Zarya (Międzynarodowa Stacja Kosmiczna)

Moduł Zarya Międzynarodowej Stacji Kosmicznej
Ogólne dane

Agencja kosmiczna	Roscosmos
Budowniczy	Khrunichev
Człon	Rosyjski
Główna rola	Przechowywanie, kontrola położenia
Uruchomić	1998
Wyrzutnia	Proton

Charakterystyka techniczna

Masa	19,3 tony
Objętość pod ciśnieniem	71,5 m 3
Długość	12,56 m
Średnica	4,11 m
Energia elektryczna	3 kW
Hatch (s) (dostępne)	30)
Typ włazu	system cumowania stożka sondy

Wyposażenie

Śluza	Nie
Port cumowniczy dla statków	Nie
Inne wyposażenie	Zbiorniki (6 ton materiałów pędnych) Materiały pędne: 16 × 40 kN, 24 × 13,4 kN panele słoneczne stałe magazynowanie

Zacumowany przy

Jedność	Węzeł
Zvezda	System podtrzymywania życia, akademik
Rassvet	System cumowania i śluza powietrzna

Zarya (od rosyjskiego  : Заря "Świt"), czy funkcjonalna ciężarowy Blok (LBG, łaciński skrót z języka rosyjskiego: функционально-грузовой блок , Founktsional'no-grouzovoï blok ), to pierwszy moduł na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS lub ISS d 'po angielskiej Międzynarodowej Stacji Kosmicznej ), który ma zostać oddany do użytku. Zbudowany przez rosyjską firmę GNPKZ Krunitchev na zlecenie NASA , został umieszczony na orbicie20 listopada 1998przez rosyjską wyrzutnię Proton, a dwa tygodnie później dołączył do niego amerykański moduł Unity , a następnie w 2000 roku rosyjski moduł ciśnieniowej obudowy Zvezda .

Zarya to cylindryczny moduł ciśnieniowy o masie około 19 ton, który początkowo zapewnia część dostaw energii elektrycznej dla rosyjskiego segmentu Stacji za pomocą paneli słonecznych , umożliwia przechowywanie sprzętu i przyczynia się do sterowania położeniem Stacji Kosmicznej. na wczesnych etapach montażu. Od czasu pojawienia się innych modułów Zarya służyła głównie jako miejsce przechowywania sprzętu, części zamiennych i materiałów pędnych do modułu napędowego Zvezda.

Historyczny

Kontekst

W połowie lat 90. stopniowo znosiły się przeszkody budżetowe blokujące budowę Stacji Kosmicznej, na której NASA pracuje od dwudziestu lat. Do zaprojektowania pierwszego modułu, który musi mieć możliwość manewrowania na orbicie, Lockheed oferuje swój Bus-1 za 450 milionów dolarów . Jednak po odprężeniu towarzyszącym dojściu Borysa Jelcyna do władzy w Rosji podpisano porozumienie2 września 1993między tym krajem a Stanami Zjednoczonymi . Przewiduje to połączenie projektów stacji kosmicznych obu krajów. W tym nowym kontekście NASA zdecydowała się zamówić pierwszy moduł stacji kosmicznej u rosyjskiego producenta astronautycznego GNPKZ Krounitchev w Moskwie za kwotę 220 mln USD. Oprócz osiągniętych oszczędności NASA korzysta zatem z modułu, którego konstrukcja jest testowana w kosmosie i który może być tankowany przez rosyjskie statki towarowe Progress , zmniejszając obciążenie logistyczne amerykańskiego promu kosmicznego . Dodatkowo, obecność tego modułu wyposażonego w system cumowniczy zgodny z rosyjskimi standardami pozwala przyspieszyć uruchomienie rosyjskiego modułu mieszkaniowego Zvezda , który może w ten sposób służyć jako miejsce noclegowe dla załogi w oczekiwaniu na produkcję modułu. zostaje odrzucony przez Kongres Amerykański .

Ostatecznie rozpoczęto budowę 13 czerwca 1995kiedy NASA zleca Boeingowi dostawę różnych modułów ciśnieniowych do stacji w USA w ramach kontraktu na 5,63 mld USD. Boeing nadzoruje różnych podwykonawców, w tym Krounitchev.

Budowa i uruchomienie

Krunichev buduje moduł ciśnieniowy, który wywodzi się ze statku kosmicznego TKS opracowanego do obsługi radzieckiej wojskowej stacji kosmicznej Ałmaz . Moduł nazywany jest Zarya przez rosyjskich inżynierów, którzy w jego realizacji widzą początek nowej ery eksploracji kosmosu. Zarya jest budowana zgodnie z harmonogramem międzyGrudzień 1994 i Styczeń 1998ale jego uruchomienie jest opóźnione o 17 miesięcy, ponieważ moduł Zvezda wyprodukowany przez tego samego producenta jest opóźniony ze względów finansowych. Ta ostatnia jest jednak konieczna, aby Stacja Kosmiczna była zajęta na stałe. Wreszcie moduł Zarya jest dostarczany dalej1 st styczeń 1998na kosmodromie Bajkonur . Moduł przewozi w swoich zbiornikach 4,7 tony paliwa, zwiększając jego masę całkowitą do 24 ton. Plik20 listopada 1998jest umieszczany przez rosyjską wyrzutnię Proton na eliptycznej orbicie i po oddzieleniu od trzeciego stopnia tego ostatniego, seria zaprogramowanych poleceń aktywuje różne urządzenia modułu i rozmieszcza anteny Kours i Compares oraz panele słoneczne. W ciągu następnych kilku dni główne silniki modułu zostały odpalone, aby umieścić Zarię na orbicie 383 kilometrów z nachyleniem 51,6 °.

Jedność dokująca

Dwa tygodnie po umieszczeniu Zaryi na orbicie wystrzelono prom kosmiczny Endeavour4 grudnia 1998w ramach misji STS-88  : przewozi moduł ciśnieniowy Unity w swojej ładowni z ciśnieniowym modułem sprzęgającym (PMA) na obu końcach do dokowania w segmencie rosyjskim lub amerykańskim promie kosmicznym. Po wykonaniu manewru spotkania z modułem Zarya zdalnie sterowane ramię wahadłowca przechwytuje rosyjski moduł i dokuje do Unity. Misja jest kontynuowana z dwoma kosmitami EVA, dwoma astronautami łączącymi różne kable (energia, komputer), a także anteny. Plik10 grudnia, załoga promu kosmicznego, w skład której wchodzi rosyjski kosmonauta, po raz pierwszy wchodzi do embrionu Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Uruchomili określony sprzęt i wykonują prace konserwacyjne. Następnego dnia stacja zostaje uśpiona i po ostatnim spacerze prom odjeżdża. Moduł rosyjski teraz automatycznie kontroluje położenie zespołu za pomocą swoich silników i zasila moduł Unity łączami radiowymi i energią elektryczną.

Miejsce cumowania Zvezda

Plik 26 lipca 2000, rosyjski moduł Zvezda , który jest wystrzeliwany przez wyrzutnię protonów z Bajkonuru, jest automatycznie zadokowany w porcie dokującym Zarya znajdującym się naprzeciwko Unity. Kilka tygodni później zarządzanie Stacją Kosmiczną zostało przeniesione z komputerów Zarii do Zvezdy. Podczas spacerów kosmicznych załogi misji STS-106 , która ma miejsce11 września 2000, nawiązane są połączenia zewnętrzne między dwoma rosyjskimi modułami. Silniki Zvezdy przejmują teraz od Zarii kontrolę położenia i korekty orbity. Rola Zarii ogranicza się do przechowywania sprzętu i paliwa. Ekspedycja 1 , pierwsza stała załoga Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, bierze w posiadanie miejscach2 listopada 2000.

• Budowa Zarya

• Zaria w budowie.

• Jeden z macierzystych portów Zarii przed jej uruchomieniem w listopadzie 1998 roku .

Charakterystyka techniczna

Zaria ma kształt kwazi- cylindra o długości 12,6  metra i średnicy 4,1 metra oraz masie 19,3  tony pustej i 24 968  kg, gdy zbiorniki zawierające paliwo są pełne (5760  kg ). Jego gwarantowana żywotność to piętnaście lat.

Panele słoneczne rozmieszczone, gdy moduł znajdzie się na orbicie, składają się z dwóch zestawów zamocowanych po obu stronach Zarii o jednostkowej długości 10,7 metra na 3,4 metra. Po rozłożeniu paneli słonecznych rozpiętość skrzydeł modułu osiąga 24,40 metra. Przy powierzchni 28  m 2 dostarczają 3 kilowaty energii elektrycznej,  która jest magazynowana w 6 akumulatorach niklowo-kadmowych. Napęd składa się z trzech zestawów silników rakietowych spalających mieszankę UDMH i nadtlenku azotu  :

• Dwa silniki rakietowe o ciągu 440 niutonów były używane do korekcji orbity i orbity, dopóki moduł Zvezda nie przejął władzy w 2000 roku.
• Szesnaście silników rakietowych o ciągu 40 niutonów jest używanych do precyzyjnych korekt kursu.
• Dwadzieścia cztery silniki odrzutowe 13,4 niutonów są przeznaczone do kontroli położenia .

Nadtlenek azotu jest przechowywany w 8 zbiornikach po 400  litrów (580  kg ), podczas gdy kolejne 8 zbiorników po 330  litrów (260  kg ) zawiera UDMH. Czołgi te mogą być uzupełniane statkami towarowymi Progress-M.

Moduł ma trzy porty dokujące, jeden osiowy na tylnym końcu i dwa kolejne (jeden promieniowy i jeden osiowy) w śluzie powietrznej umieszczonej z przodu. Port skierowany w stronę przedniego końca stacji jest połączony z modułem ciśnieniowym Unity za pośrednictwem ciśnieniowego modułu współpracującego PMA-1 i tym samym zapewnia połączenie między częścią rosyjską a amerykańską częścią Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Tylny port dokujący jest podłączony do Zvezda . Wreszcie, ostatni port cumowanie się w śluzie i stoi nadir został zajęty przez rosyjskiego modułu cumowanie Rassvet odMaj 2010.

• Zarya

• Sergei K. Krikalev i Robert D. Cabana w śluzy Zarya.

• Konserwacja akumulatorów.

Uwagi i odniesienia

1. Harland i Catchpole 2002 , s.  168-169
2. (cm) Mark Wade "  ISS Zarya  " , Astronautix.com (dostęp 24 listopada 2008 ),
3. Harland i Catchpole 2002 , s.  189
4. Harland i Catchpole 2002 , s.  191-196
5. (w) „  Space Station Assembly - Module Zarya  ” , NASA ,23 listopada 2007(dostęp 24 listopada 2008 )

Zobacz też

Bibliografia

• (en) David M. Harland i John E. Catchpole, Tworzenie międzynarodowej stacji kosmicznej , Springer Praxis, 2002, 395  str. ( ISBN  978-1-85233-202-0 , czytaj online ).
• (en) John E. Catchpole, Międzynarodowa stacja kosmiczna: budynek dla przyszłości , Springer Praxis, 2008, 389  str. ( ISBN  978-0-387-78144-0 ).

Powiązane artykuły

• Międzynarodowa Stacja Kosmiczna .
• Zvezda .

Linki zewnętrzne

• ( fr ) Zarya na stronie NASA .