Звезда ( русский : Звезда , букв. 'звезда'), также известный как служебный модуль Звезда , является модулем Международной космической станции (МКС). Это был третий модуль, запущенный на станцию, и обеспечивал все системы жизнеобеспечения станции , некоторые из которых дополняются в американском орбитальном сегменте (USOS), а также жилые помещения для двух членов экипажа. Это структурный и функциональный центр российского орбитального сегмента (ROS), который является российской частью МКС. Экипаж собирается здесь для устранения чрезвычайных ситуаций на станции. [7] [8] [9]
Модуль был изготовлен в СССР на предприятии «Энергия» , при этом основные субподрядные работы выполнял ГКНПЦ им. Хруничева. [10] «Звезда» была запущена на ракете-носителе «Протон» 12 июля 2000 года и состыкована с модулем «Заря» 26 июля 2000 года в 01:45 UTC . Она является потомком космического корабля ДОС программы «Салют» , что привело к альтернативному названию — ДОС-8 .
Базовый структурный каркас Звезды , известный как «ДОС-8», был изначально построен в середине 1980-х годов как ядро космической станции « Мир-2» . Это означает, что Звезда по компоновке похожа на основной модуль (ДОС-7) космической станции «Мир» . На самом деле, на заводе он довольно долго назывался «Мир-2» . Таким образом, его проектная родословная восходит к оригинальным станциям «Салют» . Космический каркас был завершен в феврале 1985 года, а основное внутреннее оборудование было установлено к октябрю 1986 года.
Космическая станция «Мир-2» была перепроектирована после того, как основной модуль орбитальной оружейной платформы «Полюс» не смог выйти на орбиту. «Звезда» примерно в 1⁄4 раза меньше «Полюса» и не имеет вооружения.
Звезда состоит из цилиндрического «рабочего отсека», где работают и живут экипажи (и который составляет большую часть объема модуля), небольшого сферического «переходного отсека», расположенного спереди (с тремя стыковочными узлами), и в кормовой части цилиндрической «переходной камеры» (с одним стыковочным узлом), которая окружена негерметичным «сборочным отсеком» — это дает Звезде в общей сложности четыре стыковочных узла. [10] Компонент весит около 18 051 кг (39 796 фунтов) и имеет длину 13,1 м (43 фута). Солнечные панели простираются на 29,7 м (97 футов).
«Трансферный отсек» крепится к модулю «Заря» и имеет стыковочные порты, предназначенные для научной энергетической платформы (SPP) и универсального стыковочного модуля (UDM). Как и в первые дни «Мира» , трансферный отсек обеспечивает подходящий шлюз для выхода в открытый космос, где астронавты в скафандрах «Орлан» снимали люк после закрытия нескольких, которые соединяли отсек с остальной частью станции. Он использовался только во время экспедиции 2 , когда Юрий Усачев и Джеймс Восс установили стыковочный конус на порт надира . Нижний порт соединяется с «Пирсом» , а верхний порт соединяется с «Поиском» . В конечном итоге, план для «Пирса» состоял в том, чтобы он был сведен с орбиты 23 июля 2021 года и заменен стыковкой «Науки» (многоцелевого лабораторного модуля) 29 июля 2021 года.
«Сборочный отсек» вмещает внешнее оборудование, такое как двигатели, термометры, антенны и топливные баки. Большая подвижная « антенна спутниковой связи «Лира » расположена на служебном модуле «Звезда» около кормы или задней части Международной космической станции на этом сборочном отсеке. [12] «Трансферная камера» оснащена автоматическим стыковочным оборудованием и используется для обслуживания космических кораблей «Союз» и «Прогресс» .
Звезда может содержать до шести членов экипажа [10] , включая отдельные спальные помещения для двух космонавтов одновременно. [10] Также на борту есть предоставленная NASA беговая дорожка с системой виброизоляции , кухня с холодильником/морозильником и столом, велосипед для упражнений, туалет и другие гигиенические принадлежности. Сточные воды экипажа и конденсат, извлекаемые из воздуха кабины, перерабатываются. Звезду критиковали за чрезмерный шум, и было замечено, что экипаж носит беруши внутри.
На «Звезде» 14 окон. [10] Есть два окна диаметром 22,5 см (8,9 дюйма), по одному в каждом из двух спальных отсеков экипажа (окна № 1 и 2), шесть окон диаметром 22,5 см (8,9 дюйма) (№ 3, 4, 5, 6, 7 и 8) на полу переднего переходного отсека, обращенном к земле, окно диаметром 40 см (16 дюймов) в главном рабочем отсеке (№ 9) и одно окно диаметром 7,5 см (3,0 дюйма) в кормовом переходном отсеке (№ 10). Есть еще три окна диаметром 22,5 см (8,9 дюйма) в носовой части переднего переходного отсека (№ 12, 13 и 14) для наблюдения за приближающимися судами. Окно № 11 не учтено во всех доступных источниках.
Звезда также содержит систему «Электрон» , которая электролизует конденсированную влажность и сточные воды для получения водорода и кислорода . Водород выбрасывается в космос, а кислород (вырабатывается до 5,13 кг в день) используется для дыхания воздухом. Конденсированная вода и сточные воды могут быть использованы для питья в чрезвычайной ситуации, но обычно используется пресная вода с Земли. Система «Электрон» потребовала значительных работ по техническому обслуживанию, поскольку она несколько раз выходила из строя и требовала от экипажа использования канистр твердотопливного генератора кислорода (также называемых « кислородными свечами », которые стали причиной пожара на «Мире» ), когда она была сломана в течение длительного времени. Она также содержит «Воздух», систему, которая удаляет углекислый газ из воздуха на основе использования регенерируемых поглотителей углекислого газа. Звезда также является домом для теплицы «Лада», которая является испытанием для выращивания растений в космосе. [13]
Служебный модуль имеет 16 малых двигателей, а также два больших 3070-ньютоновых (690 фунт -сил ) двигателя S5.79 , которые установлены на 2 осях и могут быть повернуты на 5°. Двигатели питаются под давлением из четырех баков общей емкостью 860 кг. [6] Окислителем, используемым для двигательной установки, является тетраоксид диазота , а топливом — НДМГ , при этом в расходных баках находится азот под давлением. [14] Два главных двигателя на Звезде могут использоваться для увеличения высоты станции. Это было сделано 25 апреля 2007 года. Это был первый запуск двигателей с момента прибытия Звезды в 2000 году. [15]
Модуль «Звезда» унаследовал ограничение от своих предшественников — станций «Мир» и «Салют», укорененное в советской философии проектирования космических аппаратов, которая отдавала предпочтение постоянной установке критически важного оборудования. Этот подход, хотя и обеспечивает больше внутреннего жизненного пространства за счет сокрытия систем за закрытыми панелями, контрастирует со стратегией американского орбитального сегмента (USOS) по использованию легко заменяемых международных стандартных стоек полезной нагрузки шириной 41,3 дюйма (105 см) . Модули USOS, соединенные через общий механизм стыковки (CBM), имеют люки шириной 51 дюйм (130 см), которые обеспечивают перемещение этих стоек между модулями и космическими аппаратами. Следовательно, сломанное или не поддающееся ремонту оборудование на «Звезде» остается на месте постоянно. Ярким примером является предварительно установленная система генерации кислорода «Электрон» , которая требовала частого ремонта космонавтами из-за невозможности ее замены. Люк Звезды шириной 78,74 см (31,00 дюйма) и отсутствие доступных сменных блоков «Электрон» затруднили процесс замены. Прекращение производства «Электрона» еще больше усугубило эту проблему. В октябре 2020 года система «Электрон» снова вышла из строя, что привело к ее деактивации. [16] [17] [18] [19] [20]
Ракета, используемая для запуска на МКС, несла рекламу ; она была украшена логотипом ресторанов Pizza Hut , [21] [22] [23] за которые, как сообщается, они заплатили более 1 миллиона долларов США. [24] Деньги пошли на поддержку Государственного космического научно-производственного центра имени М.В. Хруничева и российских рекламных агентств, которые организовали это мероприятие. [25]
Управление и интеграция служебного модуля в Международную космическую станцию начались в 1991 году. Строительство конструкции было выполнено РКК «Энергия» , затем передано в ОКБ Хруничева для окончательной комплектации. Совместные проверки между Российским космическим агентством (Роскосмос) и Офисом программы МКС НАСА контролировали строительство, решали проблемы языка и безопасности и обеспечивали готовность к полету и подготовку экипажа. Несколько лет задержки были связаны с финансовыми ограничениями между Роскосмосом и РКК «Энергия», что потребовало повторных задержек в запуске первого элемента.
26 июля 2000 года «Звезда» стала третьим компонентом МКС, когда она пристыковалась к кормовому порту «Зари» . (Американский модуль Unity уже был присоединен к «Заре» ). Позднее в июле компьютеры на борту «Зари» передали функции управления МКС компьютерам на «Звезде» . [26]
11 сентября 2000 года два члена экипажа космического челнока STS-106 завершили последние соединения между Звездой и Зарей ; во время 6-часового 14-минутного выхода в открытый космос астронавт Эд Лу и космонавт Юрий Маленченко соединили девять кабелей между Звездой и Зарей , включая четыре силовых кабеля, четыре видеокабеля и кабеля данных и оптоволоконный телеметрический кабель. [27] На следующий день члены экипажа STS-106 впервые приземлились на Звезде , в 05:20 UTC 12 сентября 2000 года. [28]
Звезда предоставила первые жилые помещения, систему жизнеобеспечения, систему связи ( Звезда внедрила на МКС сеть Ethernet со скоростью 10 Мбит/с [29] ), распределение электроэнергии, систему обработки данных, систему управления полетом и двигательную установку. Эти помещения и некоторые, но не все, системы с тех пор были дополнены дополнительными компонентами МКС.
Из-за финансовых проблем России Звезда была запущена без резерва и страховки. Из-за этого риска НАСА построило Временный модуль управления (ICM) на случай, если запуск будет значительно задержан или уничтожен. [ необходима цитата ]
С сентября 2019 года в модуле «Звезда» наблюдается усиливающаяся утечка воздуха. Источником, по-видимому, являются микроскопические структурные трещины в небольшом туннеле, соединяющем «Звезду» со стыковочным портом, используемым грузовым космическим кораблем «Прогресс». Скорость утечки увеличилась с первоначального менее 1 фунта (0,45 кг) в день до 3,7 фунта (1,7 кг) в день по состоянию на апрель 2024 года. Хотя и НАСА, и Роскосмос подозревают внутренние или внешние сварные швы, первопричина утечек остается неизвестной. Агентства заявили, что если утечки достигнут неприемлемого уровня, они планируют закрыть люк, ведущий в туннель, однако это приведет к потере стыковочного порта. Внутри компании НАСА классифицировало утечки как высокорисковую угрозу для космической деятельности, потенциально ведущую к «катастрофическому отказу». Однако Роскосмос выразил уверенность в своей способности контролировать утечку и закрыть люк до того, как она станет неуправляемой. [30] [31]
Кормовой порт
Надир
Зенит
Вперед
В этой статье используется текст из этого источника, который находится в общественном достоянии : «The ISS to Date». NASA. 22 февраля 2007 г. Архивировано из оригинала 3 июня 2002 г. Получено 24 июня 2007 г. В этой статье используется текст из этого источника, который находится в общественном достоянии : «International Space Station Status Report #06-7». NASA. 17 февраля 2006 г. Архивировано из оригинала 15 июня 2006 г. Получено 24 июня 2007 г. В этой статье используется текст из этого источника, который находится в общественном достоянии : «NASA – Zvezda Service Module». NASA. 14 октября 2006 г. Получено 10 июля 2007 г. В этой статье использован текст из этого источника, который находится в открытом доступе : Williams, Sunita (ведущий) (3 июля 2015 г.). Departing Space Station Commander Provides Tour of Orbital Laboratory (видео). NASA. Событие происходит в 17.46-18.26. Архивировано из оригинала 22 декабря 2021 г. Получено 1 сентября 2019 г. В этой статье используется текст из этого источника, который находится в общественном достоянии : Stofer, Kathryn (29 октября 2013 г.). "Tuesday/Wednesday Solar Punch". NASA . Получено 1 сентября 2019 г. В этой статье используется текст из этого источника, который находится в общественном достоянии : «Орбитальное сельское хозяйство». NASA. 20 октября 2005 г. Получено 17 октября 2020 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в открытом доступе : «Отчет о состоянии Международной космической станции: SS07-23». NASA. В этой статье использован текст из этого источника, находящегося в открытом доступе : «STS-106». NASA. В этой статье использован текст из этого источника, находящегося в открытом доступе : «STS-106 Report # 07». NASA. В статье использован текст из этого источника, находящегося в открытом доступе : «STS-106 Report # 10». NASA. В этой статье использован текст из этого источника, который находится в общественном достоянии : William Ivancic; Terry Bell; Dan Shell (апрель 2002 г.). Испытание коммерческих маршрутизаторов МКС и STS (PDF) (отчет). Техническая записка NASA TM-2002-211310. Архивировано из оригинала (PDF) 26 февраля 2009 г. В этой статье использован текст из этого источника, который находится в общественном достоянии : «Soyuz Relocation». NASA . Получено 29 августа 2015 г.
