7 февраля в 23:13:02.058 UTC (18:13:02 EST, 8 февраля в 02:13:02 ДМВ) со стартового комплекса LC-39A Космического центра имени Кеннеди (Флорида, США) был выполнен запуск корабля «Атлантис» с экипажем:

   командир Кеннет Кокрелл, пилот Марк Полански и специалисты полета Роберт Кёрбим, Марша Айвинс и Томас Джоунз. Основной задачей полета была доставка Лабораторного модуля МКС.

"Двухкилевая" "Свобода" в полном виде.  Рис. NASA

   Катастрофа «Челленджера» и возникшая после нее обстановка неопределенности не могли не замедлить ход работ. В мае 1986 г. была утверждена NASA и осенью одобрена Конгрессом концепция постоянной пилотируемой орбитальной станции с 4 герметичными модулями. Разработанный Управлением Космической станции план строительства комплекса состоял из двух этапов. Первая фаза – развертывание базовой конфигурации с четырьмя основными модулями (американские Лабораторный и Жилой, японский и европейский лабораторные модули), узловыми соединительными элементами и большой фермой с источниками электроэнергии. Вторая фаза – строительство дополнительных верхней и нижней ферм, развертывание сервисного центра для обслуживания автономных платформ и дополнительных точек крепления ПН, монтаж дополнительных источников энергии (солнечные концентраторы). План требовал 31 полета шаттлов, в т.ч. 19 на первом этапе.

   Но только 3 апреля 1987 г. Рейган санкционировал продолжение работ по проекту с запланированными расходами на разработку, изготовление и сборку компонентов станции в 14.5 млрд $. В то же время экспертная комиссия Национального исследовательского совета США (NRC, National Research Council) под председательством Роберта Симанса (Robert Seamans), которая провела смотр технических вопросов и затрат и одобрила базовую конфигурацию станции, оценила ее стоимость в 25.05 млрд, а полной двухкилевой конфигурации – в 32.8 млрд $.
   24 апреля 1987 г. был объявлен конкурс, а 1 декабря NASA назвало четыре фирмы (Boeing Aerospace Co., McDonnell Douglas Astronautics Co., GE Astro-Space Division, подразделение Rocketdyne компании Rockwell International), выбранные для окончательных переговоров перед выдачей контрактов по разработке, изготовлению, испытаниям, оценке и поставке компонентов и систем, образующих Космическую станцию. Вся работа была разделена на 4 «рабочих пакета» WP (Work Package), каждый из которых должен был выполняться в две фазы: фаза I (10 лет от начала контракта и до момента через 1 год после завершения сборки) – утвержденные элементы станции, фаза II (1991–1999 гг.) – вероятное дополнение возможностей станции. Предварительные контракты были выданы 23 декабря.
   Первый рабочий пакет (Work Package 1) стоимостью 750 млн $ на первую фазу и 25 млн $ на вторую достался Boeing Aerospace Company (Хантсвилл, Алабама). В этот пакет вошли разработка и изготовление американских модулей, в т.ч. и Лабораторного, а также разработка систем модулей и их интеграция, операции по материально-техническому обеспечению всех этих элементов на орбите. Работы по этому пакету курировал расположенный в том же Хантсвилле Центр Маршалла.
   28 сентября 1988 г. NASA завершило подготовку контрактов на 10 лет на общую сумму 6.7 млрд $. Boeing, оставшийся в тандеме с Центром Маршалла, получил из этих средств 1.6 млрд $*.

   18 июля 1988 г. Рональд Рейган объявил, что космическая станция будет называться Freedom («Свобода»). Развертывание станции с экипажем до 8 человек планировалось начать в середине 1990-х гг.
   В ходе разработки модулей станции было решено для большей гибкости научной программы не крепить жестко служебные системы, приборы и экспериментальное оборудование в модуле, а расположить их в сменных стойках: служебные системы – в системных стойках (Systems Rack), научную аппаратуру – в научных стойках ISPR (International Standard Payload Rack – международная стандартная стойка полезной нагрузки). В подобных же складских стойках (Stowage Rack) должно было храниться доставляемое оборудование. Каждая стойка, как предполагалось, имела стандартные интерфейсы систем энергопитания, терморегулирования, управления бортовым комплексом, передачи данных.
   Стойки должны были размещаться на «полу», «стенах» и «потолке» Лабораторного модуля. Всего 24 стойки: по шесть в ряд. Из них до 13 могли быть стойками научной аппаратуры ISPR. Планировалось, что из-за ограниченной грузоподъемности шаттла при запуске в модуле будут находиться только две стойки ISPR и три системные стойки. Остальные должны были подвозиться позже на шаттлах в малых герметичных модулях снабжения MPLM (Mini Pressurized Logistics Module).
   В Лабораторном модуле планировалось проводить исследования по материаловедению, биотехнологии, технологии, биологии и медицине. В этом модуле устанавливались системы, поддерживающие жизнедеятельность экипажа, обеспечивающие сбор и передачу информации, распределение электроэнергии. Был запроектирован «электронный центр» для управления научным оборудованием, расположенным снаружи МКС и внутри американских модулей. Модуль оснащался двумя осевыми стыковочными узлами для соединения с узловыми модулями Node. На внешней поверхности предполагалось разместить узлы крепления основной фермы.
   Итак, реализация проекта началась при Рейгане и продолжилась при Буше-старшем. Год от года объем финансирования рос (1985 ф.г. – 153.60 млн $, 1986 – 197.80, 1987 – 414.50, 1988 – 387.39, 1989 – 884.60, 1990 – 1723.70, 1991 – 1875.39, 1992 – 1976.71, 1993 – 2077.08). И вот общая сумма расходов уже достигла 9.7 млрд $, партнеры США вложили около 2.6 млрд $, однако изготовление элементов станции еще только-только начиналось, датой запуска первого элемента назывался уже не 1994, а 1996 г., а потребные расходы до окончания сборки Freedom описывались формулой «дайте еще столько же, да еще полстолько...». Появилась реальная угроза закрытия программы Конгрессом.
   Переломным стал 1993 год. В январе республиканскую администрацию Джорджа Буша сменило правительство демократов. Администрация Клинтона решила разобраться в космических делах Америки и навести в них порядок. 9 марта было объявлено решение о пересмотре проекта Freedom. Для этого был образован Консультационный комитет по пересмотру проекта станции (Advisory Council on the Redesign of the Space Station), который 25 марта возглавил президент Массачусеттского технологического института д-р Чарлз Вест (Charles Vest).
   В середине мая 1993 г. комитет представил 78-страничный отчет Белому дому. Комитет Веста рассмотрел три варианта дальнейшей реализации программы: A, B и C. Вариант B был практически точной копией программы Freedom, а потому его сразу отвергли. Вариант C («консервная банка»), представлял собой один большой LAB с прикрепленными к нему солнечными батареями, выводимый «носителем на базе шаттла». Этакий второй «Скайлэб», только попроще. Этот вариант был наиболее дешевым и наименее рискованным, но претил американским космическим амбициям. Поэтому комитет, оставляя, в принципе, возможность реализации варианта C, наиболее удачным посчитал вариант A, или Alpha. Он предполагал использовать в значительной степени имеющийся проект и оборудование для него. Однако исключены были фаза II и связанные с ней дополнительные фермы, сервисный центр, солнечные концентраторы и пр. 14 июня вечером представители Комитета Веста и Директор NASA Голдин обсуждали судьбу проекта Freedom с президентом. Клинтон принял решение продолжать разработку сокращенного варианта станции, но не согласился с наиболее простым вариантом C, против которого выступали ключевые фигуры в Конгрессе. Дискуссия в Белом доме шла вокруг «чего-то похожего на варианты A и B с финансированием не более 2.1 млрд $ в год». 17 июня Клинтон объявил о продолжении работ над станцией Freedom. При этом NASA обещало существенно уменьшить стоимость проекта (на 8–9 млрд $ до 2000 г. и на 18 млрд $ за 20 лет). Одновременно срок запуска первого элемента был сдвинут на 1997 г., а Лабораторного модуля – на 1998 г.
   17 августа 1993 г. Д.Голдин объявил о выборе головного центра NASA в лице Центра Джонсона и основного подрядчика в лице Boeing Defense and Space Group. Фирма Boeing была выбрана потому, что именно она разрабатывала наиболее важные для станции элементы – герметичные Лабораторный и Жилой модули, а также систему жизнеобеспечения и контроля среды. Остальные корпорации и фирмы стали ее субподрядчиками.
   2 сентября 1993 г. вице-президент США Альберт Гор и председатель Совета Министров РФ В.С.Черномырдин объявили о новом проекте «подлинно международной космической станции». С этого момента официальным названием станции стало МКС, хотя параллельно использовалось и неофициальное – Alpha. В создании станции теперь, кроме США, ЕКА, Японии и Канады, участвовала еще Россия. Это стало возможным благодаря серии переговоров в 1991–93 гг. об объединении программ Freedom и «Мир-2». 
   Для обеспечения участия в проекте России наклонение орбиты станции было изменено с 28.5° на 51.6°, количество полетов шаттлов для строительства станции пришлось увеличить, а модули запускать с меньшим количеством стоек, чем предполагалось ранее.
   Окончательный проект LAB Boeing выпустил в 1995 г. и в том же году начал изготовление летного образца модуля в Центре космических полетов имени Маршалла (Хантсвилл, Алабама). В апреле 1995 г. началась, а 26 сентября 1995 г. была завершена сварка корпуса LAB. Общая длина сварных швов составила 83.8 м. В ноябре того же года начались сверлильно-фрезеровальные работы: в корпусе были сделаны отверстия и пазы для люков и механизмов крепления стоек. С февраля 1996 г. велась установка систем и агрегатов снаружи модуля (стыковочных узлов, люков, цапф, поручней, иллюминатора). Но это были еще не летные элементы, а предназначенные для наземных испытаний. В августе–октябре модуль прошел пневмовакуумные испытания на заводе Boeing Defense & Space Group в Хантсвилле. 11 марта 1997 г. его вернули в «чистую комнату» Центра Маршалла для установки летных элементов конструкции и агрегатов и заключительной покраски.

Модуль Destiny в Центре Маршалла (на заднем плане - американская шлюзовая камера МКС)

   28 марта 1998 г. в Центре Маршалла техники Boeing установили в LAB первую системную стойку – одну из двух стоек системы электропитания. В течение следующих нескольких месяцев были установлены еще 10 системных стоек. После проверок и испытаний стойки из модуля убрали.
   16 ноября 1998 г. LAB прибыл в Космический центр им. Кеннеди. Заключительную предстартовую подготовку модуль прошел в Корпусе обслуживания космической станции. А 1 декабря в Центре Кеннеди Д.Голдин объявил, что LAB назван Destiny.
   В июне–августе 1999 г. Destiny совместно с модулем снабжения MPLM Leonardo участвовал в третьих Многоэлементных комплексных испытаниях (Multi-Element Integration Tests, MEIT). 
   Сроки запуска Destiny многократно переносились «вправо» как из-за собственных проблем, так и из-за отсрочек начала сборки МКС. По итогам объединения проектов Freedom и «Мир-2» он был запланирован на май-июнь 1998 г., затем намечался на октябрь, ноябрь, и декабрь, а в апреле 1997 г. был перенесен на май 1999 г. В мае 1998 г. последовала новая пятимесячная отсрочка. В октябре 1998 г. в качестве даты запуска назывался уже февраль 2000 г., в июне 1999 г. – апрель 2000 г. Наконец, в марте 2000 г. было объявлено, что LAB отправится на орбиту в январе 2001 г. И этот срок удалось бы выдержать, если бы не месячная заминка «по вине» твердотопливных ускорителей шаттлов.
   14 июня 2000 г. в LAB установили системные стойки, причем не пять, а все одиннадцать. 9 августа Boeing официально передал LAB NASA для приемочных испытаний. Они были закончены 6 октября; после этого шесть системных стоек, доставляемых в полете 5A.1, сняли. 
   Заключительные испытания модуля продолжались до 14 декабря. К 22 декабря он был помещен в транспортный контейнер и 2 января доставлен на стартовый комплекс. 6–7 января модуль поместили в грузовой отсек «Атлантиса». 10 января планировалось закрыть створки грузового отсека. Однако заключительные измерения показали, что зазор между модулем и камерой на «локтевом» суставе манипулятора RMS составляет всего 2.5 см. Устранить замечание и закрыть створки удалось только 12 января.
   Изготовление, испытания и подготовка Destiny к запуску обошлись американскому аэрокосмическому ведомству в 1380 млн $. Это самый дорогостоящий компонент МКС.

Характеристики
Длина по концам стыковочных узлов	8788 мм
Длина гермокорпуса	8534 мм
Максимальный диаметр	4445 мм
Герметичный объем	117 м3
Стартовая масса	14056 кг
Общее количество деталей	415000

   Конструкция

   Герметичный корпус модуля Destiny состоит из цилиндрической части и двух конических днищ. Он изготовлен из алюминиевого сплава 2219. Стенки корпуса имеют «вафельный» профиль, позволяющий достичь максимальной прочности при минимуме массы. Масса гермокорпуса без систем и агрегатов – 2.72 т.
   Цилиндрическая часть корпуса модуля образована тремя обечайками диаметром 4267 мм и длиной 2608 мм каждая (общая длина цилиндрической части корпуса – 7823 мм). Между собой обечайки (секции) соединены сваркой. К цилиндру приварены два конических днища длиной 279 мм, максимальным диаметром 4267 мм и минимальным – 2515 мм. В днищах имеются два люка квадратной формы со скругленными углами (сторона квадрата – 1168 мм). Размеры и форма люков были выбраны исходя из размеров и габаритов стандартных стоек, которые будут стоять в Destiny. Каждый люк имеет иллюминатор. Люки могут быть легко открыты или закрыты с любой стороны одним членом экипажа. Они имеют специальное устройство блокировки открытия при внешнем давлении, превышающем внутреннее, которое предотвращает самопроизвольное открытие люка. Рядом с люками установлены клапаны выравнивания давления.

Астронавты и официальные  лица NASA о Destiny

«Лаборатория – это главный орган для всего организма космической станции, дающий нам возможность проводить исследования и управлять ею, – сказал во время предстартовой пресс-конференции специалист полета STS-98 Том Джоунз. – Теперь на станции становится возможным делать науку в принципиально новом качестве. Огромная лаборатория представляет собой «квантовый скачок зрелости» космической станции как средства исследования. Мы действительно входим в принципиально новую стадию сборки станции».    Слова «квантовый скачок», не сговариваясь, произносили многие – к примеру, научный руководитель проекта МКС с американской стороны д-р Роджер Крауч. Более поэтично о Destiny высказался старший менеджер МКС в NASA Роберт Кабана. «LAB вершит судьбу космической станции, – заявил он. – Он дает нам надежду на крупные [научные] достижения, которые мы получим в будущем. Destiny станет «научным сердцем» МКС. Это реальное место, чтобы выполнять научные исследования мирового класса в условиях микрогравитации».

   Люки оснащены стыковочными узлами типа CBM (Common Berthing Mechanism – единый механизм пристыковки): один (носовой) – активный ACBM, другой (хвостовой) – пассивный PCBM. Внешний диаметр узла CBM – 2032 мм. Хвостовым пассивным узлом Destiny будет пристыкован к переднему узлу Node 1 Unity, а на активный CBM после расконсервации модуля будет переставлен гермоадаптер PMA-2. (Позже к активному узлу будет пристыкован узловой модуль Node 2.) При запуске оба стыковочных узла закрыты защитными экранами, которые будут демонтированы во время выходов астронавтов «Атлантиса» в открытый космос непосредственно перед пристыковкой Destiny к Unity и пристыковкой PMA-2 к Destiny.
   В одной из крайних обечаек (дальней от модуля Unity) имеется один круглый иллюминатор диаметром 508 мм. Иллюминатор разработан компанией Aerospace Corp., представляет собой четырехслойную конструкцию с применением оптического стекла и может использоваться для наблюдения Земли с борта МКС. Оптические характеристики иллюминатора измерены заранее, так что их можно будет учесть при обработке наблюдений. Снаружи иллюминатор будет закрыт откидывающейся крышкой («затвором»), которую члены экипажа МКС могут открыть вручную. Крышка должна быть установлена астронавтами «Атлантиса» во время третьего выхода в открытый космос. При запуске же иллюминатор закрыт защитным мягким матом.
   Гермокорпус снаружи покрыт многослойной экранно-вакуумной термоизоляцией для защиты Destiny от резких перепадов температуры в космосе. Поверх ЭВТИ для защиты модуля от космического мусора и микрометеоритов установлен промежуточный противометеоритный экран из неметаллических материалов, многослойная конструкция которого напоминает пуленепробиваемый жилет. Наконец, снаружи модуля стоят алюминиевые панели наружного противометеоритного экрана. Этот экран, отражая солнечный свет, также используется как дополнительная теплоизоляция для снижения нагрузки на систему терморегулирования модуля.
   На наружной поверхности модуля имеются четыре цапфы для его крепления в грузовом отсеке шаттла, узел крепления захвата дистанционного манипулятора шаттла, узел крепления захвата дистанционного манипулятора станции SS RMS с передачей энергии и данных PDGF (Power Data Grapple Fixture), поручни для фиксации астронавтов во время выходов в открытый космос, узлы фиксации основной фермы. На поверхность Destiny также нанесены мишени Системы космического зрения OSVS (Orbiter Space Vision System). На торцевых шпангоутах цилиндрической секции модуля закреплены платы с гидро- и электроразъемами систем станции.
   Внутри модуля имеется силовой каркас с механическими узлами крепления 23 стандартных стоек (согласно пресс-киту NASA, посвященному полету STS-98/5A)*: по шесть на потолке и стенах и пять на полу. Среди них будет 12 научных стоек ISPR с различным экспериментальным оборудованием и 11 системных стоек.

* В некоторых материалах (в частности, фирмы-разработчика Boeing) говорится, что стоек будет 24, и 13 из них будут стойками ISPR. Разночтение вызвано тем, что дополнительно предполагается поставить стойку оптической аппаратуры WORF над иллюминатором в полу Destiny.

   В четырех угловых нишах между торцами стоек проходят кабели и трубопроводы различных систем модуля, которые подстыковываются к каждой стойке «снизу».
   Каждая стойка высотой 1854 мм и шириной 1067 мм имеет массу около 550 кг. Силовая конструкция стоек изготовлена из углепластика. К каждой из стоек подходят гибкие разъемы для подключения трубопровода первичного (водяного) контура системы терморегулирования, кабелей электропитания, управления бортовым комплексом и передачи данных.

Лабораторный модуль Destiny снаружи:  1 – активный стыковочный узел ACBM, 2 – пассивный стыковочный узел PCBM, 3 – иллюминатор (Х =508 мм), 4 – узел крепления захвата дистанционного манипулятора станции PDGF (устанавливается после пристыковки к МКС), 5 – узел захвата манипулятора шаттла, 6 – горизонтальные цапфы крепления модуля в грузовом отсеке шаттла, 7 – нижняя вертикальная цапфа, 8 – поручни, 9 – узлы фиксации основной фермы, 10 – узлы установки рабочих площадок для астронавтов («якорей»), 11 – мишени Системы космического зрения OSVS, 12 – платы с электроразъемами, 13 – платы с гидроразъемами, 14 – люк, 15 – иллюминатор люка. Рис. автора по фотографиям NASA

   В системных стойках расположены блоки систем управления движением, электропитания, сбора и передачи данных, вакуумирования, кондиционирования и очистки воздуха от углекислого газа и микропримесей, терморегулирования, связи. При запуске на борту Destiny находилось лишь пять служебных стоек (две стойки системы терморегулирования, две стойки авионики и одна с аппаратурой жизнеобеспечения). Остальные шесть служебных стоек будут доставлены в следующем полете шаттла по программе STS-102/5A.1 в марте 2001 г. в грузовом модуле MPLM Leonardo. 
   Разрабатываемые сейчас оборудование и аппаратура для научных стоек ISPR будут предназначены для проведения исследований и экспериментов в областях биотехнологии, физики жидкости, физики горения, космического материаловедения, космической медицины и биологии. Уже в полете 5A.1 на Destiny будет доставлено оборудование для фотосъемки Земли и стойка для медицинских исследований (Human Research Facility). На ней будут начаты изучение влияния на организмы астронавтов космического излучения, психологическое тестирование и изучение нервной системы человека, находящегося в длительном полете. В полете 6A к ней добавятся две стойки Express с аппаратурой для исследований в области микрогравитации и с коммерческими ПН.

Внутреннее устройство Лабораторного модуля Destiny:  1 – стандартные стойки, 2 – стыковочный узел типа CBM, 3 – люк, 4 – иллюминатор люка, 5 – главный иллюминатор модуля, 6 – угловые ниши с трубопроводами и кабелями систем модуля, 7 – поручни, 8 – разъемы интерфейсов, 9 – светильники, 10 – воздуховоды, 12 – перчаточный ящик. Рис. автора

   В последующих полетах трех модулей MPLM (Leonardo, Rafaello и Donatello) LAB будет дооснащаться штатными научными стойками ISPR. В 2002 г. шаттлы доставят научную стойку с лабораторным морозильником MELF (Minus Eighty Laboratory Freezer) и стойку с перчаточным ящиком для микрогравитационных исследований MSG (Microgravity Science Glovebox). Прибудет и оборудование для наблюдения Земли WORF (Window Observational Research Facility), которое смонтируют на иллюминаторе Destiny.
   Пока же на Destiny восемь пустых «стойко-мест» закрыты мягкими экранами и используются для складирования грузов.

   Системы

   В модуле Destiny находятся (полностью или частично) следующие системы, жизненно важные для АС МКС:

• система управления движением; 
• система электропитания; 
• система связи и телеметрии;
• система жизнеобеспечения;
• система терморегулирования; 
• система управления бортовым комплексом и обработки данных;
• система обеспечения внекорабельной деятельности;
• робототехническая система для обеспечения внекорабельной деятельности;
• система обеспечения деятельности экипажа.

   Система управления движением GN&C (буквально: система ориентации, навигации и управления движением), установленная внутри Destiny в двух служебных стойках, позволяет ввести в действие американские гиродины – моментные управляющие гироскопы CMG. Они возьмут на себя безрасходную ориентацию МКС, что позволит более плавно проводить развороты станции и снизить уровень микроускорений во время проведения научных исследований, требующих высокой «чистоты» невесомости. 
   До сих пор ориентацию станции обеспечивали двигатели российских модулей «Заря» и «Звезда». Они и теперь будут использоваться для разгрузки гиродинов и для коррекций орбиты МКС. Кроме того, вектор состояния станции и данные по ориентации станции будут поступать с российского сегмента (РС). Для этого компьютеры обеих систем управления движением в «Звезде» и Destiny будут связаны в единый комплекс.
   СУД Destiny будет также управлять ориентацией солнечных батарей на ферме P6. До ее включения батареями приходилось управлять вручную.
   Что касается работы бортовых систем, то управление аппаратурой РС будет, как и ранее, осуществляться из российских модулей. Мультиплексор-демультиплексор MDM в модуле Unity продолжит обеспечивать управление параметрами атмосферы, нагревателями, терморегулированием и электропитанием в самом Unity, в гермоадаптерах PMA-1, -2, -3 и секциях фермы Z1 и P6. Компьютеры MDM в Destiny будут отвечать за управление всеми остальными элементами АС.
   Система электропитания EPS обеспечивает контроль, управление и распределение электропитания по герметичным модулям АС МКС. Электроэнергию для Destiny вырабатывают солнечные батареи на секции P6. Затем по кабелям через секцию Z1, через шарнирные разъемы в поворотном коробе на Z1 электроэнергия попадает в LAB. В нем установлены два преобразователя постоянного тока DDCU (DC to DC Converter Unit), после которых в бортовую кабельную сеть модуля подается напряжение 123±2 В. Система коммутации распределяет электроэнергию между вторичными потребителями тока и доставляемыми грузами. Стыковку разъемов в поворотном коробе выполнят члены экипажа «Атлантиса».
   Система терморегулирования TCS состоит из активной и пассивной подсистем. С приходом Destiny начнут работать ранее доставленные на МКС элементы обеспечения теплового режима: два аммиачных радиатора PVR ранней внешней активной системы терморегулирования EEATCS, смонтированные на проставке LS секции P6, гидро- и электроаппаратура на P6 и Z1. Система TCS Лабораторного модуля связана с этими элементами через шаровые разъемы в поворотном коробе секции Z1. Стыковку разъемов проведут астронавты экипажа STS-98. Блоки системы TCS занимают внутри Destiny две служебные стойки.
   Активная подсистема терморегулирования включает два контура – первичный водяной и вторичный аммиачный. Использование воды в качестве теплоносителя в первичном контуре, видимо, было выбрано американцами на основе опыта полетов на станции «Мир». Там теплоносителем был этиленгликоль С2Н4(ОН)2 – вещь достаточно ядовитая. После 10 лет полета станции трубы внутреннего контура системы терморегулирования «Мира» стали разрушаться, и этиленгликоль начал вытекать в атмосферу станции, отравляя ее в буквальном смысле этого слова. Есть у этиленгликоля и другой недостаток: он самовоспламеняется при 380°С. Вода же совершенно нетоксична и не горит. Однако ее использование имеет другой недостаток: она замерзает при более высокой температуре, а кипит при более низкой, чем этиленгликоль (у этиленгликоля tпл=-12°С, tкип=+198°С). Аммиак вторичного контура системы TCS еще более капризен, чем вода: он закипает при -36°С и замерзает при -80°С. 
   При запуске и эксплуатации Destiny приходится соблюдать очень жесткие требования по температурному режиму в модуле. Особенно сложно обеспечить тепловой режим во время полета на шаттле и монтажа модуля к станции. Для этого на «Атлантисе» имеются преобразователи питания, а к модулю подстыкованы кабели, обеспечивающие работу временных обогревателей внутри Destiny. Их отстыкуют астронавты шаттла, вышедшие в открытый космос, только перед началом самой операции по пристыковке LAB к МКС. Сразу после пристыковки Destiny к Unity первой задачей тех же астронавтов станет стыковка девяти электроразъемов и четырех магистралей вторичного аммиачного контура Destiny и секции Z1 в поворотном коробе. Лишь тогда будет исключена угроза замерзания или закипания теплоносителей в системе терморегулирования. Полностью отключенным от источников питания LAB может находиться не более четырех часов.
   Тепло от первичного водяного контура вторичному аммиачному передается в теплообменнике на борту Destiny. Затем уже аммиак несет тепло через трубопроводы секций Z1 и P6 в радиаторы PVR. Прокачку аммиака обеспечивают два мощных насосных блока PFCS на секции P6.
   Система жизнеобеспечения ECLS (буквально система регулирования параметров среды и жизнеобеспечения) обеспечивает в модулях АС МКС поддержание требуемых температуры и влажности, удаление углекислоты, контроль газового состава атмосферы, регенерацию и очистку воздуха от микропримесей, сбор, обработку и хранение конденсированной воды, обнаружение возгорания и пожаротушение. Основная часть оборудования и аппаратуры системы ECLS на этапе сборки МКС находится в LAB. 
   Подсистема контроля и регулирования атмосферы содержит сборку регулирования давления PCA, сборку вентилей сброса давления, ручные клапаны выравнивания давления и трубопроводы.
   Подсистема контроля температуры и влажности THC обеспечивает поддержание температуры на заданном уровне от 18.3 до 29.4°C и влажности в пределах 40–60%, а также вентиляцию воздуха. Подсистема включает два унифицированных блока кондиционеров, комплект вентиляторов, обеспечивающих циркуляцию воздуха в модулях, не оснащенных средствами жизнеобеспечения, а также блоки охлаждения авионики в нескольких стойках. Для контроля влажности используется теплообменник. Атмосферная влага конденсируется, сепарируется от потока воздуха и накапливается в баке для последующей обработки или сброса в открытый космос. Этот бак считается частью подсистемы регенерации воды, но пока конденсат может быть лишь передан для регенерации на российский сегмент. Американская аппаратура регенерации должна появиться лишь в узловом модуле Node 3 (2004–2005 гг.).
   Подсистема регенерации атмосферы ARS предназначена для контроля газового состава внутри Лабораторного и Жилого модулей и оформлена в виде отдельной системной стойки. Частью ее являются сборка общего назначения CCAA, которая обеспечивает вентиляцию, и сборка CDRA, в которой производится удаление углекислого газа с использованием сорбентных фильтров. Информацию об основных составляющих атмосферы дает газоанализатор MCA, определяющий концентрации кислорода, азота, водорода, углекислого газа, метана и водяного пара с частотой до 200 измерений в минуту. Этот масс-спектрометр изготовлен Отделением систем датчиков компании Orbital Sciences Corp. Пробы воздуха из разных мест модулей попадают в газоанализатор по специальным трубопроводам доставки образцов.

Экипаж «Атлантиса» знакомится со стойками Destiny. Фото NASA

   Наиболее сложным элементом подсистемы ARS является аппаратура контроля малых составляющих атмосферы TCCS, разработанная и изготовленная компанией Lockheed Martin Space Systems. Она способна не допустить превышения допустимой концентрации в атмосфере станции более чем 200 различных химических примесей от газов, выделяющихся из материалов, и до продуктов человеческого метаболизма. Блоки TCCS будут стоять в двух модулях АС МКС: в Destiny и в одной из системных стоек Node 3. 
   В TCCS имеются адсорбционный фильтр и высокотемпературный каталитический окислитель. Воздух из помещений станции прокачивается через TCCS с расходом до 0.25 м3/мин и попадает в первый адсорбционный слой (активированный уголь, пропитанный 10-процентным раствором фосфорной кислоты), для удаления высокомолекулярных загрязнений и аммиака. Затем воздух проходит высокотемпературное каталитическое (шарики глинозема, содержащие 0.5% палладия) оксидирование при 400°С, в ходе которого удаляются низкомолекулярные углеводороды (метан и т.п.) и формальдегиды. Гидроокись лития во втором адсорбционном слое используется для хемосорбции летучих кислотных примесей – побочных продуктов каталитического окисления. Адсорбционный фильтр и каталитический окислитель изготовлены как сменные блоки.
   Оборудование обнаружения возгорания и пожаротушения включает лазерные датчики дыма, размещенные в проходе и позади панелей, и переносные углекислотные огнетушители.
   Частью ECLS считается также блок вакуумирования, позволяющий поместить одну или несколько полезных нагрузок в условия открытого космоса для обезгаживания и других целей.
   Система связи и телеметрии C&T включает системы звуковой и видеосвязи с наземными пунктами, систему связи «космос-космос», системы связи в Ku- и S-диапазоне. Система Destiny позволит использовать высокоскоростные каналы передачи информации в S-диапазоне вместо работавшей до сих пор «ранней» системы связи ECS.
   Начиная с полета 5A система высокоскоростной передачи данных S-диапазона станет основной системой связи на МКС. Она будет работать по каналам «борт-Земля» и «Земля-борт» через спутники-ретрансляторы американской системы TDRSS. Система обеспечит передачу команд и телеметрической информации, голосовую связь, передачу данных. Кроме того, с доставкой Destiny на АС появляется система внутристанционной голосовой связи. Она позволит членам экипажа связываться друг с другом в разных модулях станции, длина герметичных отсеков которой с приходом Destiny достигла почти 50 м.
   Системы голосовой связи диапазонов Ku и UHF (УВЧ), а также система видеосвязи, элементы и аппаратные средства которых уже имеются на борту МКС, будут активизированы только в марте 2001 г. после следующего полета STS-102/5A.1. Тогда для этих систем в Destiny будут установлены соответствующие системные стойки.
   Система управления бортовым комплексом и обработки данных C&DH получает с прибытием Destiny 11 мультиплексоров-демультиплексоров MDM (Multiplexer/Demultiplexer) различного назначения. По существу это компьютеры для управления системами АС, включая полезную нагрузку. Система CD&H имеет интерфейсы с российским сегментом.
   Система обеспечения внекорабельной деятельности EVA включает в себя поручни, места крепления рабочих площадок, интерфейсы для подключения вспомогательного рабочего оборудования, установленные снаружи модуля.
   Робототехническая система для обеспечения внекорабельной деятельности EVR включает два узла крепления захвата дистанционного манипулятора. Один из них используется для захвата модуля дистанционным манипулятором шаттла при переносе Destiny из грузового отсека «Атлантиса» к стыковочному узлу Unity. Второй узел PDGF обеспечивает энергопитание и передачу данных на дистанционный манипулятор станции SS RMS. Узел устанавливается астронавтами «Атлантиса» в ходе третьего выхода в открытый космос, а манипулятор будет доставлен на МКС в полете STS-100/6A в апреле 2001 г. До сборки основной фермы и установки на ней мобильного транспортера MT манипулятор будет находиться на узле PDGF модуля Destiny. Поэтому, кроме собственно узла, в модуле расположены интерфейсы для подключения пульта системы SS RMS и оборудования рабочего места управления манипулятором (Robotic Workstation). Рабочее место прибудет в марте на «Дискавери».
   Система обеспечения деятельности экипажа FCS включает поручни, средства фиксации, светильники и другие устройства и приспособления внутри Destiny, облегчающие работу и жизнь астронавтов и космонавтов.

   По материалам NASA, JSC, KSC, MSFC, Boeing, Lockheed Martin, CBS News, Spaceflight, реферативного журнала «Ракетно-космическая техника»

Управление МКС: взгляд из Хьюстона

Вплоть до полета STS-98/5A управление ориентацией МКС проводилось средствами модулей «Звезда» и «Заря». Коррекции орбиты в отсутствие шаттла также обеспечивали двигатели российских модулей и кораблей. В силу этого и повседневное управление полетом станции велось из ЦУП-М (г.Королев, Московская обл.). Вся телеметрия, голосовая и видеосвязь шла через российский Центр. В технической документации ЦУП-М назывался «ведущим».    Но с прибытием на МКС Destiny, включением СУД, активацией американских гиродинов и системы связи в S-диапазоне через систему TDRSS ситуация меняется. ЦУП-Х в Космическом центре им. Джонсона NASA (г.Хьюстон) хочет официально и по существу стать «ведущим» центром управления. Ведь он теперь имеет возможность сам управлять состоянием борта и ориентацией МКС, за исключением опять-таки коррекций орбиты. И через некоторое время уже операторы ЦУП-Х будут нести основную ответственность за МКС, а ЦУП-М продолжит контролировать и управлять операциями на РС МКС, обрабатывая русскоязычную связь и организуя стыковки и расстыковки кораблей «Союз» и «Прогресс».    «После полета 5A управление изменится прежде в том, что ЦУП-М передаст свои функции ЦУП-Х, – сказал старший менеджер МКС в NASA Роберт Кабана на предполетной пресс-конференции. – Мы продолжаем работать с российской командой управления, наши операторы сейчас разрабатывают новые критерии для изменения процесса управления. Это не подразумевает, что русские не будут управлять своими транспортными средствами. Они будут пока продолжать говорить с экипажем по-русски и выполнять функции контроля, которые должны гарантировать работу их систем». Кабана также добавил, что обе стороны работают над осуществлением надежной и организованной передачи управления станцией от одного ЦУПа другому, но он уверен, что неизбежны некоторые «болезни роста».    Однако менеджер программы Space Shuttle Томми Холлоуэй (Holloway) в своем выступлении приуменьшил значение грядущей смены ролей двух центров управления. «Они осуществляют единые действия, – настаивал он. – Поэтому, когда мы говорим о том, у кого находится управление, на самом деле мы подразумеваем – кто является лидером и кто обеспечивает полную интеграцию и полное планирование. В действительности, каждая сторона обеспечивает управление и отвечает за свою специфическую часть работы».    Это все, конечно, красивые слова, потому что на практике главным является тот ЦУП, чьи распоряжения выполняет экипаж.     Во время полета «Атлантиса» в Хьюстоне работала специальная двусторонняя комиссия, которая решала, как именно и когда будет передаваться управление МКС в Хьюстон, а также заново перераспределяла обязанности между двумя ЦУПами. Ранее планировалось, что управление МКС полностью перейдет к американской стороне после отстыковки от станции «Атлантиса» 16 февраля, а российские специалисты останутся в роли «дублеров». Однако на практике передача управления оказалась более сложной задачей. Существует множество вопросов, которые пока не удается решить без участия ЦУП-М. Поэтому еще несколько месяцев специалисты ЦУП-М будут оставаться пусть не формально, но на практике «ведущими».