Экспедиция-1 стала первым длительным пребыванием на Международной космической станции (МКС). Экипаж из трех человек пробыл на борту станции 136 дней, с ноября 2000 года по март 2001 года. Это было началом непрерывного присутствия человека на станции, которое продолжается по состоянию на 2024 год. Сразу за ней последовала 2-я экспедиция , в которой также было три члена экипажа. Экспедиция 1.
Официальный старт экспедиции произошел, когда экипаж пристыковался к станции 2 ноября 2000 года на борту российского космического корабля «Союз ТМ-31» , стартовавшего 31 октября 2000 года с космодрома Байконур в Казахстане. [7] [8] Во время своей миссии экипаж Экспедиции-1 активировал различные системы на борту станции, распаковал доставленное оборудование и принял три визита экипажа космического корабля «Шаттл» и два беспилотных российских корабля снабжения «Прогресс» . Экипаж был очень занят на протяжении всей миссии, [9] которая была признана успешной.
Три прибывших космических шаттла доставили оборудование, материалы и ключевые компоненты космической станции. Первый из них, STS-97 , пристыковался в начале декабря 2000 года и доставил первую пару крупных фотоэлектрических батарей США , что увеличило энергетические возможности станции в пять раз. [NASA 2] Вторым миссией посещения шаттла был STS-98 , который был пристыкован в середине февраля 2001 года и доставил исследовательский модуль Destiny стоимостью 1,4 миллиарда долларов США, который впервые увеличил массу станции по сравнению с массой «Мира» . [НАСА 3] В середине марта 2001 года состоялся последний визит шаттла экспедиции STS-102 , основной целью которого был обмен экипажа Экспедиции 1 на следующий длительный экипаж из трех человек, Экспедиции 2 . [NASA 4] Экспедиция завершилась, когда «Дискавери» отстыковался от станции 18 марта 2001 года.
Экипаж первой экспедиции состоял из американского командира и двух россиян. Командир, Билл Шеперд , до этого побывал в космосе трижды, все на шаттлах, которые длились максимум неделю. Россияне, Юрий Гидзенко и Сергей Крикалев , оба ранее совершали длительные космические полеты на "Мире" , причем Крикалев провел в космосе более года. [НАСА 5] [НАСА 6] [10]
Командир, Билл Шепард , был бывшим морским котиком , чьи космические полеты совершались только на шаттлах, а в начале миссии его общее время в космосе составляло около двух недель. [NASA 7] Российское космическое агентство подняло вопросы по поводу выбора Шеперда в качестве командира миссии из-за отсутствия у него опыта. [10] Бортинженер Сергей Крикалев провел на орбите больше года, в основном на «Мире» , и стал первым человеком, дважды посетившим МКС. [NASA 8] Он был взволнован тем, что был одним из первых людей, вошедших в модуль «Заря» (первый компонент космической станции) в 1998 году во время STS-88 , и с нетерпением ждал возвращения. [NASA 9] Юрий Гидзенко был назначен командиром и пилотом двухдневной миссии «Союз» на станцию, ранее совершил один космический полет, который представлял собой 180-дневное пребывание на борту «Мира» . [НАСА 5]
Шепард был лишь вторым американским астронавтом, которого запустили на российском космическом корабле, первым из которых был Норман Тагард , который запустил корабль «Союз ТМ-21» для посещения Мира в 1995 году. [NASA 10] Шепард ожидал, что одной из самых больших проблем для МКС будет совместимость технологий России и США [НАСА 11]
Первым компонентом космической станции был модуль «Заря» , который был запущен без экипажа в ноябре 1998 года. [NASA 12] После этого запуска и до первой экспедиции на МКС было совершено пять пилотируемых полетов космических кораблей «Шаттл» и два беспилотных полета российских кораблей . [НАСА 13] Некоторые из этих полетов доставили большие модули , такие как герметичные модули «Юнити» и «Звезда» , а также первую часть интегрированной ферменной конструкции . Пилотируемые полеты использовались для частичной сборки МКС, а также для начала распаковки доставляемых материалов и оборудования. [10] До первой экспедиции Крикалев ожидал, что МКС будет очень похожа на его опыт на Мире десятью годами ранее из-за физического сходства компонентов станций. [НАСА 9]
Запуск экипажа Экспедиции-1 произошел за неделю до президентских выборов в США , поэтому в США ему не было уделено особого внимания. [11] На момент миссии предполагалось, что станция будет завершена в 2006 году и будет постоянно заселена как минимум до 2015 года. [12] Из-за нескольких задержек, в том числе последствий катастрофы космического корабля «Колумбия» , станция была не завершится до 2021 года, с приходом лаборатории «Наука» . [13] [14]
Экипаж из трех человек находился на борту Международной космической станции в течение четырех с половиной месяцев, с начала ноября 2000 года до середины марта 2001 года. Основные события за это время включают трехнедельные визиты космических кораблей , которые произошли в начале декабря 2001 года. середина февраля и конец экспедиции в марте.
Экипаж Первой экспедиции из трех человек успешно стартовал 31 октября 2000 года в 07:52 UTC на ракете «Союз-У» на корабле «Союз ТМ-31» с космодрома Байконур в Казахстане ; они использовали стартовую площадку «Гагаринский старт» , с которой в 1961 году был запущен первый человек, полетевший в космос, Юрий Гагарин . [15] [16] [НАСА 10] После 33 витков вокруг Земли и серии маневров сближения, выполненных Гидзенко, 2 ноября 2000 года в 09:21 UTC они пристыковали капсулу «Союз» к кормовому окну служебного модуля «Звезда» . [17] Через девяносто минут после стыковки «Шепард» открыл люк «Звезды», и члены экипажа вошли в комплекс.
Альфа
В конце первого дня на станции Шеперд попросил использовать радиопозывной « Альфа », который он и Крикалев предпочли более громоздкой « Международной космической станции ». [10] Название « Альфа » ранее использовалось для станции в начале 90-х годов, [18] и после запроса его использование было разрешено для всей Экспедиции 1. [19] Шепард выступал за использование новое имя для менеджеров проектов на некоторое время. Ссылаясь на военно-морскую традицию, на пресс-конференции перед запуском он сказал: «На протяжении тысячелетий люди выходили в море на кораблях. Люди проектировали и строили эти суда, спускали их на воду с хорошим чувством, что имя принесет пользу. удачи команде и успеха их путешествию». [20] Юрий Семенов , в то время президент Российской космической корпорации «Энергия » , не одобрял название « Альфа »; он чувствовал, что «Мир» была первой космической станцией, и поэтому предпочел бы называть МКС « Бета » или « Мир-2 ». [19] [21] [22]
В первые недели на борту члены экипажа Экспедиции-1 активировали критически важные системы жизнеобеспечения и компьютерного управления, а также распаковали припасы, оставленные им предыдущими миссиями снабжения. В это время на станции не было достаточно электроэнергии для обогрева всех трех герметичных модулей, поэтому Юнити остался неиспользованным и неотапливаемым. [23] Unity использовалась в течение последних двух лет, чтобы позволить авиадиспетчерам США управлять системами МКС и считывать данные системы станции.
Российский беспилотный корабль снабжения «Прогресс М1-4» пристыковался к станции 18 ноября. Система автоматической стыковки корабля «Прогресс» вышла из строя, что потребовало ручной стыковки под управлением Гидзенко с использованием системы стыковки ТОРУ . [24] Хотя стыковки вручную являются обычным явлением, они вызвали некоторую обеспокоенность у диспетчеров полета после попытки в 1997 году, в результате которой космический корабль столкнулся с «Миром» , причинив значительный ущерб. [25]
В первый месяц у астронавтов была большая рабочая нагрузка, как Шеперд рассказал репортерам в интервью из космоса-земли: «Для меня самой большой проблемой является попытка уместить 30 часов в 18-часовой рабочий день». [26] Некоторые из ранних задач заняли больше времени, чем планировалось. Например, включение подогревателя еды на камбузе "Звезды" было запланировано на 30 минут, но космонавтам понадобилось полтора дня, чтобы его включить. [27]
«Индевор» пристыковался к МКС 2 декабря 2000 года в рамках миссии STS-97 , временно доставив на станцию еще четырех американцев и канадца. Шаттл также доставил первую пару предоставленных США фотоэлектрических батарей , которые будут обеспечивать жизненно важное электричество для дальнейшего развития станции. Всего STS-97 доставил на МКС 17 тонн оборудования, в том числе раздвижные металлические балки, аккумуляторы, электронику и охлаждающее оборудование. [12]
Экипажем STS-97 было совершено три выхода в открытый космос , все они завершились до открытия люка между шаттлом и станцией. 8 декабря люк между ними был открыт, и два экипажа впервые поприветствовали друг друга. Он оставался закрытым, чтобы поддерживать соответствующее атмосферное давление. [НАСА 14] Экипаж Экспедиции-1 воспользовался этой возможностью, чтобы покинуть станцию и осмотреть внутреннюю часть космического челнока, что, как считалось, полезно для их психологического благополучия. [23]
Прогресс М1-4
Перед стыковкой «Индевора» российский космический корабль снабжения «Прогресс М1-4» , прибывший на станцию в середине ноября, был отстыкован, чтобы освободить место для шаттла. [28] Этот космический корабль «Прогресс» оставался расстыкованным на протяжении всего STS-97, припаркованным на орбите примерно в миле от станции. Он снова состыковался со станцией вручную 26 декабря Гидзенко, после ухода «Индевора» . Система автоматической стыковки корабля «Прогресс» вышла из строя при первой стыковке в ноябре. [NASA 15] Экипаж провел большую часть следующей недели, разгружая космический корабль «Прогресс». [НАСА 16]
Рождество и Новый год
На Рождество экипажу Первой экспедиции был предоставлен выходной. Они открыли подарки, доставленные «Индевором» и кораблем снабжения «Прогресс». [29] Каждый из них также по очереди разговаривал со своими семьями. В последующие дни они сделали несколько видеотрансляций , некоторые с российскими телеканалами. [НАСА 15] Новый год у экипажа был тихий. Ссылаясь на военно-морскую традицию, для новогодней записи в журнале станции Шепард написал стихотворение от имени экипажа. [НАСА 17]
9 февраля 2001 года космический корабль «Атлантис» пристыковался к МКС, временно доставив на станцию пять американских членов экипажа STS-98 . Первоначально миссия была запланирована на середину января, но была отложена из-за опасений НАСА по поводу некоторых кабелей на шаттлах. [30] Эта миссия принесла построенную в США лабораторию Destiny , масса которой составляет 16 коротких тонн . Он был установлен с использованием роботизированной системы Canadarm шаттла , управляемой Маршей Айвинс . Астронавты Томас Д. Джонс и Роберт Л. Кербим помогали с установкой во время выхода в открытый космос. Модуль Destiny стоил 1,4 миллиарда долларов США и будет использоваться в основном для научных исследований. [NASA 18] [31] Во время выхода в открытый космос утечка аммиачной охлаждающей жидкости вызвала угрозу заражения, что произошло, когда Кербим подключал линии охлаждающей жидкости к Destiny . [32] Два других выхода в открытый космос прошли без проблем. Пока «Шаттл» был пристыкован, управление ориентацией станции было переключено с топлива на гироскопы с электроприводом, которые были установлены в сентябре 2000 года. Ранее гироскопы не использовались из-за отсутствия ключевой навигационной электроники. [НАСА 19]
К концу STS-98 экипаж Первой экспедиции находился на станции более трех месяцев, и Шеперд заявил, что «готов вернуться домой». [33] НАСА использовало несколько методов, чтобы уберечь трех членов экипажа от воздействия психологического барьера «трехмесячной стены», который вызывал депрессию у предыдущих астронавтов. Например, они предоставили съемочной группе больше времени для общения со своими семьями по видеотелефону, а также призвали их смотреть фильмы и слушать музыку, которая им нравится. [23]
Прогресс М-44
28 февраля к модулю "Звезда" пристыковался третий космический корабль "Прогресс" , посетивший МКС, - " Прогресс М-44" . На нем привезли воздух, продовольствие, ракетное топливо и другое оборудование. [34] Он оставался состыкованным до Второй экспедиции , когда он был намеренно сожжен во время входа в атмосферу , как и все космические корабли «Прогресс» .
Космический шаттл «Дискавери» пристыковался 10 марта 2001 года, доставив на МКС новый долгосрочный экипаж из трёх человек Экспедиции 2 , а также четырёх краткосрочных членов экипажа STS-102 . Через несколько часов после стыковки люк открылся, и все десять космонавтов поприветствовали друг друга, установив новый рекорд по количеству людей, одновременно находящихся на МКС. [НАСА 20] На следующий день после стыковки американские астронавты Джим Восс и Сьюзан Хелмс начали выход в открытый космос, который в итоге длился почти девять часов и до сих пор удерживает рекорд самого продолжительного выхода в открытый космос, когда-либо совершавшегося, по состоянию на август 2010 года. Продолжительность выхода в открытый космос Частично это произошло из-за некоторых ошибок, в том числе из-за того, что Восс случайно выпустил небольшой инструмент. Не имея возможности найти его, инженеры НАСА отследили инструмент и решили 14 марта использовать двигатели « Дискавери » , чтобы поднять станцию на четыре километра выше, чтобы гарантировать, что МКС не столкнется с куском космического мусора . [35]
Переезд экспедиционных экипажей
К 14 марта экипажи экспедиции завершили смену, но до отстыковки шаттла Шеперд официально оставался командиром станции. [36] Утром 14-го числа тревожным сигналом для астронавтов стала песня группы The Clash « Should I Stay or Does I Go » по просьбе жены Шеперда. [35] Шеперд, бывший «морской котик» , сказал во время церемонии перехода: «Пусть добрая воля, дух и чувство миссии, которыми мы наслаждались на борту, сохранятся. Идите с ней хорошо». [37] Командир «Дискавери» Джим Уэтерби сказал: «Мы восхищаемся капитаном Шепардом и его командой, пока готовимся доставить вас домой. Для вас это была тяжелая обязанность. Этот корабль был построен не в безопасном месте. гавань была построена в открытом море». [37]
Четырехмесячный тур экипажа на МКС официально завершился 18 марта 2001 года, когда «Дискавери» отстыковался. Экипаж Экспедиции-1 вернулся домой на Землю на STS-102 , приземлившись 21 марта 2001 года, совершив редкую ночную посадку в 2:30 ночи по местному времени. [38] По совпадению, через два дня после приземления «Мир» был намеренно сожжен во время входа в атмосферу , закончив свое 15-летнее пребывание на орбите.
В обычный день каждый член экипажа делил свое время между физическими упражнениями, сборкой и обслуживанием станции, экспериментами, общением с наземным персоналом, личным временем и деятельностью, удовлетворяющей биологические потребности (например, отдых и прием пищи). [39] Распорядок дня экипажа обычно работал по всемирному координированному времени; например, обычное утро должно было начинаться с электронного сигнала пробуждения примерно в 05:00 UTC. [NASA 10] Но во время экспедиции более типичное время пробуждения было между 06:00 и 07:00 UTC. [NASA 15] [NASA 21] Режим сна экипажа иногда менялся, чтобы соответствовать графикам посещения шаттлов или транспортных средств снабжения. [НАСА 22]
После сигнала пробуждения экипажу было предоставлено некоторое время, чтобы привести себя в порядок, позавтракать и прочитать электронную почту, переданную им по каналу связи от диспетчеров полета. [NASA 10] Их рабочий день включал обеденный перерыв в полдень (UTC) и заканчивался во второй половине дня совещанием по планированию с диспетчерами полета относительно мероприятий на следующий день. [NASA 10] [27] Большинство дней заканчивались развлечениями, когда съемочная группа смотрела фильм полностью или частично; Считалось, что это полезно для сплочения экипажа, а также для их психологического благополучия. [23] После просмотра фильма «2001: Космическая одиссея» в 2010 году Шеперд прокомментировал: «[Есть] что-то странное в просмотре фильма о космической экспедиции, когда вы на самом деле находитесь в космической экспедиции». [НАСА 21]
Важной частью расписания экипажа были регулярные тренировки. Для этого у них было три единицы оборудования: велотренажер , беговая дорожка ( TVIS ) и устройство сопротивления (IRED) для поднятия тяжестей. Велосипед вышел из строя в середине декабря 2000 года, и его починили только в марте. [NASA 15] [NASA 23] Беговая дорожка, в которой использовались эластичные шнуры для удержания члена экипажа на месте, была разработана для снижения вибраций, вызываемых бегом. Обычная беговая дорожка произвела бы достаточно вибраций, чтобы встряхнуть станцию и потенциально повлиять на чувствительные научные эксперименты на борту. Беговая дорожка вышла из строя ближе к концу февраля, но техническое обслуживание в полете устранило проблему в течение недели. [НАСА 23]
Пока модуль «Юнити» не был доступен для использования через месяц после начала миссии, астронавты использовали российскую аппаратуру УКВ- связи (также называемую «радиолинией Регул») на «Звезде» и модуль «Заря» для связи с российским Центром управления полетами (известным как « Радиоканал «Регул»). ЦУП») в подмосковном Королеве. [10] [40] [41] В российской технологии не использовались спутники, поэтому они ограничивались наземными проходами (называемыми «проходами связи»), которые длились всего 10–20 минут. С прибытием солнечных батарей на STS-97 они активировали механизм ранней связи S-диапазона в модуле Unity , что позволило обеспечить более непрерывную связь с Центром управления полетами в Хьюстоне через сеть спутников слежения и ретрансляции данных НАСА .
Во время STS-106 в сентябре 2000 года на станцию было доставлено оборудование для любительской радиосвязи . Первый «любительский» контакт с землей экипажа Экспедиции-1 произошел 13 ноября 2000 года во время пролета над Москвой, вскоре за ним последовал контакт с Центром космических полетов Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд . [NASA 24] [42] Экипаж сообщил, что «качество передачи голоса на любительском радио по-прежнему значительно превосходит любые другие наши каналы связи». [НАСА 24]
В рамках проекта любительского радио на Международной космической станции экипаж станции должен был на короткое время установить радиосвязь со школами и клубами на земле. Первой школой, с которой связалась МКС, была школа Лютера Бербанка на юго-западе Чикаго . Контакт был запланирован на 19 декабря 2000 г., но из-за технических проблем он был отложен до 21 декабря 2000 г. [NASA 25] Из-за скорости космической станции окно радиосвязи длилось всего 5–10 минут. обычно этого хватало на 10–20 вопросов. [НАСА 26]
В отличие от последующих экспедиций, экипажу Экспедиции 1 предстояло провести несколько скромный объем научных экспериментов из-за приоритета строительства станции. [НАСА 10] Эксперимент с плазменным кристаллом, известный как ПКЭ-Нефедов , был одним из первых естественнонаучных экспериментов, проведенных на космической станции. Это было сотрудничество между Институтом внеземной физики Макса Планка в Германии и Институтом высоких плотностей энергии (входит в состав Российской академии наук ). [43] [44]
Как и в предыдущих миссиях, астронавты сделали со станции множество фотографий Земли, всего более 700, которые были выложены в свободный доступ. [НАСА 27] Эти наблюдения Земли экипажем предназначены для регистрации динамических событий на поверхности Земли, таких как штормы, пожары или вулканы . [NASA 28] Например, на фотографии от 1 января 2001 года видна гора Кливленд на Аляске со шлейфом дыма перед ее извержением в следующем месяце. [NASA 29] 23 января 2001 года экипаж наблюдал уникальный вид шлейфа вулканического пепла, исходящего из Попокатепетля , действующего вулкана в 70 километрах к юго-востоку от Мехико . [НАСА 30]
Примером эксперимента, не требующего особого обслуживания, был эксперимент по выращиванию кристаллов белка , который также проводился во время предыдущих миссий шаттла. [NASA 31] Целью было добиться более качественной кристаллизации белков, чем те, которые производятся на Земле, и, следовательно, обеспечить более точную модель белковых структур . Из 23 белков и вирусов , предпринятых во время Экспедиции 1, только четыре привели к успешной кристаллизации, что было более низким показателем успеха, чем предполагалось. [NASA 31] Среди успешных проектов оказался низкокалорийный подсластитель Тауматин , кристаллы которого дифрагировали с более высоким разрешением, чем кристаллы, выращенные на Земле, что привело к более точной модели структуры белка. [НАСА 31]
Еще одним исследовательским мероприятием было измерение частоты сердечных сокращений экипажа и уровня углекислого газа на станции, чтобы определить влияние физических упражнений на станцию. [НАСА 10]
На протяжении всей миссии экипаж Экспедиции-1 снимал кадры для использования в документальном фильме IMAX « Космическая станция 3D» . [45] Наиболее яркие моменты отснятого материала включают первый вход в модуль Destiny во время STS-98; экипаж Первой экспедиции принимает душ и бреется в невесомости ; и стыковка STS-102 с последующим переходом в состав экипажа 2-й экспедиции. [45]
В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе . Эта статья включает общедоступные материалы с веб-сайтов или документов Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства .
