«Колумбус» — это научная лаборатория, которая является частью Международной космической станции (МКС) и является крупнейшим вкладом в МКС, внесенным Европейским космическим агентством (ЕКА).
Как и модули «Гармония» и «Спокойствие» , лаборатория «Колумбус» была построена в Турине , Италия , компанией Thales Alenia Space . Функциональное оборудование и программное обеспечение лаборатории разработано компанией EADS в Бремене , Германия . Он также был интегрирован в Бремене, а затем отправлен в Космический центр Кеннеди (KSC) во Флориде на самолете Airbus Beluga . Он был запущен на борту космического корабля "Атлантис" 7 февраля 2008 года рейсом STS-122 . Он рассчитан на десять лет эксплуатации. Модуль управляется Центром управления «Колумбус» , расположенным в Немецком центре космических операций , входящем в состав Немецкого аэрокосмического центра в Оберпфаффенхофене недалеко от Мюнхена , Германия.
Европейское космическое агентство потратило 1,4 миллиарда евро (около 2 миллиардов долларов США ) на строительство «Колумбуса» , включая проводимые им эксперименты и наземную инфраструктуру управления, необходимую для их эксплуатации. [1]
Структура, использованная для «Колумбуса» , основана на модуле MPLM , созданном для НАСА компанией Thales Alenia Space. В 2000 году предварительно интегрированный модуль (конструкция, включая жгуты и трубки) был доставлен в Бремен в Германии подрядчиком Co-prime Alenia. Окончательная интеграция и тестирование системы были выполнены генеральным подрядчиком EADS Astrium Space Transportation, после чего была интегрирована первоначальная полезная нагрузка и проверен весь комплект. [2]
27 мая 2006 года Колумб был доставлен из Бремена , Германия, в Космический центр Кеннеди на борту самолета Airbus Beluga.
Окончательный график оказался намного длиннее, чем первоначально планировалось, из-за проблем разработки (некоторые из которых были вызваны сложным разделением ответственности между главным и генеральным подрядчиком) и изменений в конструкции, внесенных ЕКА, но он был доступным из-за проблем с шаттлом, задерживающих запуск Колумбуса . в течение нескольких лет. Основным изменением конструкции стало добавление внешней установки полезной нагрузки (EPF), что было вызвано тем, что различные европейские организации по полезной нагрузке больше интересовались космическим пространством, чем внутренними экспериментами. Также изучалось, но не было реализовано по соображениям стоимости добавление терминала для прямой связи с Землей, который мог бы использоваться также в качестве резервного для системы МКС. [ нужна цитата ]
ЕКА выбрало EADS Astrium Space Transportation в качестве генерального подрядчика для общего проектирования, проверки и интеграции Columbus . Конструкция Columbus , система защиты от микрометеоритов, активный и пассивный термоконтроль, контроль окружающей среды, подвеска и все соответствующее наземное вспомогательное оборудование были разработаны и сертифицированы компанией Alcatel Alenia Space в Турине , Италия , в соответствии с принципами PICA. (определение см. в «Истории» ниже); соответствующее оборудование было предварительно интегрировано и отправлено как PICA в сентябре 2001 года в Бремен. Лаборатория была построена и сертифицирована на системном уровне на предприятии EADS Astrium Space Transportation в Бремене , Германия, откуда она была отправлена в НАСА. [3]
В ноябре 2007 года «Колумбус» был вывезен из технологического комплекса космической станции KSC и установлен в отсек полезной нагрузки орбитального корабля «Атлантис» для запуска сборочным рейсом 1E МКС ( STS-122 ). [4] [5]
Во время криозаполнения внешнего бака (ВТ) космического корабля шаттла жидким водородом и жидким кислородом перед первой попыткой запуска 6 декабря 2007 года два из четырех датчиков LH2 ECO не выдержали испытания. Правила миссии предусматривали, что по крайней мере три из четырех датчиков должны быть в рабочем состоянии, чтобы попытка запуска могла продолжиться. В результате неудачи директор запуска Дуг Лайонс отложил запуск первоначально на 24 часа. Позже это было изменено на 72-часовую задержку, в результате чего следующая попытка запуска была назначена на воскресенье, 9 декабря 2007 года. Эта попытка запуска была отменена, когда один из датчиков ECO снова вышел из строя во время заправки топливом.
На внешнем баке космического корабля "Спейс шаттл" был заменен внешний разъем датчиков ECO, что привело к задержке запуска на два месяца. Наконец, «Колумбус» был успешно запущен с третьей попытки в 14:45 по восточному стандартному времени 7 февраля 2008 года. [6]
Оказавшись на станции, Canadarm2 извлек «Колумбус» из грузового отсека пристыкованного шаттла и прикрепил его к люку правого борта « Гармонии» (также известного как «Узел 2») цилиндром наружу, 11 февраля 2008 года. [7]
Лаборатория представляет собой цилиндрический модуль, изготовленный из нержавеющей стали, кевлара и закаленного алюминия, с двумя торцевыми конусами. Его внешний диаметр составляет 4,477 м (14 футов 8,3 дюйма) и общая длина 6,871 м (22 фута 6,5 дюйма), без учета выступающих внешних экспериментальных стоек. Его форма очень похожа на форму многоцелевых логистических модулей (MPLM), поскольку оба они были разработаны для размещения в грузовом отсеке орбитального корабля космического корабля "Шаттл" . Конус правого борта содержит большую часть бортовых компьютеров лаборатории. В левом концевом конусе установлен общий причальный механизм .
Деятельность лаборатории контролируется на местах Центром управления Колумбусом (в DLR Оберпфаффенхофене в Германии) и соответствующими центрами поддержки пользователей по всей Европе.
Лаборатория может разместить десять активных стоек для полезной нагрузки международного стандарта (ISPR) для научной полезной нагрузки. По соглашениям с НАСА ЕКА передает 51% использования Лаборатории Колумбуса . [10] Таким образом, Европейскому космическому агентству выделено пять активных мест для стоек, а остальные пять — НАСА. Четыре активных места для стоек находятся в носовой части палубы, четыре — в кормовой части и две — над головой. Три палубные стойки заполнены системами жизнеобеспечения и охлаждения. Оставшаяся стойка на палубе и две оставшиеся верхние стойки представляют собой стеллажи для хранения вещей.
Кроме того, четыре негерметичные платформы полезной нагрузки могут быть прикреплены за пределами конуса правого борта на внешнем средстве полезной нагрузки Columbus (CEPF). [11] Каждая внешняя полезная нагрузка монтируется на адаптере, способном вместить небольшие инструменты и эксперименты общим весом до 230 кг (507 фунтов). [12]
Первоначально в Columbus были установлены следующие европейские ISPR :
Первые внешние полезные нагрузки были установлены на «Колумбусе» членами экипажа миссии STS-122. Установлены три полезные нагрузки:
Планируемые дополнительные внешние полезные нагрузки:
В 2014 году был установлен прибор ISS-RapidScat , который проработал до конца 2016 года. [16] ISS-RapidScat был доставлен на МКС космическим полетом SpaceX CRS-4 . [16]