Spacelab — многоразовая лаборатория, разработанная Европейским космическим агентством (ESA) и использовавшаяся в некоторых космических полетах, осуществлявшихся космическим челноком . Лаборатория состояла из нескольких компонентов, включая герметичный модуль, негерметичный носитель и другое сопутствующее оборудование, размещенное в грузовом отсеке челнока. Компоненты были расположены в различных конфигурациях для удовлетворения потребностей каждого космического полета.
Компоненты Spacelab летали в общей сложности около 32 миссий шаттла, в зависимости от того, как такое оборудование и миссии табулируются. Spacelab позволял ученым проводить эксперименты в условиях микрогравитации на геоцентрической орбите . Существовало множество оборудования, связанного со Spacelab, поэтому можно провести различие между основными миссиями программы Spacelab, в которых европейские ученые выполняли миссии в обитаемом модуле Spacelab, миссиями, в которых выполнялись другие эксперименты с оборудованием Spacelab, и другими миссиями космической транспортной системы (STS), в которых использовались некоторые компоненты оборудования Spacelab. Существуют некоторые различия в количестве миссий Spacelab, отчасти потому, что существовали различные типы миссий Spacelab с большим диапазоном количества запущенного оборудования Spacelab и характера каждой миссии. Было по крайней мере 22 основных миссии Spacelab между 1983 и 1998 годами, и оборудование Spacelab использовалось в ряде других миссий, при этом некоторые из поддонов Spacelab запускались вплоть до 2008 года. [1]
В августе 1973 года NASA и Европейская организация космических исследований (ESRO), ныне Европейское космическое агентство или ESA, подписали меморандум о взаимопонимании (MOU) для строительства научной лаборатории для использования в полетах Space Shuttle. [2] Строительство Spacelab было начато в 1974 году компанией Entwicklungsring Nord (ERNO), дочерней компанией VFW-Fokker GmbH , после слияния с Messerschmitt-Bölkow-Blohm (MBB) под названием MBB/ERNO, и слияния с EADS SPACE Transportation в 2003 году. Первый лабораторный модуль, LM1 , был передан в дар NASA в обмен на возможность полетов для европейских астронавтов. Второй модуль, LM2 , был куплен NASA для собственного использования у ERNO. [3]
Строительство модулей Spacelab началось в 1974 году компанией ERNO-VFW-Fokker. [4]
Spacelab важен для всех нас по крайней мере по четырем веским причинам. Он во много раз расширил возможности шаттла по проведению научных исследований на орбите. Он предоставил замечательную возможность и пример крупного международного совместного предприятия с участием правительства, промышленности и науки с нашими европейскими союзниками. Европейские усилия предоставили свободному миру действительно универсальную лабораторную систему на несколько лет раньше, чем это было бы возможно, если бы Соединенным Штатам пришлось финансировать ее самостоятельно. И, наконец, он предоставил Европе опыт разработки и управления системами, необходимый для выхода на арену исключительно пилотируемых космических полетов.
— Администратор NASA, Spacelab: Международная история успеха [5]
В начале 1970-х годов НАСА переключило свое внимание с лунных миссий на космические челноки, а также на космические исследования. [6] Администратор НАСА в то время переместил внимание с новой космической станции на космическую лабораторию для планируемого космического челнока. [6] Это позволило бы исследовать технологии для будущих космических станций и использовать возможности космического челнока для исследований. [6]
Spacelab был создан Европейской организацией космических исследований (ESRO), консорциумом из десяти европейских стран, включая: [7]
Австрия.svg/1280px-Flag_of_Belgium_(civil).svg.png){kind=small}
Бельгия
Дания
Франция
Западная Германия / Германия
Италия
Нидерланды
Испания.svg/1280px-Flag_of_Switzerland_(Pantone).svg.png){kind=small}
Швейцария
Великобритания
В дополнение к лабораторному модулю, полный комплект также включал пять внешних поддонов для экспериментов в вакууме, построенных British Aerospace (BAe), и герметичный «Иглу», содержащий подсистемы, необходимые для работы конфигурации полета только с поддоном. Восемь конфигураций полета были квалифицированы, хотя при необходимости можно было собрать больше.
Система имела некоторые уникальные особенности, включая предполагаемое двухнедельное время оборота (первоначальное время оборота для запуска космического челнока) и возможность погрузки на самолет (транспортировка по земле) по принципу «выкатывание-выкатывание». [8]
Spacelab состоял из множества взаимозаменяемых компонентов, основным из которых была пилотируемая лаборатория, которую можно было доставить в отсек орбитального корабля Space Shuttle и вернуть на Землю. [9] Однако для проведения миссии типа Spacelab не обязательно было отправлять в полет обитаемый модуль, и имелось множество поддонов и другого оборудования, поддерживающего космические исследования. [9] Обитаемый модуль расширял объем, позволяя астронавтам работать в среде с рукавами рубашки и имел место для стоек с оборудованием и соответствующего вспомогательного оборудования. [9] Когда обитаемый модуль не использовался, часть вспомогательного оборудования для поддонов можно было разместить в меньшем Igloo, герметичном цилиндре, соединенном с зоной экипажа орбитального корабля Space Shuttle. [9]
Миссии Spacelab обычно поддерживали несколько экспериментов, а миссия Spacelab 1 проводила эксперименты в области физики космической плазмы, физики Солнца , физики атмосферы , астрономии и наблюдения за Землей . [10] Выбор подходящих модулей был частью планирования миссий для миссий Spacelab Shuttle, и, например, для миссии могло потребоваться меньше жилого пространства и больше поддонов, или наоборот.
Обитаемый лабораторный модуль Spacelab включал цилиндрическую среду в задней части грузового отсека орбитального челнока Space Shuttle, соединенную с отсеком экипажа орбитального корабля туннелем. Лаборатория имела внешний диаметр 4,12 м (13,5 футов), а каждый сегмент имел длину 2,7 м (8 футов 10 дюймов). Лабораторный модуль состоял как минимум из основного сегмента, который мог использоваться отдельно в конфигурации короткого модуля . Конфигурация длинного модуля включала дополнительный экспериментальный сегмент. [11] Также было возможно управлять экспериментами Spacelab с кормовой палубы орбитального корабля. [11]
Герметичный туннель имел точку соединения на средней палубе орбитального корабля. [12] Было два туннеля разной длины в зависимости от расположения жилого модуля в грузовом отсеке. [12] Когда лабораторный модуль не использовался, но требовалось дополнительное пространство для вспомогательного оборудования, можно было использовать другую конструкцию, называемую Иглу . [12]
Было построено два лабораторных модуля, обозначенных как LM1 и LM2. LM1 экспонируется в Центре Стивена Ф. Удвара-Хейзи в Смитсоновском музее авиации и космонавтики позади космического челнока Discovery . LM2 экспонировался на выставке Bremenhalle в аэропорту Бремена в Бремене , Германия, с 2000 по 2010 год. С 2010 года он находится в здании 4c на близлежащем заводе Airbus Defence and Space и его можно осмотреть только во время экскурсий.
Поддон Spacelab — это U-образная платформа для монтажа приборов, крупных инструментов, экспериментов, требующих воздействия космоса, и приборов, требующих большого поля зрения, таких как телескопы. Поддон имеет несколько жестких точек для монтажа тяжелого оборудования. Поддон можно использовать в одинарной конфигурации или складывать встык в двойных или тройных конфигурациях. В грузовом отсеке Space Shuttle можно разместить до пяти поддонов, используя конфигурации двойного поддона и тройного поддона.
Поддон Spacelab, использовавшийся для транспортировки Canadarm2 и Dextre на Международную космическую станцию, в настоящее время находится в Канадском музее авиации и космонавтики , предоставленный НАСА Канадским космическим агентством (CSA) на правах аренды. [13]
Поддон Spacelab был передан в Швейцарский музей транспорта для постоянной экспозиции 5 марта 2010 года. Поддон, прозванный Элвисом , использовался во время восьмидневной миссии STS-46 с 31 июля по 8 августа 1992 года, когда астронавт ЕКА Клод Николье находился на борту космического челнока Atlantis для развертывания научной миссии Европейского возвращаемого носителя (Eureca) ЕКА и совместной спутниковой системы NASA/ASI ( Итальянское космическое агентство ) Tethered Satellite System (TSS-1). Поддон перевозил TSS-1 в грузовом отсеке челнока. [14]
Еще одна поддон Spacelab экспонируется в Национальном музее авиации и космонавтики США в Вашингтоне, округ Колумбия [15]. Всего в космос было отправлено десять поддонов Spacelab. [16]
В космических полетах, где обитаемый модуль не запускался, а запускались поддоны, находящийся под давлением цилиндр, известный как Иглу, нес подсистемы, необходимые для работы оборудования Spacelab. [17] Иглу был 3 м (9,8 фута) в высоту, имел диаметр 1,5 м (4 фута 11 дюймов) и весил 1100 кг (2400 фунтов). [18] Было изготовлено два блока Иглу, оба бельгийской компанией SABCA , и оба использовались в космических полетах. [18] Компонент Иглу запускался на Spacelab 2 , ASTRO-1 , ATLAS-1, ATLAS-2, ATLAS-3 и ASTRO-2. [18]
Иглу Spacelab демонстрируется в космическом ангаре Джеймса С. Макдоннелла в Центре Стивена Ф. Удвара-Хейзи в США. [19]
IPS представлял собой карданное устройство наведения, способное наводить телескопы, камеры или другие приборы. [20] IPS использовался в трех различных миссиях Space Shuttle между 1985 и 1995 годами. [20] IPS был изготовлен компанией Dornier , и было изготовлено два экземпляра. [20] IPS был в основном изготовлен из алюминия, стали и многослойной изоляции . [21]
IPS будет установлен внутри грузового отсека космического челнока и сможет обеспечить наведение по 3 осям с помощью карданного подвеса. [21] Он был разработан для точности наведения менее 1 угловой секунды (единица градуса) и трех режимов наведения, включая режимы фокусировки на Землю, Солнце и звезды. [22] IPS был установлен на поддоне, открытом для воздействия внешнего пространства в грузовом отсеке. [22]
Миссии ИПС: [20]
В ходе миссии Spacelab 2 был запущен инфракрасный телескоп (IRT), представляющий собой инфракрасный телескоп с апертурой 15,2 см (6,0 дюймов) и гелиевым охлаждением, наблюдавший свет в диапазоне длин волн от 1,7 до 118 мкм. [24] IRT собрал инфракрасные данные о 60% галактической плоскости. [25]
Примеры компонентов или оборудования Spacelab: [ необходима ссылка ]
Сборка Extended Duration Orbiter (EDO) не была, строго говоря, оборудованием Spacelab. Однако она чаще всего использовалась в полетах Spacelab. Также NASA позже использовало ее с модулями SpaceHab .
_Illustration.jpg/1280px-Shuttle_Radar_Topographic_Mission_(SRTM)_Illustration.jpg)
Компоненты Spacelab летали в 22 миссиях Space Shuttle с ноября 1983 года по апрель 1998 года. [27] Компоненты Spacelab были выведены из эксплуатации в 1998 году, за исключением поддонов. Научная работа была перенесена на Международную космическую станцию (МКС) и модуль Spacehab , герметичный носитель, аналогичный модулю Spacelab. Поддон Spacelab был повторно введен в эксплуатацию в 2000 году для полета на STS-99 . «Поддон Spacelab – Deployable 1 (SLP-D1) с канадским Dextre (Purpose Dexterous Manipulator)» был запущен на STS-123 . Компоненты Spacelab использовались в 41 миссии Shuttle в общей сложности.
Жилые модули были запущены в 16 миссиях Space Shuttle в 1980-х и 1990-х годах. [28] Миссии Spacelab Pallet были запущены 6 раз, а Spacelab Pallets были запущены в других миссиях 19 раз.
Аббревиатуры названий миссий:
Помимо вклада в миссии ЕКА, Германия и Япония финансировали свои собственные миссии Space Shuttle и Spacelab. Хотя внешне они были похожи на другие полеты, на самом деле они были первыми и единственными неамериканскими и неевропейскими пилотируемыми космическими миссиями с полным контролем со стороны Германии и Японии. [ необходима цитата ]
Первая западногерманская миссия Deutschland 1 (Spacelab-D1, DLR-1, обозначение NASA STS-61-A ) состоялась в 1985 году. Вторая подобная миссия, Deutschland 2 (Spacelab-D2, DLR-2, обозначение NASA STS-55 ), изначально планировалась на 1988 год, но из-за катастрофы космического челнока Challenger была отложена до 1993 года. Она стала первой немецкой пилотируемой космической миссией после объединения Германии . [33]
Единственная японская миссия Spacelab-J (обозначение НАСА STS-47 ) состоялась в 1992 году.
Spacelab-4, Spacelab-5 и другие запланированные миссии Spacelab были отменены из-за поздней разработки шаттла и катастрофы «Челленджера» .
Наследие Spacelab продолжает жить в форме MPLM и систем, полученных из них. Эти системы включают космические корабли ATV и Cygnus, используемые для передачи полезных грузов на Международную космическую станцию , а также модули Columbus , Harmony и Tranquility Международной космической станции . [34] [35]
В 1985 году миссия Spacelab 2 провела исследование 60% галактической плоскости в инфракрасном диапазоне. [25]
Spacelab была чрезвычайно большой программой, и она была улучшена различными экспериментами и многочисленными полезными нагрузками и конфигурациями в течение двух десятилетий. Например, в подмножестве только одной части миссии Spacelab 1 (STS-9) не менее восьми различных систем визуализации были запущены в космос. Включая эти эксперименты, в общей сложности было 73 отдельных эксперимента по различным дисциплинам только на полете Spacelab 1. Миссии Spacelab проводили эксперименты в области материалов, жизни, солнечной, астрофизической, атмосферной и земной наук. [36]
Spacelab представляет собой крупную инвестицию порядка миллиарда долларов от наших европейских друзей. Но его завершение знаменует нечто не менее важное: приверженность упорной, преданной и талантливой команды, собранной из правительств ЕКА, университетов и отраслей, которые занимались этим в течение десятилетия и довели проект до конца. Мы гордимся вашей настойчивостью и поздравляем вас с успехом.
— Администратор НАСА, 1982 [37]
В данной статье использован текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
