В.Мохов. «Новости космонавтики»
Главная цель миссии STS-113/11A – доставка на станцию секции левого борта P1 (Port 1) Основной сборной фермы ITS. На секции установлены элементы основной внешней системы терморегулирования американского сегмента станции EATCS, главный из которых – поворотный трехсекционный радиатор.
Вместе с секцией P1 на МКС была доставлена вторая тележка CETA-B для перевозки грузов и членов экипажа вдоль фермы ITS. Кроме того, «Индевор» привез на МКС очередную научную аппаратуру и расходные материалы.
Секция P1
Пятый доставленный на МКС элемент Основной фермы ITS (Integrated Truss Structure) изготовлен по заказу NASA предприятием Boeing Human Space Flight & Exploration (Хантингтон-Бич, Калифорния), а главными субподрядчиками были компании Lockheed Martin, Honeywell, Allied Signal, L3 Communications, Hamilton Sundstrand и Parker Symetrics. Изготовление секции P1 началось в Хантингтон-Бич в январе 1997 г., т.е. даже раньше, чем секции S1. Затем работы с P1 были продолжены на предприятии Boeing в Хантсвилле (Алабама), где в период до июня 2000 г. она была оснащена системами и оборудованием.
В июле 2000 г. секцию перевезли из Хантсвилла в отделение Boeing Florida Operations в Космическом центре им. Дж.Кеннеди (шт.Флорида) для заключительной сборки и испытаний. В ноябре 2001 г. секция была передана заказчику. Изготовление P1 вместе с транспортной тележкой CETA-B обошлось (как и в случае с секцией S1) в 390 млн $.
Секция P1 является почти точной «зеркальной» копией секции S1, доставленной в предыдущем полете «Атлантиса» по программе STS-112/9A. Она имеет массу 12477 кг (для сравнения: масса секции S1 была 12572 кг). Ее габаритные размеры те же, что и у S1: длина 13818 мм, высота 4567 мм, ширина 3424 мм.
Секция P1 выполняет следующие основные функции:
• является несущим элементом конструкции фермы ITS;
• обеспечивает передачу электроэнергии и данных от других секций ITS, несет радиатор и трубопроводы внешней активной системы терморегулирования EATCS, а также элементы мобильной системы обслуживания MSS и системы связи UHF- и S-диапазонов;
• позволяет устанавливать на ней служебную и научную аппаратуру, рассчитанную на работу в открытом космосе.
Секция P1 отличается от описанной в предыдущем номере S1 лишь в незначительных деталях. В частности, на P1 вместо антенны S-диапазона установлена антенна диапазона UHF (Ultra High Frequency, УВЧ). Вместе с антенной в систему UHF-связи входит блок сопряжения.
Система связи UHF-диапазона предназначена для обеспечения радиотелефонной связи, передачи команд управления и телеметрии по пяти каналам в направлении «космос-космос». Система позволяет вести двусторонние переговоры между бортом станции и членами экипажа, совершающими выходы в открытый космос, или с приближающимся к МКС космическим аппаратом. Система UHF-диапазона совместно с системой S-диапазона обеспечивает радиотелефонную связь ЦУПа в Хьюстоне с находящимися в открытом космосе астронавтами. Она также позволяет передавать критически важные команды с шаттла на борт станции, например команду о переводе станции в инерциальную систему ориентации во время расстыковки корабля и МКС. Этот канал будет очень нужен для управления американским сегментом МКС, если станцию придется оставить в беспилотном режиме (что, вероятно, потребуется в 2003 г.). Наконец, через UHF-систему передается с МКС на шаттл критически важная телеметрия в ходе расстыковки.
Система UHF-связи состоит из системной стойки Avionics #3 (SE #6) в Лабораторном модуле Destiny (доставлена на МКС в марте 2001 г. в ходе полета STS-102/5A.1), волноводов и наружных приемопередающих антенн. Первая антенна была установлена на модуле Destiny в апреле 2001 г. в ходе полета STS-100/6A. Вторая антенна прибыла теперь на станцию в составе секции P1. Антенна находится на штанге длиной 1.2 м, ее общая масса 56 кг. Второй комплект связи UHF-диапазона позволит расширить полосу передачи и увеличить объем передаваемых данных и голосовых сообщений.
На секции P1 имеется также гнездо для антенны S-диапазона SASA (S-Band Antenna Subassembly). Сама антенна уже дважды меняла свое место расположения. Она была доставлена на орбиту в октябре 2000 г. в ходе полета STS-92/3A в составе секции Z1. Затем в декабре 2000 г. во время миссии STS-97/4A астронавты перенесли ее на интегрированную сборку оборудования IEA секции P6. Теперь антенна S-диапазона переезжает на постоянное «место прописки» – секцию P1.
С прибытием секции P1 вырастает до 40.83 м и длина станционной «железной дороги» для перемещения мобильного сервисного центра. «Подвижной состав» теперь включает три единицы – мобильный транспортер MT и две тележки CETA.
В 2003 г. предполагается продолжить сборку левого «крыла» фермы ITS: присоединить к ней секции P3/P4 и P5 и переместить с Z1 на P5 уже давно входящую в состав МКС секцию P6. Затем будет продолжено строительство правого «крыла» фермы.
Другие грузы и наука
В данном полете основным «грузом» стал экипаж ЭО-6 – Кеннет Бауэрсокс, Николай Бударин и Доналд Петтит.
Как обычно, на средней палубе «Индевора» располагались грузы для доставки на станцию – элементы служебных систем МКС и расходные материалы для них, новая научная аппаратура для проведения экспериментов и исследований, новые образцы для научных установок, запчасти, фото- и телеоборудование, вещи для экипажа, продукты питания, оборудование для передачи на борт МКС воды из баков шаттла.
Среди грузов STS-113 были инструменты и оборудование для внекорабельной деятельности, скафандры и ложементы членов экипажа ЭО-6 для корабля «Союз ТМА-1», бортдокументация, сменные блоки для стоек системы исследования человеческого организма и наблюдения за здоровьем экипажа HRF и CHeCS, новые диски для них, три новые панели для установки полезной нагрузки PMP, элементы портативной компьютерной системы PCS, укладка PCG-STES 10 для продолжения экспериментов в инкубаторе-морозильнике PCG, новая укладка с образцами цеолитов для выращивания в печи ZCG и аппаратура для эксперимента FOOT (исследование связи между физической нагрузкой и изменениями в скелетно-мышечной системе).
На станцию была доставлена аппаратура CSLM для проведения эксперимента по изучению поведения малых и крупных твердых частиц в жидкостях. С помощью этой установки будет изучаться влияние посторонних частиц на прочность металлических и керамических лопаток газотурбинных систем. Это будет третий американский эксперимент, проводимый в европейском перчаточном боксе MSG. Четвертым же станет эксперимент InSPACE по изучению поведения магнитореологических жидкостей в невесомости – это новый класс «умных» материалов, которые могут применяться в гидравлических системах различного назначения.
С МКС на «Индеворе» возвращаются старые скафандры, ложементы, блоки системы «Курс» с приходивших в ходе ЭО-5 российских кораблей, диски с данными HRF и CHeCS, биопроцессор PGBA, аппаратура CGBA вместе с данными по ее работе, укладки с результатами экспериментов PCG-STES 07, ZCG, SUBSA (по плавлению и отвердению в невесомости кристаллов антимонида индия при отсутствии конвекции) и MEPS (по усовершенствованию процессов использования в космосе жидкостей в микроампулах), включая ампулы с лекарствами.
В число возвращаемых российских грузов входят аппаратура COSMIC и GCF-B, образцы воздуха и микробного загрязнения поверхностей, цифровые видеокассеты DVCAM, кассеты Betacam, предохранитель ВП1-1 системы «Воздух».
На орбите – два новых Picosat'а
Второстепенной полезной нагрузкой «Индевора» считается модуль MEPSI (MEMS-based Picosat Inspector) для запуска сверхмалых КА, состоящий из пусковой установки и двух пикоспутников Picosat.
|
Наша справка
|
|
Запуск с «Индевора» стал третьим в рамках программы Picosat испытанием специальных микроэлектромеханических систем MEMS.
27 января 2000 г. с коммерческого стартового комплекса CLF (он же SLC-7) авиабазы Ванденберг был осуществлен испытательный пуск РН Minotaur с 11 малыми КА. Среди них были два КА DARPA Picosat, созданных в рамках программы STP (проект P97-1). Спутники имели размеры 102х76х25 мм и массу 0.5 кг каждый. Их соединял трос длиной 30.5 м.
30 сентября 2001 г. с космодрома на о-ве Кодьяк (шт.Аляска) был произведен пуск РН Athena 1 с четырьмя полезными грузами, одним из которых был КА Picosat. Он был построен компанией SSTL по заказу ВВС США в рамках того же проекта P97-1. Масса КА составляла 67 кг. Хотя сам КА никак нельзя было отнести к классу пикоспутников (массой до 1 кг), на нем также отрабатывались технологии MEMS. |
Изготовили установку MEPSI корпорация Aerospace Corp. и Лаборатория реактивного движения NASA (JPL). Финансирование создания аппаратуры MEPSI вело Управление перспективных исследований (DARPA) МО США, а разработку концепции – Информационное управление Исследовательской лаборатории Военно-воздушных сил (AFRL), расположенной в г.Рома (шт. Нью-Йорк). Оно же отвечает за управление полетом Picosat.
Аппаратура MEPSI находится на кронштейне APC в грузовом отсеке шаттла. Полная ее масса, включая раму для крепления к APC, пусковую установку и два КА, составила около 8 кг. Пусковая установка включала два бокса для хранения КА с пружинными механизмами для выталкивания пикоспутников.
Каждый Picosat имеет размеры 102х102х127 мм и массу около 1 кг. Между собой они будут соединены тонким фалом длиной 500 футов (152.4 м). Трос служит для улучшения условий радиовидимости: в него вживлена специальная золотая жила, которая повышает уровень отраженного от связки радиолокационного сигнала и облегчает обнаружение и сопровождение пикоспутников станциями контроля космического пространства (ККП). После отправки пикоспутников в свободный полет их электропитание обеспечивают бортовые аккумуляторные батареи, заряда которых хватит для работы систем аппаратов в течение нескольких суток. Задача-минимум для пикосатов – трехдневный полет.
В ходе эксперимента решаются следующие задачи:
• демонстрация «новой» пусковой установки с 4-дюймовыми (102 мм) квадратными ячейками для размещения КА. Этот размер был одобрен для использования в грузовом отсеке шаттла;
• установление связи и обмен данными между двумя аппаратами и наземной станцией приема;
• проверка работы инерциальной системы измерений, входящей в состав перспективной бортовой микроэлектромеханической системы MEMS;
• управление с помощью системы MEMS приемопередатчиком, обеспечивающим критический канал связи;
• увеличение мощности радиопередатчика.
Испытания микроэлектромеханической системы MEMS будут проходить в рамках комплексной программы отработки связи между обоими КА и Землей. Команды на включение различных устройств системы MEMS, а также на установление связи между спутниками и сброс получаемых данных будут передаваться с Земли.
По мнению создателей пикоспутников, в ходе этого полета должно быть выполнено «самое большое количество научных экспериментов в пределах довольно небольшого бюджетного финансирования». Кроме того, AFRL рассматривает Picosat как удобную и дешевую платформу для отработки перспективных микро- и нанотехнологий, которые потом можно будет использовать в различных космических системах. В настоящее время Агентство перспективных исследований МО США (DARPA) проводит интенсивную разработку самых разнообразных механизмов этого класса: переключателей, клапанов, рычагов, шестерней и других компонентов современных устройств, едва видимых невооруженным глазом. Предполагается, что в самом ближайшем будущем сборка блоков систем типа MEMS будет вестись аналогично изготовлению компьютерных микрочипов.
По информации NASA, JSC, KSC, Boeing, Lockheed Martin, а также по материалам Дж.Мак-Дауэлла (Jonathan McDowell, сайт http://hea-www.harvard.edu/QEDT/jcm/jsr.html) и Стивена Пьетробона (Steven Pietrobon, сайт
http://sworld.com.au/steven/space).