас в курсе по мере продвижения вперед».

NASA заявило, что выпустит еще одну обновленную информацию о кампании запуска «Уэбба», когда испытания будут завершены в конце этой недели.

Космический телескоп «Джеймса Уэбба» сложен в стартовую конфигурацию, чтобы поместиться в обтекатель полезной нагрузки его ракеты Ariane 5 диаметром 17,7 футов (5,4 метра). Оказавшись в космосе, обсерватория развернет генерирующую солнечную батарею и коммуникационную антенну с высоким коэффициентом усиления, а затем начнет серию непрерывных развертываний своего пятислойного солнцезащитного экрана, который откроется до размеров теннисного корта.

У «Уэбба» есть 18 покрытых золотом сегментов бериллиевого зеркала, которые в совокупности создадут самое большое зеркало телескопа, когда-либо отправляемое в космос, диаметром 21,3 фута (6,5 метра). Некоторые зеркала установлены на откидных сегментах, которые должны разложиться в рабочую конфигурацию для работы телескопа по научным наблюдениям.

Затем инфракрасные детекторы телескопа должны остыть до криогенных температур, а части инструментов охлаждаются почти до абсолютного нуля до температуры в 7 Кельвинов (минус 447,1 градуса по Фаренгейту).

Каждый сегмент зеркала телескопа имеет крошечные электрические приводы для регулировки

фокуса и выравнивания зеркала.

Такая конструкция делает «Уэбба» самой дорогой и сложной научной миссией, когда-либо выводимой в космос.

Первоисточник: