Кибо (модуль МКС)

Японский модуль МКС, используемый на пресс-конференциях МКС.

Японский экспериментальный модуль

Японский экспериментальный модуль ( JEM ), по прозвищу Кибо (きぼう, Кибо , Надежда) — японский научный модуль для Международной космической станции (МКС), разработанный JAXA . Это самый большой модуль МКС, прикрепленный к модулю «Гармония» . Первые две части модуля были запущены в ходе миссий космических кораблей STS-123 и STS-124 . Третий и последний компоненты были запущены на СТС-127 . ^[1]

Компоненты

Графика эпохи NASDA

В первоначальной конфигурации Кибо состоял из шести основных элементов: ^[2]

• Модуль под давлением (PM)
• Открытый объект (EF)
• Модуль экспериментальной логистики (ELM) Герметичная секция (ELM-PS)
• Модуль экспериментальной логистики (ELM) Открытая секция (ELM-ES)
• Система дистанционного манипулятора японского экспериментального модуля (JEMRMS)
• Система межорбитальной связи (ИСС) ^[3]

Модуль под давлением

Внутренняя часть герметичного модуля

Герметичный модуль (PM) — это основной компонент, соединенный с левым люком Harmony . Он имеет цилиндрическую форму и содержит двадцать три стойки полезной нагрузки международного стандарта (ISPR), десять из которых предназначены для научных экспериментов, а остальные тринадцать предназначены для систем и хранения Кибо . ^[4] Стойки располагаются в формате 6-6-6-5 вдоль четырех стен модуля. В торце ПМ имеется шлюзовой шлюз и два оконных люка. Открытый объект, модуль логистики эксперимента и система дистанционного манипулятора подключаются к ПМ. Это место проведения многих пресс-конференций, которые проходят на борту станции.

Открытый объект

Открытый объект

Открытый объект (ЭФ), также известный как «Терраса», расположен за пределами левого конуса ПМ (который оборудован шлюзовой камерой). EF имеет двенадцать портов Excluded Facility Unit (EFU), которые подключаются к разъемам модуля интерфейса полезной нагрузки (PIU) на блоках замены оборудования EF (EF-EEU). Вся полезная нагрузка эксперимента полностью подвергается воздействию космической среды. Для правильного функционирования этих экспериментов полезной нагрузке требуется орбитальный сменный блок (ОРУ), состоящий из системы электропитания (ЭЭС), связи и слежения (СТ) и системы терморегулирования (ТКС). Из двенадцати ORU восемь могут быть заменены JEMRMS, а остальные четыре - EVA .

Логистический модуль

Логистический модуль эксперимента, герметичная секция

Модуль логистики эксперимента (ELM) включает в себя два раздела:

• Герметичная секция (ELM-PS), также называемая JLP (японская логистическая герметичная секция), представляет собой герметичное дополнение к ПМ. Он используется в качестве хранилища, предоставляя место для хранения экспериментальной полезной нагрузки, образцов и запасных частей. ^[5]
• Негерметичная (внешняя) секция (ЭЛМ-ЭС) выполняет функцию складско-транспортного модуля. Его использовали для переноса внешних экспериментов на космическом корабле "Шаттл" . Он не используется после вывода шаттла из эксплуатации. ^{[6] [7]}

Система дистанционного манипулятора

Система дистанционного манипулятора JEM (JEMRMS) представляет собой роботизированную руку длиной 10 м (33 фута), установленную в левом конусе ПМ. Он используется для обслуживания EF и для перемещения оборудования в ELM и обратно. Пульт управления JEMRMS запускался внутри ELM-PS, а основная рука запускалась с помощью ПМ. Небольшая тонкая рука длиной 2 м (6 футов 7 дюймов), прикрепленная к концевому эффектору основной руки, была запущена на борту HTV-1 во время первого полета космического корабля HTV . После того, как HTV пристыковался, экипаж собрал небольшой точный манипулятор и выставил его за пределы шлюза для его проверки. JEMRMS схватил руку и развернул ее, чтобы согнуть суставы, прежде чем положить ее на EF. ^[8] На свободном конце JEMRMS можно использовать захватные приспособления того же типа , что и Canadarm2 . ^[9]

Межорбитальная система связи

Система межорбитальной связи (ICS) состоит из стойки модуля связи в гермомодуле (ICS-PM) и антенного модуля, присоединяемого к открытому объекту (ICS-EF). ^[10] Он использовался для связи с наземной станцией через демонстрационный спутник JAXA коммуникационных технологий DRTS «Kodama»  [ja] . После вывода из эксплуатации DRTS в августе 2017 года Кибо полагается на связь Ku-диапазона МКС через TDRSS НАСА . ICS-EF был выведен на орбиту в феврале 2020 года ^[11] и повторно вошел 17 марта 2023 года ^[12] над Сакраменто, Калифорния. ^[13]

Последовательность запуска

НАСА запустило комплекс JEM в ходе трех полетов с использованием космического корабля "Шаттл" . Шаттл имел большой отсек полезной нагрузки, который выносил модули на орбиту вместе с экипажем. В этом отличие от российских модулей, которые выводятся на орбиту на многоступенчатых ракетах «Протон» , а затем автоматически сближаются и стыкуются со станцией.

12 марта 2007 года основная лаборатория экспериментального логистического модуля (ELM-PS) прибыла в Космический центр Кеннеди (KSC) из Японии . ^[14] Он хранился в Центре обработки данных космической станции (SSPF) до тех пор, пока не был запущен на орбиту бортом «Индевор» 11 марта 2008 года в рамках миссии STS-123 . ^[15]

30 мая 2003 г. герметичный модуль (ПМ) прибыл на KSC из Японии. ^[16] Он хранился на SSPF до тех пор, пока не был выведен на орбиту на борту «Дискавери» 31 мая 2008 года в рамках миссии STS-124 . ^[17] 3 июня 2008 г. ПМ был прикреплен к модулю «Гармония» . Сначала ELM-PS, небольшой грузовой отсек, был подключен к временному месту на Хармони , а затем, 6 июня 2008 года, был перенесен в последнее место стоянки на вершине (зените) главной лаборатории.

Открытый объект (EF) и внешний модуль экспериментальной логистики (ELM-ES) прибыли на KSC 24 сентября 2008 года. ^[18] Оба элемента были запущены на корабле «Индевор» 15 июля 2009 года в рамках миссии STS-127 . ^[19] ELM-ES был доставлен обратно на Землю в конце миссии. Сборка EF завершилась во время пятого выхода миссии в открытый космос. ^[20]

Технические характеристики

Крупный план внешних панелей гермомодуля и логистического модуля во время STS-132.

Прототип Small Fine Arm был испытан во время полета космического корабля STS-85 в 1997 году ^{. [21]}

Кибо — самый большой отдельный модуль МКС:

• Герметичный модуль ^[22]
  • Длина: 11,19 метра (36,7 футов)
  • Диаметр: 4,39 метра (14,4 фута)
  • Масса: 15 900 кг (35 100 фунтов)
  • Дата запуска: 31 мая 2008 г.
• Модуль логистики эксперимента — герметичная секция ^[23]
  • Длина: 4,21 метра (13,8 футов)
  • Диаметр: 4,39 метра (14,4 фута)
  • Масса: 8386 кг (18488 фунтов)
  • Дата запуска: 11 марта 2008 г.

JEM производится

• Открытый объект ^[24]
  • Длина: 4 метра (13 футов)
  • Диаметр: 5,6 метра (18 футов)
  • Высота: 5 метров (16 футов)
  • Масса: 4000,685 кг (8820,00 фунтов)
  • Дата запуска: 15 июля 2009 г.

• Роботизированная рука ^{[24] [25]}
  • Главный рычаг (МА)
    • Длина: 10 метров (33 фута)
    • Масса: 780 кг (1720 фунтов)
    • Грузоподъемность: Макс. 7000 | кг (Размер полезной нагрузки: 1,85 х 1,0 х 0,8 м / вес: менее 500 кг)
  • Маленькое точное оружие (SFA)
    • Длина: 2,2 метра (7 футов 3 дюйма)
    • Масса: 190 кг (420 фунтов)
    • Грузоподъемность: Макс. 80 кг в режиме контроля соответствия, макс. 300 кг без режима контроля соответствия (размер ORU: 0,62 x 0,42 x 0,41 м / вес: максимум 80 кг)

Модуль и все его встроенные аксессуары были изготовлены в Космическом центре Цукуба в Японии. Он изготовлен из нержавеющей стали, титана и алюминия.

Эксперименты над Кибо

С нетерпением жду Кибо

Глядя рядом

Текущие внешние эксперименты [26]

• МАКСИ – Рентгеновская астрономия от 0,5 до 30 кэВ . ^[27] Открытое сооружение, слот 1.
• Полезная нагрузка STP Houston 8 — COWVR и TEMPEST ^[28] Запущен на SpaceX CRS-24 в 2021 году. В порту слота 2 открытого объекта изначально находился CREAM , который был перемещен в слот 13 на крыше и убран в спящий режим.
• ОСО-3 — Мониторинг содержания углекислого газа в атмосфере Земли с помощью запасного звена от ОСО-2 . ^[29] Порт открытого слота оборудования 3 изначально содержал SMILES .
• NREP – внешняя платформа Nanoracks. NREP-2 — текущая миссия на этом поддоне. Открытый слот для объектов 4.
• i-SEEP - Малая экспериментальная платформа открытого типа, заменяемая IVA (JAXA). Устанавливается в слот 5 открытого объекта. ^[30] Это платформа для поддержки полезной нагрузки малого и среднего размера (менее 200 кг). Экспериментами на платформе i-SEEP являются HDTV-EF2 (с 2017 года), GPSR/Wheel, ^[31] SOLISS (с 2019 года снят в 2023 году и уложен) и SeCRETS. ^[32]
• GEDI – Исследование динамики глобальной экосистемы на МКС. Открытый слот устройства 7 находится в спящем режиме до тех пор, пока STP-H8 не будет удален и не будет установлен MOLI . Изначально в порту находился ICS-EF , а на временной — CREAM , пока он не был перемещен в слот 13 на крыше модуля логистики и не переведен в режим гибернации.
• КРЕМ – Энергетика космических лучей и массовый эксперимент. Запущен на SpaceX CRS-12 в 2017 году. Первоначально в слоте 2 открытого объекта. Перемещен в слот 7 в 2021 году ^[33] и обратно в слот 2 в 2023 году, чтобы освободить место для STP Houston 9. Слот 13 логистического модуля находится в спящем режиме до STP-H9. удаляется, то он возвращается в слот 2.
• HISUI — пакет Hyperspectral Imager Suite ( METI ) для замены HREP , миссия которого завершилась в 2017 году. ^[34] Порт Expose Facility Slot 8 изначально содержал MCE .
• CALET – CALorimetric Electron Telescope (JAXA), наблюдение за космическими лучами высоких энергий. Запущен на борту «Коунотори-5» (HTV-5). ^[35] Масса: 2500 кг. ^[36] Порт открытого слота оборудования 9 изначально содержал SEDA-AP .
• ExHAM 1 и 2 – Механизм крепления внешних перил объекта (JAXA). ^[37] Крепится к палубе на поручнях в носовой и кормовой части рядом с пазами 7 и 10.
• ЭКОСТРЕСС - Экосистемный эксперимент с космическим терморадиометром на космической станции. ^[38] В порту 10 открытого отсека первоначально находились ELM-ES и передаточный поддон HTV.
• STP-H9 - SWELL (Space Wireless Energy Laser Link), тестовая полезная нагрузка для лазерной связи , продолжение OPALS , электростатический анализатор электрического движения , испытательное устройство, которое будет демонстрировать повторное ускорение с использованием ионного движения , прибор обнаружения нейтронного излучения от NRL, Эксперимент по защите от ионов с переменным напряжением от NRL, ECLIPSE (Эксперимент по определению характеристик нижней ионосферы и производству спорадических веществ-E), Glowbug , детектор космических лучей, созданный совместно с НАСА, эксперимент, который будет изучать космические лучи в течение двух лет, SpaceCube Edge Node Intelligent Сотрудничество , эксперимент, созданный НАСА Годдардом , который будет изучать микрочипы и искусственный интеллект, подвергающиеся воздействию космического вакуума, и SOHIP , гиперспектральный формирователь изображений, созданный Ливерморской лабораторией , который будет изучать атмосферу в течение двух лет. Порт слота 6 открытого объекта первоначально содержал HREP и GEDI , которые были перемещены в слот 7 и переведены в режим гибернации. ^[39]
• i-SEEP2 — заменяемая IVA малая открытая экспериментальная платформа 2 ^[40] Слот для открытого объекта 11.

Бывшие внешние эксперименты

Выведен с орбиты Кунотори 5 (HTV-5):

• УЛЫБКИ – Наблюдает и контролирует очень слабые субмиллиметровые линии излучения молекул малых газов в стратосфере. ^[41]
• MCE – Многоцелевое объединенное оборудование (НАСА).

Спущен с орбиты с помощью SpaceX CRS-15:

• HREP - экспериментальная полезная нагрузка гиперспектрального формирователя изображений прибрежного океана (HICO) и системы дистанционного обнаружения атмосферы и ионосферы (RAIR). ^[42]

Спущен с орбиты с помощью SpaceX CRS-17:

• CATS – Облако-аэрозольная транспортная система (LiDAR, НАСА). ^[43] Первоначально располагавшийся в слоте 5, будет заменен на MOLI .

Выброшен на орбиту роботизированной рукой МКС: ^{[44] [45]}

• SEDA-AP - Полезная нагрузка, прикрепленная к оборудованию для сбора данных о космической среде. Измеряет нейтроны, плазму, тяжелые ионы и легкие частицы высоких энергий на орбите станции.
• ICS-EF - Объект межорбитальной системы связи, японская система связи. Первоначально в слоте 7 открытого объекта. ^[46]

Текущие внутренние эксперименты

Японский язык:

• RYUTAI Rack流体(りゅうたい, ryūtai , жидкость) – Центр экспериментов по физике жидкостей (FPEF), Центр наблюдения за кристаллизацией растворов (SCOF), Центр исследований кристаллизации белков (PCRF), Блок обработки изображений (IPU)
• SAIBO Rack細胞(さいぼう, saibō , клетка) – Центр экспериментов по клеточной биологии (CBEF), Чистый стенд (CB)
• KOBAIRO Rack勾配炉(こうばいろ, kōbairo ) – Печь градиентного нагрева (GHF)
• MPSR-1 - Многоцелевая стойка малой полезной нагрузки-1
• MPSR-2 - Многоцелевая стойка для малой полезной нагрузки-2, вмещающая электростатическую левитирующую печь (ELF)

Американец:

• EXPRESS Rack 4 – контроллер температуры биотехнологических образцов (BSTC), модуль подачи газа (GSM), система измерения космического ускорения-II (SAMS-II), контроллер температуры биотехнологических образцов (BSTC), Nanoracks NanoLab
• ЭКСПРЕСС Стойка 5
• МЭЛФИ-1 – две морозильные стойки −80°.
• Перчаточный ящик для медико-биологических наук (LSG)
• Моти - Национальная лаборатория спектроскопического сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) ^[47]

Планируемые эксперименты

• MOLI - Лидар и имидж-сканер для многозонных наблюдений (JAXA) (внешний)
• JEM-EUSO (внутренний)

Части

• Модуль под давлением
• Модуль экспериментальной логистики - герметичная секция
• Открытый объект
• Модуль экспериментальной логистики — открытая секция
• Система дистанционного манипулятора

Смотрите также

• Портал космических полетов

• Научные исследования на МКС
• Развертыватель Nanoracks CubeSat (NRCSD)
• Модуль японской космической станции (Mitsui)

Рекомендации

1. Камия, Сэцуко (30 июня 2009 г.). «Япония — скромный игрок в космической гонке». Япония Таймс . п. 3. Архивировано из оригинала 3 августа 2009 года.
2. «Основной компонент». ДЖАКСА. 29 августа 2008 года . Проверено 23 марта 2021 г.
3. «О Кибо». ДЖАКСА. 25 сентября 2008 г. Архивировано из оригинала 10 марта 2009 г. . Проверено 6 марта 2009 г.
4. "Японский экспериментальный модуль Кибо" . НАСА. Архивировано из оригинала 23 октября 2008 года. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
5. «Отчет о состоянии ЦУП STS-123 № 11» . НАСА. 16 марта 2008 г. Архивировано из оригинала 18 марта 2010 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
6. きぼう船外実験プラットフォーム利用ハンドブック(PDF) (на японском языке). ДЖАКСА. Октябрь 2006 года . Проверено 23 марта 2021 г.
7. 船外パレット (на японском языке). ДЖАКСА . Проверено 23 марта 2021 г.
8. «Система дистанционного манипулятора». ДЖАКСА. Архивировано из оригинала 20 марта 2008 года.
9. "Пресс-кит миссии HTV-1" (PDF) . ДЖАКСА. 2 сентября 2009 г. с. 19. Архивировано (PDF) из оригинала 2 апреля 2015 года . Проверено 31 января 2015 г.
10. Группа программы пилотируемых космических систем и использования (сентябрь 2007 г.). «РУКОВОДСТВО ПО Кибо» (PDF) . ДЖАКСА . Проверено 24 марта 2021 г.
11. Китер, Билл (21 февраля 2020 г.). «Сводный ежедневный отчет МКС – 21.02.2020». НАСА . Проверено 24 марта 2021 г.
12. "ISS DEB (ICS-EF) (ID 45265)" . Аэрокосмическая промышленность . Проверено 19 марта 2023 г.
13. «ICS-F был внесен в каталог как объект 45265, 1998-067RJ. Он вращался вокруг Земли как космический мусор в течение 3 лет и снова вошел в 04:30 UTC (21:30 по тихоокеанскому времени) над Калифорнией, что широко наблюдалось из района Сакраменто». Архивировано из оригинала 18 марта 2023 года . Проверено 19 марта 2023 г.{{cite web}}: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
14. «Доставка Kibō ELM-PS, Kibō RMS и экспериментальных стоек Kibō» . ДЖАКСА. Архивировано из оригинала 5 мая 2008 года.
15. «Шаттл НАСА Индевор начинает миссию на космическую станцию» . НАСА. Архивировано из оригинала 18 марта 2008 года. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
16. "Прибытие Кибо ПМ в США" . ДЖАКСА. Архивировано из оригинала 19 сентября 2007 года.
17. "Шаттл НАСА Discovery запускается с японской лабораторией" . НАСА. Архивировано из оригинала 12 октября 2008 года. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
18. «Медиа-галерея Кеннеди; — Номер фотографии: KSC-08PD-2924» . НАСА. Архивировано из оригинала 8 июня 2011 года. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
19. "Страница миссии STS-127" . НАСА. Архивировано из оригинала 16 июля 2009 года. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
20. Харвуд, Уильям (27 июля 2009 г.). «Экипаж «Индевора» совершает пятый и последний выход в открытый космос». NASASpaceFlight.com . Архивировано из оригинала 31 июля 2009 года . Проверено 29 июля 2009 г.
21. Гарсия, Марк (19 июля 2017 г.). «О лаборатории Кибо». НАСА . Проверено 8 января 2023 г.
22. "Пресс-кит СТС-124" (PDF) . НАСА. Архивировано (PDF) из оригинала 24 ноября 2010 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
23. "Пресс-кит СТС-123" (PDF) . НАСА. Архивировано (PDF) из оригинала 24 июня 2008 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
24. Гарсия, Марк (19 июля 2017 г.). «О лаборатории Кибо». НАСА . Проверено 8 января 2023 г.
25. «Система дистанционного манипулятора: О Кибо - Международной космической станции - JAXA» . iss.jaxa.jp. _ Проверено 8 января 2023 г.
26. «Внешние полезные нагрузки и ORU МКС» . docs.google.com . Проверено 8 сентября 2023 г.
27. "Монитор рентгеновского изображения всего неба: MAXI" . ДЖАКСА . Архивировано из оригинала 21 мая 2013 года.
28. Грейсиус, Тони (2 ноября 2021 г.). «Маленькие, но мощные метеорологические инструменты НАСА готовятся к запуску». НАСА . Проверено 17 января 2022 г.
29. "ОКО-3". Управление научной миссии НАСА. Архивировано из оригинала 3 мая 2018 года . Проверено 7 мая 2018 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
30. «Заменяемая IVA малая открытая экспериментальная платформа (i-SEEP) / Документ управления интерфейсом полезной нагрузки» (PDF) . ДЖАКСА. июль 2017 года . Проверено 25 февраля 2020 г.
31. «Сменная малая открытая экспериментальная платформа IVA (i-SEEP)» . ДЖАКСА. 31 октября 2016 года . Проверено 25 февраля 2020 г.
32. 宇宙探査イノベーションハブとリコー、 THETAをベースに共同開発したカメラで360°全天球静止画・動画を撮影・公開. ДЖАКСА. 17 октября 2019 г. Архивировано из оригинала 27 февраля 2021 г. Проверено 25 февраля 2020 г.
33. 利用状況と今後の予定 (на японском языке). ДЖАКСА. 22 декабря 2021 г. Проверено 23 декабря 2021 г.
34. Японские космические системы. «HISU: Hyper-spectral Imager SUIte | Проект | Japan Space Systems». ssl.jspacesystems.or.jp . Проверено 23 декабря 2019 г.^{[ постоянная мертвая ссылка ]}
35. «О сотрудничестве JAXA и ASI в разработке CALET». ДЖАКСА. 10 июня 2013 года. Архивировано из оригинала 10 января 2014 года . Проверено 10 января 2014 г.
36. Тории, Сёдзи (24 февраля 2006 г.). «Проект CALET по исследованию Вселенной высоких энергий» (PDF) . Университет Васэда, Институт перспективных исследований науки и техники; Токийский университет, Институт исследования космических лучей. Архивировано из оригинала (PDF) 16 июня 2007 года.
37. "ExHAM: Эксперимент - Международная космическая станция - JAXA" . iss.jaxa.jp. _ Проверено 6 марта 2020 г.
38. Китер, Билл (5 июля 2018 г.). «Сводный ежедневный отчет МКС – 05.07.2018». НАСА. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
39. "STP-H9". Космическая страница Гюнтера . Проверено 26 апреля 2023 г.
40. 利用状況と今後の予定 | 「きぼう」利用のご案内 | JAXA 有人宇宙技術部門 (на японском языке). ДЖАКСА. 9 марта 2022 г. Проверено 12 марта 2022 г.
41. "Сверхпроводящий субмиллиметровый эхолот лимбового излучения: УЛЫБКИ" . ДЖАКСА . Архивировано из оригинала 28 сентября 2006 года.
42. Китер, Билл (11 июля 2018 г.). «Сводный ежедневный отчет МКС – 11.07.2018». НАСА. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
43. «Робототехника и космическая биология сегодня: космонавты ожидают следующего выхода в открытый космос - космическая станция» . blogs.nasa.gov . Проверено 14 мая 2019 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
44. きぼう船外設置の宇宙環境計測ミッション装置(SEDA-AP)をISSから廃棄しました (на японском языке). ДЖАКСА. 21 декабря 2018 года . Проверено 21 декабря 2018 г.
45. 衛星間通信システム船外部（ICS-EF）をISSから廃棄しました (на японском языке). ДЖАКСА. 25 февраля 2020 г. Проверено 25 февраля 2020 г.
46. «Сегодня в 12:50 по центральному времени наземные диспетчеры робототехники приказали сбросить списанный JEM ICS-EF с помощью SSRMS» .
47. «Подробности об объекте». www.nasa.gov . Проверено 22 мая 2023 г.

Внешние ссылки

• Японский экспериментальный модуль (Кибо) на JAXA.jp