俄罗斯国际空间站的Nauka模块到达了Baikonur,为发射做最后准备。美国国家科学基金会

伊恩·阿特金森(Ian Atkinson),2020年8月19日

注意-这是经过改编的Google翻译。NSF门户网站上的原始文章

没有俄罗斯出版物中有关科学模块和其他黑色公关“古代”的anti吟






国际空间站(Nauka)国际空间站的最新载人舱已抵达哈萨克斯坦的拜科努尔宇宙飞船,在发射前进行最后检查和准备。该模块的发布已被推迟了13年以上,它将迎来该站扩展的新阶段。



目前,计划在2021年4月在Proton-M运载火箭上发射“科学”模块。新模块将在Pirs对接模块当前所在的位置对接至ISS。



“科学”的历史



该模块后来被命名为“科学”,最初是作为“ Zarya”模块(目前正在运行)的备用构建的。因此,两者都有类似的设计,称为“功能性载货块”(FGB)。



FGB的设计可以追溯到1960年代设计的苏联航天飞机TKS,用作苏联礼炮航天站的机组人员和货物运载工具。它由两部分组成-VA航天器和功能性货物舱,它们可以独立运行。





TKS航天器的剖面图。概述了密封的体积。圆柱形FGB位于左侧和中间,而圆锥形VA和操纵系统则在右侧可见。图片来源:NASA





VA航天器本身最初是作为月球飞行器开发的,类似于阿波罗指令舱。在发射和降落期间,它必须搭载三名机组人员,并且以重用而著称,尽管在实践中仅演示过一次。



对于登月任务,将使用质子火箭发射VA,并附加一个附加服务模块以支持更长的登月任务。但是,取消了此配置,转而使用了Soyuz 7K-L1项目(称为Probe),该项目在太空中飞行了12次。在被苏联的月球计划拒绝后,弗吉尼亚州被重新调整用途,成为TKS(运输船)航天器的一部分。



此设计中的功能性货物块用作服务和存储模块。在中心,它有一个宽敞的密封空间,用于存放货物和设备。 FGB之外是油箱,可操纵的发动机,太阳能电池板和扩展坞。



TCS飞行了4次,并与Salyut项目的站点对接了3次。但是这些任务都没有机组人员。



在取消TKS计划后,苏联太空计划很快就利用了FGB经过验证的设计所能提供的其他可能性。



1987年,Kvant-1舱被发射到和平号空间站。它没有使用自己的控制系统,而是使用基于FGB构建的功能服务模块交付给站点的。





Mir站的其他几个模块本身也来自FGB,包括Kvant-2,Kristall,Spektr和Priroda模块。在Mira模块的构造中使用FGB设计可以节省时间和金钱。



后来,1987年,Polyus航天器在Energia运载火箭的第一次飞行中被发射。极点是旨在摧毁卫星的轨道激光武器的原型。它由TCS程序的残余部分FGB修改和控制。由于FGB控制系统发生故障,在启动发动机之前,磁极的方向不正确。极点未能进入轨道,并在太平洋上空燃烧。



1998年,在Proton运载火箭上发射了下一个基于FGB的模块Zarya。 Zarya成为国际空间站的第一个模块,为第一个空间站提供动力,控制和定向。它是由俄罗斯根据与NASA的合同建造的。



万一从备件发射失败,他们开始建立Zarya模块的备份副本。名为FGB-2的模块的建造在准备就绪状态下已停止约70%。



在Zarya成功发射后,FGB-2的存储量没有确定的未来。已经提出了一些计划,以将该模块集成到ISS中。这些包括坞站端口,实验室甚至一次性补给运输船的选项。



最后,俄罗斯航天局Roskosmos决定将FGB-2重建为“多用途实验室模块”或MLM。该模块计划于2007年启动。



顾名思义,MLM将是一个多用途(大多数是科学的)模块。除其他外,它将包括机组人员宿舍,科研工作区,推进系统,太阳能电池板,称为欧洲机械臂的机械臂和实验气闸。







但是,并非所有元素都会与MLM一起发射进入轨道。



Rassvet小型研究模块于2010年在亚特兰蒂斯号航天飞机上向国际空间站发射。该模块被认为是小型对接实验室模块。此外,还指示Rassvet为工作站提供MLM的多个组件。



黎明在亚特兰蒂斯号上发射,带有传销,一个实验气闸和一个欧洲机械臂的备用连接-所有这些部件将在到达车站后安装在传销模块上。



传销公司还将拥有足够的推进系统,以便在发射后与国际空间站进行会合和自主对接。一旦连接到加油站,车载燃油箱便可以重新用于存储燃油。传销的太阳能电池板也将有助于减少俄罗斯市场对该厂主要太阳能电池阵列的依赖,而该技术在技术上是美国市场的一部分。



新模块将配备水和空气净化系统,新的厨房和卫生间。如果Zvezda模块上的引擎发生故障,它的引擎也可以用作备用引擎来控制站点。



后来,传销被正式命名为“科学”



调试和装备后,Nauka将成为俄罗斯市场的主要实验室模块。俄罗斯目前有两个小型实验室模块-Rassvet和Poisk,两者绝不逊色于科学。



此外,瑙卡还将在该站获得俄罗斯最重的模块称号-24.2吨。目前,该荣誉属于Zvezda模块-20.3吨。



未来的国际空间站Nauka的对接端口-Zvezda Nadir或面向地球的对接端口-目前已由Pirs对接模块占用。



派尔斯号(Pirs)于2001年发射升空,是联盟号和进步号航天器的对接枢纽。此外,它还具有存储空间和两个用于太空行走的舱口。



Progress货船将用于释放Nauka的停靠港。他将皮尔斯从车站中撤出。计划由Progress MS-15太空船执行此任务,该航天器于2020年7月发射,并在三个小时后停靠在Pirs。



站在该站的俄罗斯机组人员将进行一次太空行走,以准备将Pirs模块卸下。在Progress MS-15任务结束时(前提是Nauka准备在2021年4月发射),而不是从Pirs撤离Progress,而是将连接Pirs和Zvezda的钩子和闩锁取下,然后Progress将从扩展坞中释放扩展坞。



几天后,Progress将从Pirs离开轨道,重新进入地球大气层。



码头将是第一个永久性拆除和销毁的车站模块。目前,尚无计划从该站的俄罗斯或美国(包括加拿大,日本和ESA)方面从该站中删除任何其他原始模块的信息。



但是“科学”将不会一次性增加,而是将开启一个大规模扩展该站的时代。



在2021年第三季度第四季度,“ Prichal”模块将在车站启动-从俄语翻译为“码头”或“码头”。它将由改进的Progress航天器交付并停靠在面向地球的Nauka港口。





节点节点“ Jetty”的渲染。右视图中的顶部端口将连接到面向地球的Nauka端口。图片来源:RSC Energia。



Prichal有六个对接端口,其中一个将用于Nauka。剩下的五个将可用于访问“联盟号”或“进步”号舰船,之后可用于其他新模块。瑙卡(Nauka)的正对面港口配备了从Progress船向该站泵送燃料的设备。



当普里卡尔(Prichal)前往国际空间站(ISS)时,它将携带一吨货物。



第一个永久性模块将是HEM-1“科学功率模块”,将由“ Prichal”的一个端口使用。



HEM-1是全新设计,包括两个部分-一个密封部分和一个非密封部分。



圆柱形密封段的内部体积将超过“科学”的体积。它将包含一个用于研究,人员居住和存储的模块化存储系统,类似于美国轨道部分的模块。模块化系统使重新配置内部元素变得容易。





HEM-1的可视化。左下方可见较宽的密封部分,中间为较小的未密封部分(带有两个大的太阳能电池板)。图片来源:RSC Energia。



加压的HEM-1航段还将安装新的生命支持系统和额外的乘员舱位。



通信设备,散热器和两个大型太阳能电池板将安装在漏水部分。它们将产生18千瓦的电能,其中12千瓦可以发送到俄罗斯部分的其他模块。 HEM-1上的新天线将通过俄罗斯中继卫星提供连续通信。



自2016年以来,HEM-1的建设面临有限的资金。但是,俄罗斯官员仍计划在2021或2022年推出它。



在2019年,完成了模块地面测试样品的结构测试。



HEM-1将在带有非标准整流罩的Proton-M运载火箭上发射。密封段的壁将保持打开状态,锥形整流罩将覆盖对接端口。一个单独的圆柱盖将覆盖泄漏部分。



还提出了其他俄罗斯模块,例如气闸和独立的,可自由飞行的实验室模块。这些计划仍处于发展初期。



在综合大楼的美国一侧,Axiom计划增加一个模块化综合大楼,以支持该站的商业和工业用途。



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