stringtranslate.com

Модуль расширяемой активности Bigelow

Bigelow Expandable Activity Module ( BEAM ) — это экспериментальный расширяемый модуль космической станции , разработанный Bigelow Aerospace по контракту с NASA для испытаний в качестве временного модуля на Международной космической станции (МКС) с 2016 года до 2028 года, когда контракт не может быть продлен. Он прибыл на МКС 10 апреля 2016 года, [6] был пристыкован к станции 16 апреля 2016 года и был расширен и герметизирован 28 мая 2016 года. Хотя изначально планировалось, что это будет двухлетнее испытание, оно превзошло ожидания и используется в качестве дополнительного хранилища грузов. Модуль находится в собственности NASA после того, как Bigelow Aerospace приостановила операции в 2021 году.

История

Первоначально NASA рассматривало идею надувных сред обитания в 1960-х годах и разработало концепцию надувного модуля TransHab в конце 1990-х годов. Проект TransHab был отменен Конгрессом в 2000 году, [7] [8] [9] и Bigelow Aerospace приобрела права на патенты, разработанные NASA, чтобы заниматься проектированием частных космических станций. [10] В 2006 и 2007 годах Bigelow запустила два демонстрационных модуля на околоземную орбиту, Genesis I и Genesis II . [11] [12]

НАСА возобновило анализ технологии расширяемых модулей для различных потенциальных миссий, начиная с начала 2010 года. [13] [14] Были рассмотрены различные варианты, включая закупку у коммерческого поставщика Bigelow Aerospace, для предоставления того, что в 2010 году было предложено как тороидальный модуль хранения для Международной космической станции . Одним из применений тороидальной конструкции BEAM было демонстрация центрифуги, предшествующая дальнейшим разработкам многоцелевого исследовательского концептуального транспортного средства NASA Nautilus-X . [15] В январе 2011 года Bigelow спрогнозировал, что модуль BEAM может быть построен и готов к полету через 24 месяца после заключения контракта на сборку. [16]

Завершение летного испытания BEAM на предприятии Bigelow Aerospace в Северном Лас-Вегасе, штат Невада

20 декабря 2012 года НАСА заключила с Bigelow Aerospace контракт стоимостью 17,8 млн долларов США на строительство расширяемого модуля Bigelow Expandable Activity Module (BEAM) в рамках программы NASA Advanced Exploration Systems (AES). [17] [18] Корпорация Sierra Nevada построила механизм Common Berthing Mechanism стоимостью 2 млн долларов США в рамках 16-месячного контракта с фиксированной ценой, заключенного в мае 2013 года. [19] Планы НАСА, обнародованные в середине 2013 года, предусматривали доставку модуля на МКС в 2015 году. [19]

В 2013 году планировалось, что по завершении миссии BEAM будет отделен от МКС и сгорит при входе в атмосферу. [20]

Во время пресс-конференции 12 марта 2015 года на предприятии Bigelow Aerospace в Северном Лас-Вегасе, штат Невада , представителям СМИ был продемонстрирован готовый полетный модуль МКС, сжатый и с двумя прикрепленными захватами Canadarm2 . [21]

В декабре 2021 года Bigelow передала право собственности на BEAM Космическому центру имени Джонсона НАСА. [22] После прекращения деятельности Bigelow Aerospace НАСА заключило контракт с ATA Engineering, бывшим субподрядчиком Bigelow, на инженерную поддержку BEAM. [23]

Развертывание и статус

Прогресс расширения BEAM

В начале 2015 года BEAM планировалось развернуть на следующем доступном транспортном средстве МКС, SpaceX CRS-8 , запуск которого был запланирован на сентябрь 2015 года. Из-за отказа ракеты во время запуска SpaceX CRS-7 в июне 2015 года доставка BEAM была отложена. [24] [25] Успешный запуск SpaceX CRS-8 состоялся 8 апреля 2016 года, [26] а грузовой корабль Dragon был пришвартован к надирному порту узла Harmony 10 апреля 2016 года. [27] 16 апреля 2016 года британский астронавт Тим ​​Пик извлек BEAM из багажника Dragon с помощью Canadarm2 и установил его на кормовом порту узла Tranquility . [28]

Первая попытка надувания модуля состоялась 26 мая 2016 года и была приостановлена ​​после того, как было обнаружено более высокое, чем ожидалось, давление воздуха внутри BEAM при минимальном расширении модуля. [29] Попытка была прекращена через два часа. [30] Неспособность расшириться и развернуться может быть результатом непредвиденной 10-месячной задержки надувания модуля, из-за которой слои ткани могли слипнуться. [29] Модуль был расширен 28 мая 2016 года в течение семи часов, при этом воздух был накачан 25 раз в общей сложности в течение 2 минут 27 секунд. [31] Его длина была увеличена на 170 см (67 дюймов) от его походной конфигурации, что на 2,5 см (0,98 дюйма) меньше, чем ожидалось. [32] После завершения расширения воздушные баки на борту BEAM были открыты, чтобы выровнять давление воздуха в модуле с давлением воздуха на МКС. [33] Первоначально модуль должен был находиться под наблюдением в течение двух лет. [32] [33]

6 июня 2016 года астронавт Джефф Уильямс и космонавт Олег Скрипочка открыли люк в BEAM и вошли, чтобы собрать пробу воздуха, загрузить данные о расширении с датчиков и установить контрольное оборудование. Люк в BEAM был повторно запечатан 8 июня 2016 года после трех дней испытаний. [34] [35] Второй раунд испытаний состоялся 29 сентября 2016 года, когда астронавт Кэтлин Рубинс вошла в модуль, чтобы установить временное контрольное оборудование. [36]

В мае 2017 года НАСА отметило, что после года пребывания в космосе приборы BEAM зафиксировали «несколько вероятных ударов микрометеорных обломков», но защитные слои модуля выдержали проникновение. Первые результаты с мониторов внутри модуля показали, что уровни галактической космической радиации сопоставимы с уровнями в остальной части космической станции. Дальнейшие испытания попытаются определить, является ли надувная конструкция более устойчивой к радиации, чем традиционные металлические модули. [37] [38]

В октябре 2017 года было объявлено, что модуль останется прикрепленным к МКС до 2020 года с возможностью еще двух продлений на один год. Модуль будет использоваться для хранения до 130 грузовых мешков, чтобы освободить место на борту станции. [39] Экипаж МКС начал работу в ноябре 2017 года по подготовке BEAM к использованию в качестве хранилища. [40]

В июле 2019 года инженерная оценка подтвердила способность BEAM оставаться прикрепленным к станции до 2028 года, поскольку он превзошел ожидания производительности и стал основным модулем хранения грузов на станции с ограниченным объемом. Для того чтобы BEAM мог прослужить свой продленный срок эксплуатации, потребуется продление контракта. [41]

С приостановкой всех видов деятельности в Bigelow Aerospace разработка BEAM была завершена. Инженерная поддержка перешла к субподрядчику Bigelow ATA Engineering в 2022 году, который не будет продолжать разработку. [42]

Цели

BEAM — это экспериментальная программа, направленная на тестирование и проверку технологии расширяемой среды обитания. [43] Если BEAM покажет себя с лучшей стороны, это может привести к разработке расширяемых жилых структур для будущих экипажей, путешествующих в дальнем космосе. [44] Двухлетний демонстрационный период: [43] [45]

Характеристики

BEAM в процессе перемещения в задний порт Tranquility в апреле 2016 г.

BEAM состоит из двух металлических переборок, алюминиевой конструкции и нескольких слоев мягкой ткани с промежутками между слоями, защищающими внутреннюю систему ограничения и баллона; [46] он не имеет ни окон, ни внутреннего питания. [47] Модуль был расширен примерно через месяц после того, как был прикреплен к космической станции с помощью механизма Common Berthing Mechanism . Он был надут от своих упакованных размеров 2,16 м (7 футов 1 дюйм) в длину и 2,36 м (7 футов 9 дюймов) в диаметре до своих герметичных размеров 4,01 м (13,2 фута) в длину и 3,23 м (10,6 фута) в диаметре. [5] Модуль имеет массу 1413 кг (3115 фунтов), [4] а его внутреннее давление составляет 101,3 кПа (14,69 фунтов на квадратный дюйм), такое же, как внутри МКС. [48]

Внутренние размеры BEAM обеспечивают 16,0 м 3 (570 куб. футов) объема, в котором член экипажа будет входить в модуль три-четыре раза в год для сбора данных датчиков, выполнения микробного отбора проб поверхности, проведения периодической замены мониторов радиационной зоны и проверки общего состояния модуля. [49] [46] В противном случае люк в модуль будет оставаться закрытым. [50] Его внутреннее пространство описывается как «большой шкаф с мягкими белыми стенами» с различным оборудованием и датчиками, прикрепленными к двум центральным опорам. [51]

Защита от радиации

Гибкие материалы конструкции, подобные кевлару, являются запатентованными. [52] [53] Ожидается, что несколько слоев гибкой ткани и виниловой полимерной пены с закрытыми ячейками [54] в структурной оболочке BEAM обеспечат защиту от ударов (см. щит Уиппла ), а также защиту от радиации , но расчеты модели должны быть подтверждены фактическими измерениями. [46]

В исследовании НАСА 2002 года было высказано предположение, что материалы с высоким содержанием водорода, такие как полиэтилен , могут снижать первичную и вторичную радиацию в большей степени, чем металлы, такие как алюминий. [55] Виниловый полимер также может использоваться в лабораториях и других приложениях для радиационной защитной одежды. [56]

Шлюз BCSS

В 2013 году Бигелоу упомянул о концепции строительства второго модуля BEAM для использования в качестве шлюза на запланированной коммерческой космической станции Бигелоу . Надувная природа модуля обеспечит место для трех членов экипажа или туристов, которые смогут выходить в открытый космос одновременно, по сравнению с максимум двумя, которые могут работать за пределами МКС. [57]

Галерея

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Display: SpaceX CRS-8 2026-024A". NASA. 14 мая 2020 г. Получено 31 января 2021 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  2. ^ "Launch Log". Jonathan's Space Report . Получено 1 февраля 2021 г.
  3. ^ @Space_Station (16 апреля 2016 г.). "#BEAM присоединяется к станции в 5:36 утра по восточному времени, огромный шаг для расширяемых мест обитания в космосе и нашего #ПутешествияНаМарс" ( Твит ) . Получено 27 апреля 2016 г. – через Twitter .
  4. ^ ab "Обзор миссии SpaceX CRS-8" (PDF) . NASA . Получено 26 апреля 2016 г. . Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  5. ^ ab Grush, Loren (5 апреля 2016 г.). «Как расширяемые жилища астронавтов могут проложить путь для частных космических отелей». The Verge . Получено 26 апреля 2016 г. .
  6. ↑ Pearlman, Robert (10 апреля 2016 г.). «SpaceX Dragon прибыла на космическую станцию, доставила прототип надувной комнаты». Space.com . Получено 11 апреля 2016 г.
  7. ^ «Закон о разрешении Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства 2000 года». Библиотека Конгресса. 106-й Конгресс. 24 января 2000 г. Получено 26 мая 2007 г.[ постоянная мертвая ссылка ] Общественное достояние В данной статье использован текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  8. ^ Сенсенбреннер, Ф. Джеймс (12 сентября 2000 г.). «Закон о разрешении Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства 2000 г., отчет конференции». Библиотека Конгресса. 106-й Конгресс. Архивировано из оригинала 2 декабря 2008 г. Получено 10 июня 2007 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  9. ↑ Эбби, Джордж WS (27 февраля 2001 г.). «Письмо директора центра NASA JSC: необходимые действия для решения проблем бюджета МКС». NASA через SpaceRef.com. Архивировано из оригинала 2 февраля 2013 г. Получено 10 июня 2007 г.
  10. ^ Seedhouse, Erik (2014). Bigelow Aerospace: Colonizing Space One Module at a Time. Springer-Praxis. стр. 8. doi : 10.1007/978-3-319-05197-0. ISBN 978-3-319-05197-0.
  11. ↑ Дэвид, Леонард (12 июля 2006 г.). «Эксклюзив: орбитальный модуль Bigelow запущен в космос». Space.com . Получено 26 апреля 2016 г. .
  12. ^ Ледфорд, Хайди (5 июля 2007 г.). «Запущена вторая модель космического «отеля»». Nature . doi :10.1038/news070702-13 . Получено 26 апреля 2016 г. .
  13. ↑ Маркс, Пол (3 марта 2010 г.). «NASA включилось из-за взрывающихся космических станций». New Scientist. Архивировано из оригинала 7 марта 2019 г. Получено 3 марта 2010 г.
  14. ^ Санг, Тони; Спексарт, Гэри (26 мая 2010 г.). «Новое космическое предприятие по исследованию: миссия надувного модуля» (PDF) . NASA. Архивировано (PDF) из оригинала 7 марта 2019 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  15. ^ Линдси, Кларк С. (28 января 2011 г.). "NASA NAUTILUS-X: многоцелевой исследовательский аппарат включает центрифугу, которая будет испытана на МКС". HobbySpace.com. Архивировано из оригинала 19 апреля 2011 г.
  16. ^ Дэвид, Леонард (26 января 2011 г.). «Международная космическая станция может получить частную надувную комнату». Space.com. Архивировано из оригинала 10 сентября 2012 г. Получено 31 января 2011 г.
  17. ^ "NASA Contract to Bigelow Aerospace". NASA через SpaceRef.com. 11 января 2013 г. Архивировано из оригинала 16 февраля 2013 г. Получено 18 января 2013 г.
  18. ^ "NASA to Test Bigelow Expandable Module on Space Station". NASA. 16 января 2013 г. Архивировано из оригинала 20 января 2013 г. Получено 18 января 2013 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  19. ^ ab Leone, Dan (12 июня 2013 г.). "Sierra Nevada Corp. To Build ISS Berthing Hardware for Bigelow Module". SpaceNews . Получено 14 августа 2019 г. .
  20. ↑ Маркс, Пол (16 января 2013 г.). «NASA покупает надувной модуль для астронавтов космической станции». New Scientist. Архивировано из оригинала 12 апреля 2016 г. Получено 24 августа 2017 г.
  21. ^ Уэбб, Карлайл (12 марта 2015 г.). «Новое расширяемое дополнение к космической станции для сбора критически важных данных для будущих систем космической среды обитания». НАСА. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  22. ^ "Инженерные услуги для расширяемого модуля деятельности Bigelow (BEAM)". sam.gov . 10 декабря 2021 г. Архивировано из оригинала 12 декабря 2021 г. Получено 12 декабря 2021 г.
  23. ↑ Джефф Фауст (21 января 2022 г.). «Bigelow Aerospace передает модуль космической станции BEAM в NASA». Космические новости.
  24. ↑ Бергин, Крис (7 сентября 2015 г.). «SpaceX проводит дополнительные улучшения Falcon 9 с опережением плотного графика». NASASpaceFlight.com . Получено 26 апреля 2016 г.
  25. ^ "Launch Log". Spaceflight Now. 8 апреля 2016 г. Архивировано из оригинала 22 апреля 2016 г.
  26. ↑ Грэм, Уильям (8 апреля 2016 г.). «SpaceX возвращает Dragon в космос, пока Falcon 9 приземляется на ASDS». NASASpaceFlight.com . Получено 26 апреля 2016 г.
  27. ^ Кремер, Кен (11 апреля 2016 г.). «SpaceX Dragon, перевозящий новую надувную комнату, захвачен и пристыкован к космической станции». Universe Today . Получено 26 апреля 2016 г.
  28. ^ Кларк, Стивен (16 апреля 2016 г.). «Расширяемая комната установлена ​​на космической станции». Spaceflight Now . Получено 26 апреля 2016 г.
  29. ^ ab Wall, Mike (27 мая 2016 г.). "NASA Will Try to Pump Up Inflatable Space Station Room Again Saturday". Space.com . Получено 31 мая 2016 г.
  30. ^ Дюэм-Росс, Ариэль (27 мая 2016 г.). «Первый расширяемый модуль обитания НАСА не смог надуться на МКС из-за трения». The Verge . Получено 2 июня 2016 г.
  31. ^ Гарсия, Марк (28 мая 2016 г.). «BEAM Expanded To Full Size». NASA. Архивировано из оригинала 6 февраля 2019 г. Получено 3 июня 2016 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  32. ^ ab Smith, Marcia S. (28 мая 2016 г.). "BEAM успешно расширен". SpacePolicyOnline.com . Получено 3 июня 2016 г. .
  33. ^ ab Foust, Jeff (28 мая 2016 г.). "Модуль BEAM полностью развернут на космической станции". SpaceNews . Получено 3 июня 2016 г. .
  34. ^ Хуот, Дэниел Г. (6 июня 2016 г.). «BEAM Open for the First Time». NASA . Получено 19 июня 2016 г. . Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  35. ^ Гарсия, Марк (8 июня 2016 г.). «BEAM закрыт, поскольку экипаж упаковывает космические корабли для вылета». NASA . Получено 1 октября 2016 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  36. ^ Гарсия, Марк (29 сентября 2016 г.). «BEAM открыт сегодня для испытаний». NASA . Получено 1 октября 2016 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  37. ^ Махони, Эрин (26 мая 2017 г.). «Первый год демонстрации BEAM предлагает ценные данные о расширяемых средах обитания». NASA . Получено 20 июня 2017 г. . Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  38. ^ Бергер, Эрик (28 мая 2017 г.). «Надувной космический жилой модуль прошел первое препятствие, теперь предстоит испытание на радиацию». Ars Technica . Получено 20 июня 2017 г.
  39. ↑ Бергер, Эрик (3 октября 2017 г.). «NASA пробует надувную комнату на космической станции, нравится». Ars Technica . Получено 4 октября 2017 г.
  40. ^ Гарсия, Марк (21 ноября 2017 г.). «Работа BEAM и проверка зрения для экипажа сегодня». NASA . Получено 29 января 2018 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  41. ^ Foust, Jeff (12 августа 2019 г.). «NASA планирует оставить модуль BEAM на МКС на длительный срок». SpaceNews . Получено 14 августа 2019 г.
  42. ^ «Раскрыт Raptor 2 от SpaceX!». Новости TMRO . TMRO. 26 января 2022 г.
  43. ^ ab "Bigelow Expandable Activity Module (BEAM)". Bigelow Aerospace . NASA. 16 марта 2016 г. Получено 3 апреля 2016 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  44. ^ "Bigelow Expandable Activity Module". NASA . Получено 28 марта 2016 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  45. ^ "BEAM: Экспериментальная платформа". Bigelow Aerospace . Получено 26 апреля 2016 г.
  46. ^ abc Махони, Эрин (17 июля 2015 г.). «BEAM: факты, цифры, часто задаваемые вопросы». NASA . Получено 3 апреля 2016 г. . Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  47. ^ Либерман, Брюс (сентябрь 2015 г.). «Будущее строительства в космосе». Air & Space/Smithsonian . Получено 27 апреля 2016 г.
  48. ^ Seppala, Timothy J. (25 марта 2016 г.). "NASA использует МКС в качестве испытательного стенда для надувных жилых модулей". Engadget . Получено 26 апреля 2016 г.
  49. ^ Робинсон, Дженнифер (16 января 2013 г.). «North Las Vegas-based Bigelow Aerospace lands US$17.8 million NASA contract». Las Vegas Review-Journal . Архивировано из оригинала 16 февраля 2013 г. . Получено 19 января 2013 г.
  50. ^ Вастаг, Брайан (16 января 2013 г.). «Международная космическая станция получит надувной модуль». The Washington Post . Архивировано из оригинала 17 февраля 2013 г. Получено 24 августа 2017 г.
  51. ^ Дрейер, Ханна (17 января 2013 г.). «Космическая станция получит комнату, похожую на воздушный шар, за 18 миллионов долларов США». Associated Press. Архивировано из оригинала 14 апреля 2013 г. Получено 19 января 2013 г.
  52. ^ Патент США US 7204460 B2, Бигелоу, Роберт Т., «Орбитальный щит от мусора», опубликован 17.04.2007, выдан 17.04.2007  .
  53. ^ Лайл, Карен Х.; Вассилакос, Грегори Дж. (ноябрь 2015 г.). Моделирование локальной структуры BEAM для оценки воздействия MMOD в поддержку разработки системы мониторинга здоровья (PDF) (Отчет). NASA Langley. NASA/TM-2015-218985. Архивировано (PDF) из оригинала 17 апреля 2022 г. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  54. ^ Seedhouse, Erik (2014). Bigelow Aerospace: Colonizing Space One Module at a Time. Springer-Praxis. стр. 26. doi : 10.1007/978-3-319-05197-0. ISBN 978-3-319-05197-0Средний слой представлял собой виниловую пену с закрытыми ячейками для защиты от радиации и теплоизоляции .
  55. ^ "Понимание космической радиации" (PDF) . Факты о НАСА. НАСА Джонсон. Октябрь 2002. FS-2002-10-080-JSC. Архивировано из оригинала (PDF) 30 октября 2004 года . Получено 3 апреля 2016 года . Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  56. ^ Мерфи, Марина (15 ноября 2002 г.). «Представлена ​​легкая радиационно-стойкая ткань». New Scientist . Получено 26 апреля 2016 г.
  57. ^ Франзен, Карл (17 января 2013 г.). «Другая цель надувного космического корабля: космические прогулки для туристов». Talking Points Memo. Архивировано из оригинала 16 февраля 2013 г. Получено 19 января 2013 г.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Расширяемый модуль активности Bigelow» .