Sơ đồ quỹ đạo trạm. Mọi thứ bạn cần biết về cuộc sống trên ISS

Đáng ngạc nhiên là chúng ta phải quay lại câu hỏi này vì nhiều người không biết Trạm "Không gian" Quốc tế thực sự bay ở đâu và nơi các "phi hành gia" thực hiện các chuyến ra ngoài không gian mở hoặc vào bầu khí quyển của Trái đất.

nó vấn đề nguyên tắc- bạn hiểu không? Mọi người đồn thổi rằng đại diện của nhân loại, những người được đưa ra định nghĩa tự hào về "phi hành gia" và "nhà du hành vũ trụ" tự do thực hiện các chuyến xuất cảnh "vào không gian mở" và hơn thế nữa, thậm chí có một trạm "Không gian" đang bay trong nơi được cho là " không gian". Và tất cả những điều này trong khi tất cả những "thành tựu" này đang được thực hiện trong bầu khí quyển của trái đất.

Các vệ tinh không người lái cũng chủ yếu bay trong khí quyển - việc đưa một vệ tinh lên quỹ đạo cao hơn đòi hỏi nhiều năng lượng hơn, ngoài ra, cho nhiều mục đích (ví dụ, để viễn thám Trái đất) ở độ cao thấp được ưu tiên hơn.

Nhiệt độ không khí cao trong khí quyển không phải là điều quá khủng khiếp đối với máy bay, vì do tính chất hiếm của không khí, nó thực tế không tương tác với da phi cơ tức là mật độ không khí không đủ để sưởi ấm cơ thể vật lý, vì số lượng phân tử rất nhỏ và tần số va chạm của chúng với vỏ tàu (và do đó, sự truyền nhiệt năng) là nhỏ. Các nghiên cứu về khí quyển cũng được thực hiện bằng cách sử dụng tên lửa địa vật lý dưới quỹ đạo. Cực quang được quan sát thấy trong khí quyển.

Khí quyển(từ tiếng Hy Lạp θερμός - "ấm áp" và σφαῖρα - "quả bóng", "hình cầu") - tầng khí quyển theo dõi tầng trung lưu. Nó bắt đầu ở độ cao 80-90 km và kéo dài đến 800 km. Nhiệt độ không khí trong khí quyển dao động ở các mức khác nhau, tăng nhanh và bùng nổ, và có thể thay đổi từ 200 K đến 2000 K, tùy thuộc vào mức độ hoạt động của mặt trời. Lý do là sự hấp thụ tia cực tím Mặt trời ở độ cao 150-300 km, do sự ion hóa của oxy trong khí quyển. Ở phần dưới của khí quyển, sự gia tăng nhiệt độ phần lớn là do năng lượng được giải phóng trong quá trình kết hợp (tái tổ hợp) các nguyên tử oxy thành các phân tử (trong trường hợp này là năng lượng của bức xạ tia cực tím mặt trời, trước đó đã được hấp thụ trong quá trình phân ly của các phân tử O2. , được chuyển thành năng lượng của chuyển động nhiệt của các hạt). Ở vĩ độ cao, một nguồn nhiệt quan trọng trong khí quyển là nhiệt Joule được tạo ra bởi dòng điện nguồn gốc từ quyển. Nguồn này gây ra sự nóng lên đáng kể, nhưng không đồng đều của tầng trên khí quyển ở các vĩ độ cực, đặc biệt là trong các cơn bão từ.

Outer space (không gian)- những phần tương đối trống rỗng của Vũ trụ nằm ngoài ranh giới của bầu khí quyển của các thiên thể. Trái với suy nghĩ của nhiều người, không gian không phải là không gian hoàn toàn trống rỗng - nó chứa một số hạt (chủ yếu là hydro) mật độ rất thấp, cũng như bức xạ điện từ và vật chất giữa các vì sao. Từ "khoảng trắng" có một số những nghĩa khác nhau... Đôi khi không gian được hiểu là tất cả không gian bên ngoài Trái đất, bao gồm cả các thiên thể.

400 km - độ cao quỹ đạo của Trạm vũ trụ quốc tế
500 km - điểm bắt đầu của vành đai bức xạ proton bên trong và điểm cuối của quỹ đạo an toàn cho các chuyến bay dài ngày của con người.
690 km - biên giới giữa khí quyển và ngoại quyển.
1000-1100 km là độ cao tối đa của cực quang, biểu hiện cuối cùng của khí quyển có thể nhìn thấy từ bề mặt Trái đất (nhưng cực quang thường đáng chú ý xảy ra ở độ cao 90-400 km).
1372 km là độ cao tối đa mà con người đạt được (Gemini 11 ngày 2 tháng 9 năm 1966).
2000 km - bầu khí quyển không ảnh hưởng đến vệ tinh và chúng có thể tồn tại trên quỹ đạo trong nhiều thiên niên kỷ.
3000 km - cường độ cực đại của dòng proton của vành đai bức xạ bên trong (lên tới 0,5-1 Gy / giờ).
12.756 km - chúng ta đã di chuyển ra xa với khoảng cách bằng đường kính của hành tinh Trái đất.
17.000 km - vành đai bức xạ điện tử bên ngoài.
35 786 km - độ cao của quỹ đạo địa tĩnh, vệ tinh ở độ cao này sẽ luôn treo lơ lửng trên một điểm của đường xích đạo.
90.000 km là khoảng cách tới sóng xung kích đầu hình thành do va chạm của từ quyển Trái đất với gió Mặt trời.
100.000 km là ranh giới trên của ngoại quyển Trái đất (geocorona) được vệ tinh nhìn thấy. Bầu không khí kết thúc, bắt đầu không gian mở và không gian liên hành tinh.

Do đó, tin " Các phi hành gia NASA sửa chữa hệ thống làm mát trong chuyến đi bộ ngoài không gian ISS "nên nghe khác -" Các phi hành gia NASA trong quá trình đi vào bầu khí quyển của Trái đất, đã sửa chữa hệ thống làm mát ISS ", hơn nữa, các định nghĩa" phi hành gia "," nhà du hành vũ trụ "và" Trạm vũ trụ quốc tế "cần phải điều chỉnh, vì lý do đơn giản là trạm không phải là trạm vũ trụ và các nhà du hành với phi hành gia, đúng hơn là - phi hành gia :)

Ngày 12 tháng 4 là ngày của du hành vũ trụ. Và tất nhiên, sẽ thật sai lầm nếu bỏ qua ngày lễ này. Hơn nữa, năm nay ngày này sẽ rất đặc biệt, 50 năm kể từ ngày chuyến bay có người lái đầu tiên vào vũ trụ. Đó là vào ngày 12 tháng 4 năm 1961, Yuri Gagarin đã lập được kỳ tích lịch sử của mình.

Chà, con người không thể làm gì nếu không có những cấu trúc thượng tầng vĩ đại trong không gian. Đây chính xác là Trạm Vũ trụ Quốc tế.

Kích thước của ISS nhỏ; chiều dài - 51 mét, chiều rộng với giàn - 109 mét, chiều cao - 20 mét, trọng lượng - 417,3 tấn. Nhưng tôi nghĩ mọi người đều hiểu rằng sự độc đáo của cấu trúc thượng tầng này không nằm ở kích thước của nó, mà ở các công nghệ được sử dụng để vận hành nhà ga trong không gian mở. Quỹ đạo của ISS cách mặt đất 337-351 km. Tốc độ quỹ đạo là 27.700 km / h. Điều này cho phép trạm hoàn thành một vòng quay quanh hành tinh của chúng ta trong 92 phút. Tức là mỗi ngày các phi hành gia trên ISS gặp 16 lần bình minh và hoàng hôn, 16 lần đêm thay đổi ngày. Hiện thủy thủ đoàn ISS gồm 6 người, tính chung trong suốt thời gian hoạt động, trạm đã đón 297 lượt khách (196 người người khác). Ngày bắt đầu hoạt động của Trạm vũ trụ quốc tế được coi là ngày 20 tháng 11 năm 1998. Và hơn thế nữa khoảnh khắc này(04/09/2011) trạm đã hoạt động trên quỹ đạo được 4523 ngày. Trong thời gian này, nó đã phát triển khá mạnh mẽ. Tôi khuyên bạn nên chắc chắn điều này bằng cách nhìn vào bức ảnh.

ISS, 1999.

ISS, 2000.

ISS, 2002.

ISS, 2005.

ISS, 2006.

ISS, 2009.

ISS, tháng 3 năm 2011.

Dưới đây là sơ đồ của trạm, từ đó bạn có thể tìm ra tên của các mô-đun và cũng có thể xem vị trí của ISS cập bến với các tàu vũ trụ khác.

ISS là một dự án quốc tế. 23 quốc gia tham gia vào đó: Áo, Bỉ, Brazil, Anh, Đức, Hy Lạp, Đan Mạch, Ireland, Tây Ban Nha, Ý, Canada, Luxembourg (!!!), Hà Lan, Na Uy, Bồ Đào Nha, Nga, Mỹ, Phần Lan, Pháp, Cộng hòa Séc, Thụy Sĩ, Thụy Điển, Nhật Bản. Rốt cuộc, không một quốc gia nào có thể làm chủ về tài chính cho việc xây dựng và duy trì các chức năng của Trạm vũ trụ quốc tế một mình. Không thể tính toán chi phí chính xác hoặc thậm chí gần đúng cho việc xây dựng và vận hành ISS. Con số chính thức đã vượt quá 100 tỷ đô la và nếu cộng tất cả các chi phí phát sinh ở đây, bạn sẽ nhận được khoảng 150 tỷ đô la. Điều này đã được thực hiện bởi Trạm vũ trụ quốc tế. dự án đắt nhất trong suốt lịch sử của loài người. Và dựa trên các thỏa thuận mới nhất giữa Nga, Hoa Kỳ và Nhật Bản (châu Âu, Brazil và Canada vẫn đang được xem xét) rằng tuổi thọ hoạt động của ISS đã được kéo dài ít nhất cho đến năm 2020 (và có thể kéo dài thêm), tổng chi phí duy trì trạm sẽ tăng hơn nữa.

Nhưng tôi đề xuất lạc đề từ những con số. Thật vậy, ngoài giá trị khoa học, ISS còn có những ưu điểm khác. Cụ thể là cơ hội để đánh giá vẻ đẹp nguyên sơ của hành tinh của chúng ta từ độ cao quỹ đạo. Và việc đi ra ngoài không gian hoàn toàn không cần thiết đối với điều này.

Bởi vì nhà ga có đài quan sát riêng, một mô-đun bằng kính "Dome".

Sơ lược về bài báo: ISS là dự án tốn kém nhất và tham vọng nhất của nhân loại trên con đường thám hiểm không gian. Tuy nhiên, việc xây dựng nhà ga đang trong quá trình xây dựng và người ta vẫn chưa biết điều gì sẽ xảy ra với nó trong vài năm tới. Chúng tôi nói về việc tạo ra ISS và kế hoạch hoàn thành nó.

Ngôi nhà không gian

Trạm không gian quốc tế

Bạn vẫn chịu trách nhiệm. Nhưng đừng chạm vào bất cứ thứ gì.

Trò đùa của các phi hành gia Nga với Shannon Lucid của Mỹ, mà họ lặp lại mỗi khi rời trạm Mir ra ngoài không gian (1996).

Trở lại năm 1952, nhà khoa học tên lửa người Đức Wernher von Braun nói rằng nhân loại sẽ rất sớm cần đến các trạm vũ trụ: ngay khi nó đi vào không gian, sẽ không có gì ngăn cản nó. Và đối với sự phát triển có hệ thống của Vũ trụ, cần có những ngôi nhà quỹ đạo. Ngày 19 tháng 4 năm 1971, Liên Xô phóng lên trạm vũ trụ Salyut 1, trạm đầu tiên trong lịch sử nhân loại. Nó chỉ dài 15 mét và thể tích không gian có thể ở được là 90 mét vuông... Theo tiêu chuẩn ngày nay, những người tiên phong đã bay vào vũ trụ trên những mảnh sắt vụn không đáng tin cậy được nhồi bằng các ống vô tuyến, nhưng sau đó dường như không còn trở ngại nào đối với con người trong không gian. Bây giờ, 30 năm sau, chỉ có một vật thể có người sinh sống treo trên hành tinh - Trạm không gian quốc tế.

Đây là nhà ga lớn nhất, tiên tiến nhất nhưng đồng thời cũng là nhà ga đắt tiền nhất trong số tất cả những nhà ga từng được ra mắt. Ngày càng có nhiều câu hỏi được đặt ra - mọi người có cần nó không? Giống như, chúng ta cần gì trong không gian, nếu còn rất nhiều vấn đề trên Trái đất? Có lẽ điều đáng để tìm hiểu - dự án đầy tham vọng này là gì?

Tiếng gầm của vũ trụ

Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS) là dự án hợp tác của 6 cơ quan vũ trụ: Cơ quan Vũ trụ Liên bang (Nga), Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Quốc gia (Mỹ), Cơ quan Nghiên cứu Hàng không Vũ trụ Nhật Bản (JAXA), Cơ quan Vũ trụ Canada (CSA / ASC), Cơ quan Vũ trụ Brazil (AEB) và Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA).

Tuy nhiên, không phải tất cả các thành viên sau này đều tham gia vào dự án ISS - Anh, Ireland, Bồ Đào Nha, Áo và Phần Lan đã từ chối điều này, và Hy Lạp và Luxembourg tham gia sau đó. Trên thực tế, ISS dựa trên sự tổng hợp các dự án thất bại - trạm "Mir-2" của Nga và trạm "Svoboda" của Mỹ.

Công việc tạo ra ISS bắt đầu vào năm 1993. Trạm Mir được khởi động vào ngày 19 tháng 2 năm 1986 và có thời gian đảm bảo hoạt động trong 5 năm. Trên thực tế, cô ấy đã dành 15 năm trên quỹ đạo - do đất nước đơn giản là không có tiền để khởi động dự án Mir-2. Người Mỹ cũng gặp vấn đề tương tự - chiến tranh lạnhđã kết thúc, và trạm của họ "Svoboda", trên một thiết kế đã được chi khoảng 20 tỷ đô la, đã không hoạt động.

Nga đã có 25 năm thực hành làm việc với các trạm quỹ đạo, phương pháp duy nhất giúp con người ở trong không gian lâu dài (hơn một năm). Ngoài ra, Liên Xô và Hoa Kỳ đã có kinh nghiệm tốt. làm việc cùng nhau trên tàu Mir. Trong điều kiện không quốc gia nào có thể độc lập kéo một trạm quỹ đạo đắt tiền, ISS trở thành giải pháp thay thế duy nhất.

Vào ngày 15 tháng 3 năm 1993, đại diện của Cơ quan Vũ trụ Nga và Hiệp hội Nghiên cứu và Sản xuất Energia đã tiếp cận NASA với đề xuất tạo ra ISS. Vào ngày 2 tháng 9, một thỏa thuận tương ứng của chính phủ đã được ký kết, và đến ngày 1 tháng 11, một kế hoạch làm việc chi tiết đã được chuẩn bị. Các vấn đề tài chính của sự tương tác (cung cấp thiết bị) đã được giải quyết vào mùa hè năm 1994, và 16 quốc gia đã tham gia dự án.

Đi!

Việc triển khai ISS được Nga bắt đầu vào ngày 20 tháng 11 năm 1998. Tên lửa Proton đã phóng khối hàng chức năng Zarya lên quỹ đạo, cùng với mô-đun gắn tàu NODE-1 của Mỹ, được đưa vào vũ trụ vào ngày 5 tháng 12 cùng năm bởi tàu con thoi Indever, tạo thành xương sống của ISS.

"Zarya"- người thừa kế TKS của Liên Xô (tàu cung cấp vận tải), được phát triển để phục vụ các trạm chiến đấu "Almaz". Ở giai đoạn đầu tiên của quá trình lắp ráp ISS, nó đã trở thành nguồn điện, kho chứa thiết bị, công cụ điều hướng và hiệu chỉnh quỹ đạo. Tất cả các mô-đun ISS khác hiện có một chuyên môn hóa cụ thể hơn, trong khi Zarya thực tế là phổ quát và trong tương lai sẽ đóng vai trò như một phương tiện lưu trữ (năng lượng, nhiên liệu, thiết bị).

Về mặt chính thức, Zarya thuộc sở hữu của Hoa Kỳ - họ đã trả tiền để tạo ra nó - tuy nhiên, trên thực tế, mô-đun này được lắp ráp từ năm 1994 đến 1998 tại Trung tâm Không gian Nhà nước Khrunichev. Nó được đưa vào ISS thay vì mô-đun Bus-1, do tập đoàn Lockheed của Mỹ thiết kế, vì nó có giá 450 triệu USD so với 220 triệu USD cho Zarya.

Zarya có ba ổ khóa - một ở đầu và một ở bên. Các tấm pin mặt trời của nó dài 10,67 mét và rộng 3,35 mét. Ngoài ra, mô-đun có sáu pin niken-cadmium có khả năng cung cấp năng lượng khoảng 3 kilowatt (lúc đầu đã có vấn đề khi sạc chúng).

Dọc theo chu vi bên ngoài của mô-đun có 16 thùng nhiên liệu với tổng thể tích 6 mét khối (5700 kg nhiên liệu), 24 động cơ phản lực quay size lớn, 12 động cơ nhỏ cũng như 2 động cơ chính cho các cuộc diễn tập quỹ đạo nghiêm trọng. Zarya có khả năng bay tự hành (không người lái) trong 6 tháng, nhưng do sự chậm trễ với mô-đun dịch vụ Zvezda của Nga, nó đã phải bay rỗng trong 2 năm.

Mô-đun "Unity"(do Tập đoàn Boeing tạo ra) đã đi vào vũ trụ sau Zorya vào tháng 12/1998. Được trang bị sáu ổ khóa docking, nó trở thành điểm kết nối trung tâm cho các mô-đun tiếp theo của trạm. Sự thống nhất là rất quan trọng đối với ISS. Các nguồn lực làm việc của tất cả các mô-đun của trạm - oxy, nước và điện - đi qua nó. Unity cũng được trang bị một hệ thống liên lạc vô tuyến cơ bản cho phép sử dụng khả năng liên lạc của Zarya để liên lạc với Trái đất.

Mô-đun dịch vụ "Dấu sao"- phân đoạn chính của Nga trên ISS - được hạ thủy vào ngày 12 tháng 7 năm 2000 và cập cảng Zorya 2 tuần sau đó. Khung của nó được xây dựng từ những năm 1980 cho dự án Mir-2 (thiết kế của Zvezda rất giống với các nhà ga Salyut đầu tiên, và các đặc điểm thiết kế của nó là giống với nhà ga Mir).

Nói một cách đơn giản, mô-đun này là nhà ở cho các phi hành gia. Nó được trang bị các hệ thống hỗ trợ sự sống, thông tin liên lạc, điều khiển, xử lý dữ liệu, cũng như hệ thống đẩy. Tổng khối lượng mô-đun - 19050 kg, chiều dài - 13,1 mét, nhịp Tấm năng lượng mặt trời- 29,72 mét.

Zvezda có hai chỗ ngủ, một chiếc xe đạp tập thể dục, một máy chạy bộ, một nhà vệ sinh (và các thiết bị vệ sinh khác), và một tủ lạnh. Quang cảnh ngoài trời cung cấp 14 ô cửa sổ. Hệ thống điện phân "Electron" của Nga phân hủy nước thải. Hydro được loại bỏ trên tàu và oxy đi vào hệ thống hỗ trợ sự sống. Cùng với "Electron", hệ thống "Air" hoạt động, hấp thụ carbon dioxide.

Về lý thuyết, nước thải có thể được làm sạch và tái sử dụng, nhưng điều này hiếm khi được thực hiện trên ISS - nước ngọt được đưa lên tàu bằng đường hàng không Progress. Phải nói rằng hệ thống "Electron" bị giật vài lần và các phi hành gia phải sử dụng máy phát điện hóa học - chính "nến oxy" đã từng gây ra hỏa hoạn ở trạm Mir.

Vào tháng 2 năm 2001, một mô-đun phòng thí nghiệm được kết nối với ISS (với một trong những cổng "Unity") "Vận mạng"(“Destiny”) - một hình trụ bằng nhôm nặng 14,5 tấn, dài 8,5 mét và đường kính 4,3 mét. Nó được trang bị năm giá treo với các hệ thống hỗ trợ sự sống (mỗi giá nặng 540 kg và có thể tạo ra điện, nước mát và kiểm soát thành phần của không khí), cũng như sáu giá treo với các thiết bị khoa học được chuyển giao muộn hơn một chút. 12 ô trống còn lại sẽ bị chiếm dụng theo thời gian.

Vào tháng 5 năm 2001, khóa thông gió chính của ISS, Khóa liên hợp nhiệm vụ, đã được thêm vào Unity. Hình trụ 6 tấn 5,5 x 4 mét này được trang bị bốn xi lanh áp suất cao (2 oxy, 2 nitơ) để bù lại lượng khí thoát ra và tương đối rẻ chỉ 164 triệu USD.

Không gian làm việc 34 mét khối của nó được sử dụng cho các chuyến đi bộ ngoài không gian và kích thước của khóa gió cho phép sử dụng bất kỳ loại bộ không gian nào. Thực tế là thiết bị của "Orlans" của chúng tôi chỉ được sử dụng trong các khoang trung chuyển của Nga, một tình huống tương tự với các EMU của Mỹ.

Trong mô-đun này, các phi hành gia đi vào không gian cũng có thể nghỉ ngơi và hít thở oxy tinh khiết để thoát khỏi chứng bệnh giảm áp (với sự thay đổi mạnh về áp suất, nitơ, lượng nitơ trong các mô của cơ thể chúng ta đạt đến 1 lít, đi vào một Thể khí).

Cuối cùng mô-đun lắp ráp ISS là khoang chứa tàu Pirs (SO-1) của Nga. Việc chế tạo SO-2 đã bị ngừng do vấn đề kinh phí, vì vậy ISS hiện chỉ có một mô-đun để có thể dễ dàng cập cảng Soyuz-TMA và tàu vũ trụ Tiến bộ - ba trong số đó cùng một lúc. Ngoài ra, các phi hành gia mặc bộ đồ vũ trụ của chúng ta có thể đi ra ngoài từ đó.

Và, cuối cùng, không thể không đặt tên cho một mô-đun ISS khác - một mô-đun hỗ trợ hành lý đa năng. Nói một cách chính xác, có ba người trong số họ - "Leonardo", "Rafaello" và "Donatello" (các nghệ sĩ của thời Phục hưng, cũng như ba trong số bốn ninja rùa). Mỗi mô-đun là một hình trụ gần như bằng nhau (4,4 x 4,57 mét), được vận chuyển bằng tàu con thoi.

Nó có thể chứa tới 9 tấn hàng hóa (trọng lượng riêng của nó là 4082 kg, với tải trọng tối đa là 13154 kg) - vật tư được đưa đến ISS và chất thải được loại bỏ khỏi nó. Tất cả hành lý của mô-đun đều ở trong môi trường không khí bình thường, vì vậy các phi hành gia có thể đến đó mà không cần sử dụng bộ quần áo vũ trụ. Các mô-đun hành lý được sản xuất tại Ý theo đơn đặt hàng của NASA và thuộc phân đoạn ISS của Hoa Kỳ. Chúng được sử dụng luân phiên.

Những điều nhỏ bé hữu ích

Ngoài các mô-đun chính, ISS còn lưu trữ một số lượng lớn thiết bị bổ sung... Nó có kích thước nhỏ hơn so với các mô-đun, nhưng không có nó, hoạt động của trạm là không thể.

“Đôi tay” đang hoạt động, hay đúng hơn là “cánh tay” của trạm - người điều khiển “Canadianarm2”, được gắn trên ISS vào tháng 4 năm 2001. Chiếc máy công nghệ cao, trị giá 600 triệu đô la này, có khả năng di chuyển các vật thể nặng tới 116 tấn - chẳng hạn, giúp lắp đặt các mô-đun, cập và dỡ hàng tàu con thoi (bàn tay của chính chúng rất giống với Canadianarm2, chỉ nhỏ hơn và yếu hơn).

Chiều dài riêng của người chế tác là 17,6 mét, đường kính là 35 cm. Nó được vận hành bởi các phi hành gia từ mô-đun phòng thí nghiệm. Điều thú vị nhất là "Canadianarm2" không cố định ở một chỗ và có thể di chuyển khắp bề mặt của nhà ga, cung cấp quyền truy cập vào hầu hết các bộ phận của nó.

Thật không may, do sự khác biệt về các cổng kết nối nằm trên bề mặt của nhà ga, “Canadianarm2” không thể điều hướng qua các mô-đun của chúng tôi. Trong tương lai gần (có lẽ là năm 2007), người ta có kế hoạch lắp đặt ERA (Cánh tay robot châu Âu) trên phân đoạn ISS của Nga - một bộ điều khiển ngắn hơn và yếu hơn, nhưng chính xác hơn (độ chính xác định vị - 3 mm), có khả năng hoạt động ở một chế độ bán tự động không có sự kiểm soát liên tục của các phi hành gia.

Theo các yêu cầu an toàn của dự án ISS, một xe cứu hộ thường xuyên túc trực tại trạm, có khả năng đưa phi hành đoàn về Trái đất, nếu cần. Giờ đây, chức năng này được thực hiện bởi "Soyuz" (mô hình TMA) cũ tốt - nó có thể tiếp nhận 3 người trên tàu và đảm bảo sinh kế của họ trong 3,2 ngày. Soyuz có thời gian bảo hành trên quỹ đạo ngắn, vì vậy chúng được thay đổi 6 tháng một lần.

Các ngựa công việc của ISS hiện là Russian Progress, anh em của Soyuz, hoạt động ở chế độ không người lái. Nhà du hành vũ trụ tiêu thụ khoảng 30 kg hàng hóa (thực phẩm, nước uống, sản phẩm vệ sinh, v.v.) mỗi ngày. Do đó, để làm nhiệm vụ thường xuyên trong sáu tháng tại nhà ga, một người cần 5,4 tấn vật tư. Không thể chở nhiều như vậy trên Soyuz, do đó, nhà ga chủ yếu được cung cấp bằng tàu con thoi (tối đa 28 tấn hàng hóa).

Sau khi chấm dứt các chuyến bay của họ, từ ngày 1/2/2003 đến ngày 26/7/2005, toàn bộ tải trọng quần áo của nhà ga được vận chuyển bằng Tiến (tải trọng 2,5 tấn). Sau khi dỡ hàng, con tàu chứa đầy chất thải, được tự động tháo dỡ và đốt cháy trong bầu khí quyển ở đâu đó trên Thái Bình Dương.

Phi hành đoàn: 2 người (tính đến tháng 7 năm 2005), tối đa - 3

Độ cao quỹ đạo: 347,9 km đến 354,1 km

Độ nghiêng quỹ đạo: 51,64 độ

Số vòng quay hàng ngày quanh Trái đất: 15,73

Khoảng cách đã đi: Khoảng 1,5 tỷ km

Tốc độ trung bình: 7,69 km / s

Trọng lượng hiện tại: 183,3 tấn

Trọng lượng nhiên liệu: 3,9 tấn

Không gian sống: 425 mét vuông

Nhiệt độ trung bình trên tàu: 26,9 độ C

Dự kiến ​​hoàn thành xây dựng: 2010

Thời hạn làm việc dự kiến: 15 năm

Việc lắp ráp hoàn chỉnh ISS sẽ cần 39 chuyến bay con thoi và 30 chuyến bay Tiến độ. V hình thức hoàn thành Nhà ga sẽ trông như thế này: thể tích không gian là 1200 mét khối, khối lượng 419 tấn, tỷ lệ công suất trên trọng lượng là 110 kilowatt, tổng chiều dài của cấu trúc là 108,4 mét (tính theo mô-đun - 74 mét) , thủy thủ đoàn là 6 người.

Tại nga tư

Cho đến năm 2003, việc xây dựng ISS vẫn diễn ra bình thường. Một số mô-đun bị hủy bỏ, một số mô-đun khác bị trì hoãn, đôi khi có vấn đề về tiền bạc, thiết bị bị lỗi - nói chung, mọi thứ diễn ra khó khăn, nhưng tuy nhiên, trong 5 năm tồn tại, nhà ga đã trở nên có thể ở được và các thí nghiệm khoa học được thực hiện định kỳ trên đó .

Vào ngày 1 tháng 2 năm 2003, khi đi vào các lớp dày đặc của khí quyển, tàu con thoi Columbia đã chết. Chương trình bay có người lái của Mỹ đã bị đình chỉ trong 2,5 năm. Xét rằng các mô-đun trạm đang chờ đến lượt chỉ có thể được đưa vào quỹ đạo bằng tàu con thoi, sự tồn tại của ISS đang gặp nguy hiểm.

May mắn thay, Mỹ và Nga đã có thể đồng ý về việc phân bổ lại chi phí. Chúng tôi đã tự mình cung cấp hàng hóa cho ISS và bản thân nhà ga đã được chuyển sang chế độ chờ - luôn có hai phi hành gia trên tàu, những người theo dõi khả năng sử dụng của thiết bị.

Ra mắt tàu con thoi

Sau chuyến bay thành công của tàu con thoi "Discovery" vào tháng 7-8 năm 2005, người ta hy vọng rằng việc xây dựng nhà ga sẽ được tiếp tục. Đầu tiên trong dòng để khởi chạy là bản sinh đôi của trình cắm thêm "Unity", "Node 2". Ngày ra mắt sơ bộ của nó là tháng 12 năm 2006.

Mô-đun khoa học châu Âu "Columbus" sẽ là mô-đun thứ hai: dự kiến ​​phóng vào tháng 3 năm 2007. Phòng thí nghiệm này đã sẵn sàng và đang chờ ở cánh - nó sẽ cần được kết nối với "Node 2". Nó tự hào có khả năng bảo vệ chống thiên thạch tốt, một bộ máy độc đáo để nghiên cứu vật lý của chất lỏng, cũng như mô-đun sinh lý châu Âu (một cuộc kiểm tra y tế toàn diện ngay trên tàu).

Sau Columbus, phòng thí nghiệm Nhật Bản Kibo (Hope) sẽ tiếp nối - dự kiến ​​ra mắt vào tháng 9 năm 2007. Điều thú vị là vì nó có bộ điều khiển cơ khí riêng, cũng như một “sân thượng” khép kín, nơi bạn có thể tiến hành các thí nghiệm trong không gian mở mà không cần thực sự rời tàu.

Mô-đun kết nối thứ ba - "Node 3" sẽ lên ISS vào tháng 5 năm 2008. Vào tháng 7 năm 2009, nó được lên kế hoạch để khởi động một mô-đun máy ly tâm quay độc đáo CAM (Mô-đun Máy ly tâm), trên tàu có trọng lực nhân tạo trong phạm vi từ 0,01 đến 2 g sẽ được tạo. Nó được thiết kế chủ yếu cho nghiên cứu khoa học - hộ khẩu thường trú các nhà du hành vũ trụ trong lực hấp dẫn, thường được các nhà văn khoa học viễn tưởng mô tả, không được hình dung.

Vào tháng 3 năm 2009, ISS sẽ bay "Cupola" ("Dome") - một thiết kế của Ý, như tên gọi của nó, là một mái vòm quan sát bọc thép để kiểm soát trực quan những người điều khiển trạm. Để đảm bảo an toàn, các cửa sổ sẽ được trang bị bộ giảm chấn bên ngoài để chống lại thiên thạch.

Mô-đun cuối cùng được đưa tới ISS bằng tàu con thoi của Mỹ sẽ là Power Science Platform, một mảng năng lượng mặt trời khổng lồ trên một giàn kim loại openwork. Nó sẽ cung cấp cho trạm năng lượng cần thiết cho hoạt động bình thường của các mô-đun mới. Nó cũng sẽ được trang bị một cánh tay cơ khí ERA.

Khởi chạy trên "Proton"

Tên lửa Proton của Nga được cho là sẽ cung cấp ba mô-đun lớn cho ISS. Cho đến nay, chỉ có một lịch trình bay rất gần đúng là được biết. Do đó, vào năm 2007, dự kiến ​​sẽ bổ sung vào nhà ga khối hàng chức năng dự phòng của chúng tôi (FGB-2 là cặp song sinh của Zarya), sẽ được chuyển thành một phòng thí nghiệm đa chức năng.

Trong cùng năm, chi nhánh châu Âu ERA sẽ được triển khai bởi Proton. Và cuối cùng, vào năm 2009, cần đưa vào vận hành một mô-đun nghiên cứu của Nga, có chức năng tương tự như "Destiny" của Mỹ.

* * *

ISS là dự án vũ trụ lớn nhất, tốn kém nhất và lâu dài nhất trong lịch sử nhân loại. Trong khi nhà ga vẫn chưa hoàn thành, chi phí của nó có thể ước tính chỉ khoảng - hơn 100 tỷ USD. Những lời chỉ trích đối với ISS thường tập trung vào thực tế rằng số tiền này có thể được sử dụng để thực hiện hàng trăm chuyến thám hiểm khoa học không người lái đến các hành tinh trong hệ mặt trời.

Có một số sự thật trong những lời buộc tội như vậy. Tuy nhiên, đây là một cách tiếp cận rất hạn chế. Thứ nhất, nó không tính đến lợi nhuận tiềm năng từ sự phát triển của công nghệ mới khi tạo mỗi mô-đun ISS mới - và sau tất cả, các công cụ của nó thực sự đứng vững cạnh hàng đầu khoa học. Các sửa đổi của họ có thể được sử dụng trong Cuộc sống hàng ngày và có khả năng mang lại thu nhập khổng lồ.

Chúng ta không được quên rằng nhờ chương trình ISS, nhân loại có thể bảo tồn và nâng cao tất cả các công nghệ và kỹ năng quý giá của các chuyến bay không gian có người lái, vốn có được vào nửa sau của thế kỷ 20 với một mức giá không tưởng. Rất nhiều tiền đã được chi vào "cuộc chạy đua không gian" của Liên Xô và Hoa Kỳ, nhiều người đã chết - tất cả những điều này có thể trở nên vô ích nếu chúng ta ngừng đi theo cùng một hướng.

Việc lựa chọn một số tham số của quỹ đạo của Trạm vũ trụ quốc tế không phải lúc nào cũng rõ ràng. Ví dụ, một trạm có thể được đặt ở độ cao từ 280 đến 460 km, và do đó, nó liên tục chịu tác động ức chế của các lớp trên của bầu khí quyển của hành tinh. Mỗi ngày ISS mất tốc độ khoảng 5 cm / s và độ cao 100 mét. Do đó, thỉnh thoảng cần tăng ga, đốt nhiên liệu từ xe ATV và xe Tiến. Tại sao không thể nâng đài cao hơn để tránh những chi phí này?

Phạm vi được đặt ra trong thiết kế và tình hình thực tế hiện tại được quyết định bởi một số lý do cùng một lúc. Mỗi ngày, các phi hành gia và nhà du hành vũ trụ nhận được liều lượng bức xạ cao, và vượt quá mốc 500 km, mức độ của nó tăng mạnh. Và giới hạn cho thời gian ở lại sáu tháng chỉ được đặt ở mức nửa sievert, chỉ dành ra một sievert cho toàn bộ sự nghiệp. Mỗi sievert làm tăng nguy cơ ung thư lên 5,5%.

Trên Trái đất, chúng ta được bảo vệ khỏi các tia vũ trụ bởi vành đai bức xạ của từ quyển và khí quyển của hành tinh chúng ta, nhưng chúng hoạt động yếu hơn trong không gian gần. Ở một số khu vực của quỹ đạo (vùng dị thường Nam Đại Tây Dương là một điểm gia tăng bức xạ) và xa hơn nó, đôi khi có thể xuất hiện các hiệu ứng kỳ lạ: nhấp nháy xuất hiện khi nhắm mắt. Đó là các hạt vũ trụ đi qua nhãn cầu, các cách giải thích khác cho rằng các hạt này kích thích các bộ phận của não chịu trách nhiệm về thị giác. Điều này không chỉ có thể gây trở ngại cho giấc ngủ, mà còn một lần nữa nhắc nhở về cấp độ cao bức xạ trên ISS.

Ngoài ra, Soyuz và Progress, hiện là những tàu chính để thay thế và cung cấp thủy thủ đoàn, được chứng nhận có thể hoạt động ở độ cao lên tới 460 km. ISS càng cao thì càng ít hàng hóa được giao. Các tên lửa, gửi các mô-đun mới cho trạm, cũng sẽ có thể mang theo ít hơn. Mặt khác, ISS càng thấp, nó càng bị giảm tốc, tức là, nhiều hàng hóa được giao phải là nhiên liệu cho việc điều chỉnh quỹ đạo tiếp theo.

Các nhiệm vụ khoa học có thể được thực hiện ở độ cao 400-460 km. Cuối cùng, vị trí của trạm bị ảnh hưởng bởi các mảnh vỡ không gian - các vệ tinh bị vỡ và các mảnh vỡ của chúng, có tốc độ cực lớn so với ISS, khiến va chạm với chúng gây tử vong.

Có các tài nguyên trên Web cho phép bạn theo dõi các thông số về quỹ đạo của Trạm vũ trụ quốc tế. Bạn có thể nhận được dữ liệu hiện tại tương đối chính xác hoặc theo dõi động thái của chúng. Vào thời điểm viết bài này, ISS đang ở độ cao khoảng 400 km.

ISS có thể được tăng tốc nhờ các phần tử nằm ở phía sau nhà ga: đó là xe tải Tiến bộ (thường xuyên nhất) và ATV, nếu cần, mô-đun dịch vụ Zvezda (cực kỳ hiếm). Trong hình minh họa, một ATV châu Âu đang chạy trước kata. Trạm được nâng lên thường xuyên và từng chút một: việc hiệu chỉnh diễn ra khoảng một tháng một lần trong các phần nhỏ của khoảng 900 giây hoạt động của động cơ, ở Progress họ sử dụng động cơ nhỏ hơn để không ảnh hưởng nhiều đến quá trình thí nghiệm.

Các động cơ có thể được bật một lần, do đó tăng độ cao bay ở phía bên kia của hành tinh. Các phép toán như vậy được sử dụng cho các vết lõm nhỏ, vì độ lệch tâm của quỹ đạo thay đổi.

Cũng có thể hiệu chỉnh với hai tạp chất, trong đó lần kích hoạt thứ hai làm phẳng quỹ đạo của trạm thành một vòng tròn.

Một số tham số không chỉ được quy định bởi dữ liệu khoa học mà còn bởi chính trị. Tàu vũ trụ có thể được đưa ra bất kỳ định hướng nào, nhưng khi phóng nó sẽ tiết kiệm hơn nếu sử dụng tốc độ mà vòng quay của Trái đất mang lại. Do đó, việc phóng tàu vũ trụ lên quỹ đạo có độ nghiêng bằng vĩ độ sẽ rẻ hơn và các thao tác sẽ yêu cầu tiêu thụ thêm nhiên liệu: nhiều hơn khi di chuyển đến xích đạo, ít hơn khi di chuyển đến các cực. Độ nghiêng quỹ đạo 51,6 độ của ISS nghe có vẻ kỳ lạ: Các phương tiện của NASA phóng từ Mũi Canaveral theo truyền thống thường nghiêng khoảng 28 độ.

Khi thảo luận về vị trí của trạm ISS trong tương lai, họ quyết định rằng sẽ tiết kiệm hơn nếu ưu tiên cho phía Nga. Ngoài ra, các thông số như vậy của quỹ đạo cho phép bạn xem bề mặt hơn Trái đất.

Nhưng Baikonur ở vĩ độ xấp xỉ 46 độ, vậy tại sao độ nghiêng 51,6 độ lại phổ biến đối với các vụ phóng của Nga? Thực tế là có một người hàng xóm ở phía đông, người sẽ không quá vui mừng nếu một cái gì đó rơi vào anh ta. Do đó, quỹ đạo nghiêng tới 51,6 ° để trong quá trình phóng, không bộ phận nào của tàu vũ trụ trong bất kỳ trường hợp nào có thể rơi xuống Trung Quốc và Mông Cổ.

Trạm không gian quốc tế. Cấu trúc nặng 400 tấn này, bao gồm vài chục mô-đun với thể tích bên trong hơn 900 mét khối, là nơi ở của sáu nhà thám hiểm không gian. ISS không chỉ là cấu trúc lớn nhất từng được con người tạo ra trong không gian, mà còn là biểu tượng thực sự của hợp tác quốc tế. Nhưng pho tượng này không xuất hiện ngay từ đầu - để tạo ra nó, phải mất hơn 30 lần phóng.

Tất cả bắt đầu với mô-đun Zarya, được đưa vào quỹ đạo bởi phương tiện phóng Proton vào tháng 11 năm 1998.

Hai tuần sau, mô-đun Unity đã đi vào không gian trên tàu con thoi Endeavour.

Phi hành đoàn Endeavour đã cập cảng hai mô-đun, chúng trở thành những mô-đun chính cho ISS trong tương lai.

Phần tử thứ ba của nhà ga là mô-đun dân cư Zvezda, được đưa vào hoạt động vào mùa hè năm 2000. Điều thú vị là Zvezda ban đầu được phát triển để thay thế mô-đun cơ sở trạm quỹ đạo "Mir" (AKA "Mir 2"). Nhưng thực tế diễn ra sau khi Liên Xô sụp đổ đã có những điều chỉnh riêng và mô-đun này trở thành trái tim của ISS, nhìn chung, điều này cũng không tệ, bởi vì chỉ sau khi lắp đặt, nó mới có thể gửi những chuyến thám hiểm dài hạn. đến nhà ga.

Phi hành đoàn đầu tiên lên ISS vào tháng 10 năm 2000. Kể từ đó, nhà ga đã liên tục có người ở trong hơn 13 năm.

Trong cùng mùa thu năm 2000, ISS đã được một số tàu con thoi ghé thăm, chúng gắn một mô-đun năng lượng với bộ tấm pin mặt trời đầu tiên.

Vào mùa đông năm 2001, ISS được bổ sung mô-đun phòng thí nghiệm Destiny, đưa vào quỹ đạo bởi tàu con thoi Atlantis. Destiny đã được gắn vào mô-đun Unity.

Việc lắp ráp chính của nhà ga được thực hiện bằng tàu con thoi. Trong năm 2001-2002, họ đã cung cấp các nền tảng lưu trữ bên ngoài cho ISS.

Người điều khiển cánh tay "Kanadarm2".

Airlocks "Quest" và "Pier".

Và quan trọng nhất là các yếu tố của cấu trúc giàn, được sử dụng để lưu trữ hàng hóa bên ngoài nhà ga, lắp đặt bộ tản nhiệt, các tấm pin mặt trời mới và các thiết bị khác. Tổng chiều dài của các trang trại đến nay đạt 109 mét.

2003 năm. Do thảm họa của tàu con thoi Columbia, công việc lắp ráp ISS đã bị đình chỉ trong gần 3 đến 3 năm.

2005 năm. Cuối cùng, các tàu con thoi quay trở lại không gian và việc xây dựng nhà ga tiếp tục.

Các tàu con thoi đưa các phần tử giàn mới vào quỹ đạo.

Với sự giúp đỡ của họ, các bộ pin năng lượng mặt trời mới đang được lắp đặt trên ISS, giúp tăng khả năng cung cấp năng lượng cho nó.

Vào mùa thu năm 2007, ISS được bổ sung thêm mô-đun Harmony (nó cập bến với mô-đun Destiny), trong tương lai sẽ trở thành một nút kết nối cho hai phòng thí nghiệm nghiên cứu: Columbus châu Âu và Kibo Nhật Bản.

Năm 2008, Columbus được đưa vào quỹ đạo bằng tàu con thoi và cập cảng Harmony (mô-đun phía dưới bên trái ở cuối nhà ga).

Tháng 3 năm 2009. Tàu con thoi Discovery đưa bộ mặt trời thứ tư cuối cùng vào quỹ đạo. Hiện nhà ga đang hoạt động hết công suất và có thể chứa một thủy thủ đoàn thường trực gồm 6 người.

Năm 2009, trạm đang được bổ sung mô-đun Poisk của Nga.

Ngoài ra, quá trình lắp ráp "Kibo" của Nhật Bản bắt đầu (mô-đun bao gồm ba thành phần).

Tháng 2 năm 2010. Mô-đun "Tranquility" được thêm vào mô-đun "Unity".

Lần lượt, "Dome" nổi tiếng tham gia "Tranquility".

Thật tốt khi thực hiện các quan sát từ nó.

Mùa hè 2011 - tàu con thoi nghỉ hưu.

Nhưng trước đó, họ đã cố gắng cung cấp cho ISS nhiều thiết bị và dụng cụ nhất có thể, bao gồm cả những robot được huấn luyện đặc biệt để giết cả con người.

May mắn thay, vào thời điểm các tàu con thoi nghỉ hưu, việc lắp ráp ISS đã gần như hoàn tất.

Nhưng vẫn chưa hoàn toàn. Theo kế hoạch, vào năm 2015, mô-đun phòng thí nghiệm của Nga "Khoa học" sẽ được đưa vào hoạt động, thay thế mô-đun "Pirs".

Ngoài ra, có thể một mô-đun bơm hơi thử nghiệm "Bigelow", hiện đang được tạo ra bởi "Bigelow Aerospace", sẽ được gắn vào ISS. Nếu thành công, nó sẽ trở thành mô-đun trạm vũ trụ đầu tiên do một công ty tư nhân chế tạo.

Tuy nhiên, không có gì đáng ngạc nhiên trong việc này - chiếc xe tải tư nhân "Dragon" vào năm 2012 đã bay đến ISS, và tại sao các mô-đun riêng không xuất hiện? Mặc dù tất nhiên, rõ ràng là còn rất lâu nữa các công ty tư nhân mới có thể tạo ra các cấu trúc tương tự như ISS.

Cho đến khi điều đó xảy ra, theo kế hoạch, ISS sẽ hoạt động trên quỹ đạo ít nhất là cho đến năm 2024 - mặc dù cá nhân tôi hy vọng rằng trên thực tế, khoảng thời gian này sẽ lâu hơn nhiều. Tuy nhiên, quá nhiều nỗ lực của con người đã đổ vào dự án này đã phải dừng hoạt động vì lý do kinh tế tức thời chứ không phải vì những cân nhắc khoa học. Và hơn thế nữa, tôi chân thành hy vọng rằng không có cuộc tranh cãi chính trị nào ảnh hưởng đến số phận của tòa nhà độc đáo này.