Войти
 Орбитальный сегмент США с космическим шаттлом пристыкован. «Заря» также является модулем НАСА, но производится в России. | |
| Статистика модуля | |
|---|---|
| COSPAR ID | 1998-067A |
| Часть | Международной космической станции |
| Дата запуска | 20 ноября, 1998; 21 год назад (1998-11-20) |
| Ракета-носитель | Протон-К |
Орбитальный сегмент США (USOS ) - это название, данное компонентам Международной космической станции (МКС), построенной и эксплуатируемой США Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА), Европейским космическим агентством (ESA), Канадское космическое агентство (CSA) и Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA). В настоящее время сегмент состоит из одиннадцати компонентов под давлением и различных внешних элементов, все из которых были доставлены с помощью космического челнока.
. Сегмент отслеживается и контролируется из различных центров управления полетами по всему миру, включая Космический центр Джонсона в Хьюстоне, Техас, Центр управления Колумбуса в Оберпфаффенхофене, Германия, Космический центр Цукуба в Цукуба, Япония, и Центр космических полетов им. Маршалла в Хантсвилле, Алабама. Однако это зависит от российского орбитального сегмента для обеспечения необходимого управления полетом, поддержания орбитальной станции и систем жизнеобеспечения.
Конфигурация ISS по состоянию на август 2019. Орбитальный сегмент США состоит из 10 герметичных модулей. Из них семь жилых, а три соединяют узлы с большими портами. Порты используются для соединения модулей вместе или обеспечения причалов и стыковок для космических кораблей.
Каждый из узлов имеет порты, называемые Common Berthing Mechanisms (CBM). Все три узла имеют 4 порта снаружи и по 1 на каждом конце, всего 6 портов. В дополнение к 18 портам на узлах есть дополнительные порты на модулях, большинство из которых используются для стыковки модулей вместе, в то время как неиспользуемые порты CBM могут стать причалом для одного из космических кораблей MPLM, HTV, Dragon Cargo или Cygnus. Есть два адаптера PMA, которые меняют порты CBM на стыковочные порты, тип, используемый Союзом, Прогрессом, Автоматизированным транспортным средством передачи и бывшим космическим шаттлом.
Первым компонентом герметичного сегмента USOS является Unity. В кормовой части Unity находится герметичный соединительный адаптер (PMA) 1. PMA-1 соединяет Unity с российским сегментом. Unity также подключен к шлюзу Quest по правому борту, Tranquility по левому борту и ферме Z1 в zenith. Лаборатория Destiny соединяется с передним концом, ведущим к остальной части USOS. Unity также используется экипажами на борту МКС для приема пищи и совместного отдыха. Узел Unity был доставлен на станцию STS-88 6 декабря 1998 года.
Harmony является центральным соединительным узлом. USOS. Гармония соединяется с лабораторией Судьбы в кормовой части, лабораторией Кибо с левой стороны и лабораторией Колумба с правой стороны. Порты надира и зенита узла Гармонии также служат причалом для транспортных средств снабжения H-II (HTV), Dragon и Cygnus. На переднем конце «Гармонии» находится PMA-2, который использовался при посещении космических кораблей в качестве стыковочного адаптера и для будущих миссий с экипажем на МКС. 18 июля 2016 года на борту SpaceX CRS-9 НАСА запустило международный стыковочный адаптер-2, чтобы преобразовать стыковочный адаптер шаттла APAS-95 в стыковочную систему НАСА. используется с SpaceX Dragon 2 и Boeing Starliner. Гармония была доставлена миссией STS-120 23 октября 2007 года.
Узел Tranquility содержит системы жизнеобеспечения USOS. На Tranquility также находится модуль с семью окнами Cupola и модуль Leonardo на своем переднем порту. Передний порт Tranquility заблокирован фермой станции, а задний порт свободен для использования. В то время как порт надира используется куполом, порт зенита используется некоторым тренажером внутри узла. Правый порт подключен к узлу 1, а сторона порта занята PMA 3, ранее резервным для стыковки шаттла, который получит международный стыковочный адаптер -3 во время CRS-18, чтобы разрешить соединение. с Crew Dragon и Boeing Starliner. Модуль Tranquility был доставлен STS-130 в феврале 2010 года вместе с Cupola.
The Destiny lab - лабораторный модуль американского производства. Он используется в медицине, инженерии, биотехнологии, физике, материаловедении и исследованиях в области наук о Земле. В Destiny также есть резервная роботизированная рабочая станция, и она была первой из доставленных лабораторий USOS. Он был доставлен STS-98 7 февраля 2001 года. Лаборатория Destiny находится в ведении центров управления полетами в Хьюстоне, Техасе и Хантсвилле, Алабама.
Колумб - лабораторный модуль, построенный Европейским космическим агентством. Здесь проводятся научные исследования в области жидкостей, биологии, медицины, материаловедения и наук о Земле. У Колумбуса также есть четыре внешних местоположения полезной нагрузки, которые используются для проведения экспериментов в космическом вакууме. Модуль «Колумбус» был доставлен на МКС с помощью STS-122 7 февраля 2008 г. Центр управления Колумбус, расположенный в Германии, отвечает за судно «Колумбус». модуль.
Расположение окон Международной космической станции USOS Лаборатория Кибо является японским компонентом USOS. Kibo состоит из четырех основных частей: самой лаборатории Kibo, герметичного грузового контейнера, открытой научной платформы и двух роботизированных манипуляторов. Модуль уникален тем, что у него есть небольшой воздушный шлюз, который можно использовать для передачи полезной нагрузки роботизированному оружию или космонавтам за пределами станции. Управление манипуляторами осуществляется с рабочего места в лаборатории. Лаборатория используется для исследований в области медицины, инженерии, биотехнологии, физики, материаловедения и наук о Земле. Логистический контейнер был первой частью Кибо, которая прибыла. Он был доставлен самолетом STS-123 в марте 2008 года. Сама лаборатория Kibo была доставлена на МКС миссией STS-124 в мае 2008 года. Обнаруженный объект был доставлен на МКС. миссией STS-127 в июле 2009 года. Центр управления JEM в Цукуба, Япония отвечает за все элементы лаборатории Кибо.
Quest Joint Airlock используется для проведения выходов в открытый космос из сегмента USOS на МКС. Он состоит из двух основных частей: замка оборудования и замка экипажа. В замке оборудования хранятся устройства для передвижения в открытом космосе и ведется подготовка к выходу в открытый космос. Замок экипажа разгерметизирован во время выхода в открытый космос. Шлюз Quest был доставлен и установлен бригадой STS-104 в июле 2001 года.
Модуль Леонардо, также известный как постоянный многоцелевой модуль (PMM), модуль, используемый для хранения вещей на МКС. Леонардо прикреплен к передней стороне узла Спокойствия. PMM был доставлен на МКС миссией STS-133 в начале 2011 года. Первоначально это был Многоцелевой логистический модуль (MPLM) Leonardo, но он был переоборудован, чтобы оставаться на орбите в течение продолжительный период времени до установки на МКС.
Cupola - это модуль с семью окнами, присоединенный к модулю Tranquility. Он используется для наблюдения за Землей и вмещает некоторые тренажеры. Все семь окон имеют крышки, которые закрываются, когда окна не используются, для защиты станции от удара космического мусора. Купол был доставлен вместе с узлом Tranquility компанией STS-130 в феврале 2010 года.
Ответный переходник под давлением (PMA) служат в качестве стыковочных портов на USOS-части МКС. Он преобразует стандартный общий механизм швартовки в APAS-95, систему стыковки, которая использовалась космическим шаттлом и российским орбитальным сегментом <98.>. В настоящее время PMA-1 используется для соединения узла Unity с модулем Заря на МКС. Ответный адаптер-2 под давлением расположен на переднем конце Harmony, а PMA-3 расположен в зенитном порте того же узла. PMA-2 был основным стыковочным портом Shuttle, а PMA-3 был его резервным и использовался всего несколько раз. В рамках новой коммерческой программы экипажа и вывода из эксплуатации флота шаттлов НАСА построило международный стыковочный адаптер, чтобы преобразовать PMA-2 и PMA-3 в стыковочную систему NASA. IDA-1 должна была состыковаться с PMA-2, но была потеряна в результате неудачного запуска SpaceX CRS-7. Таким образом, IDA-2, который был доставлен на SpaceX CRS-9 и должен был стыковаться с PMA-3, был переведен на PMA-2. IDA-3, заменивший потерянный IDA-1, был запущен в июле 2019 года на SpaceX CRS-18 и был пристыкован к PMA-3. PMA-1 и PMA-2 были доставлены с узлом Unity на STS-88 в декабре 1998 года. Третий PMA был доставлен STS-92 11 октября 2000 года.
Изображение, полученное во время STS-113 в 2002 году, демонстрирующее часть ITS. 
Изображение, сделанное во время STS-122 в 2008 году показан сегмент ITS с солнечной батареей, прикрепленной на одном конце. Интегрированная ферменная конструкция (ITS) содержит жизненно важное оборудование снаружи МКС. Каждому сегменту фермы дается обозначение P или S, указывающее, находится ли сегмент по левому или правому борту, и номер, который указывает его положение на соответствующей стороне. Сама стропильная система состоит из 12 сегментов - по четыре с каждой стороны и один центральный сегмент, - которые соединены с МКС точками крепления на модуле Destiny. Тринадцатая часть, известная как сегмент фермы Zenith-1 (Z1), прикреплена к модулю Unity и первоначально использовалась для удержания солнечных батарей P6 для обеспечения питания USOS. Сегмент Z1 теперь содержит антенны Ku-диапазона и служит точкой маршрутизации для кабелей питания и данных на внешней стороне МКС. Интегрированная ферменная конструкция изготовлена из нержавеющей стали, титана и алюминия. Его длина составляет примерно 110 метров, и в нем размещены четыре комплекта солнечных батарей. Каждый набор солнечных батарей содержит четыре группы, всего 16 солнечных батарей. Каждый из четырех наборов массивов также имеет связанную систему охлаждения и радиатор для охлаждения оборудования источника питания. В интегрированной ферменной конструкции также находится основная система охлаждения МКС, которая состоит из двух насосов, двух радиаторных решеток и двух сборок резервуаров с аммиаком и двух узлов азота. На интегрированной ферменной конструкции также есть несколько точек крепления полезной нагрузки. В этих точках размещены внешние платформы для хранения, внешние носители логистики, альфа-магнитный спектрометр и мобильная базовая система для Canadarm2. Ферма Z1 была доставлена миссией STS-92 в октябре 2000 года. Сегмент P6 был установлен на STS-97 в декабре 2000 года. Ферма S0 была доставлена на МКС на STS-110, с сегментом S1, следующим за STS-112. Сегмент P1 фермы был доставлен на МКС с помощью STS-113, за ним последовал сегмент P3 / P4 на STS-115 и сегмент P5 на STS- 116. Сегмент фермы S3 / S4 был доставлен STS-117, за ним последовал сегмент S5 STS-118. Последний компонент фермы, сегмент S6, был доставлен на STS-119.
. Внешние платформы для хранения (ESP) представляют собой серию платформ, которые используются для хранения орбитальных запасных частей (ORU) на МКС. ESP обеспечивают питание ORU, но не позволяют обрабатывать команды и данные. Платформа внешнего хранения 1 расположена по левому борту лаборатории Destiny и была доставлена на миссию STS-102 в марте 2001 года. ESP-2 расположен на левой стороне шлюза Quest и был доставлен на МКС экипажем STS-114 в 2005 г. УЭЦН-3 расположен на участке фермы правого борта 3 (S3) и доставлен на МКС в составе миссии STS-118 в августе 2007 года.
ELC-2 на ферменной конструкции Транспортная тележка ExPRESS (ELC) аналогична внешней платформе для хранения, но предназначена для перевезти больше груза. В отличие от ESP, ELC позволяют управлять командами и данными. Они используют стальную решетчатую структуру, на которой устанавливаются внешние контейнеры, полезные грузы и гироскопы; и научные эксперименты могут быть приспособлены. Некоторые компоненты ELC были созданы Бразильским космическим агентством. Транспортные средства ExPRESS Logistics Carrier 1, расположенные на нижней ферме P3, и ELC 2, расположенные на верхней ферме S3, были доставлены миссией STS-129 в ноябре 2009 года. ELC-3 был доставлен на МКС бригада СТС-134, расположена на верхней ферме П3. ELC-4 был доставлен и установлен на нижнем сегменте фермы S3 во время эксплуатации STS-133.
Альфа-магнитный спектрометр (AMS) - эксперимент по физике элементарных частиц, который устанавливается на сегменте фермы S3. AMS предназначен для поиска темной материи и антиматерии. Пятьсот ученых из 56 различных учреждений и 16 стран приняли участие в разработке и создании AMS. Альфа-магнитный спектрометр был доставлен экипажем STS-134.
Компоненты MSS были поставлены Канадским космическим агентством совместно с Космические миссии МДА. Мобильный транспортер, на котором установлена мобильная базовая система, был разработан и построен компанией Northrop Grumman по контракту с НАСА.
Основным компонентом мобильной системы обслуживания является Canadarm2, также известная как система удаленного манипулятора космической станции (SSRMS). Рука может перемещать большие тяжелые грузы, с которыми астронавты не могут справиться во время выхода в открытый космос. Рукав имеет грузоподъемность 116 000 кг (256 000 фунтов ) и 7 степеней свободы. Canadarm2 также может менять, где он находится и какой конец используется. Есть приспособления для захвата для Candarm2 в лаборатории Destiny, узле Harmony, узле Unity и мобильной базовой системе. На модуле Заря установлено устройство захвата, но к нему не подключены кабели передачи данных. Как только эти кабели будут подключены, Canadarm2 сможет позиционировать себя снаружи Зари и сможет поддерживать внекорабельную активность (выход в открытый космос) в непосредственной близости от российского орбитального сегмента (ROS). Canadarm2 был собран и установлен бригадой STS-100 в начале 2001 года.
Ловкий манипулятор специального назначения ( SPDM), также известный как Dextre, представляет собой двухрукий робот, который может быть прикреплен к МКС, мобильной базовой системе или Canadarm2. Декстре способен выполнять задачи, которые в противном случае потребовались бы для выполнения астронавтом. Эти задачи включают переключение орбитальных заменяющих устройств или перемещение ORU из мест их складирования в места, где они должны быть установлены. Использование Dextre может сократить подготовительное время, необходимое для выполнения определенных задач, и дать космонавтам возможность тратить больше времени на выполнение других задач. Основное приспособление для захвата Dextre находится в лаборатории Destiny, но также может быть установлено на любом приспособлении для захвата с электроприводом на МКС. Он имеет грузоподъемность 600 кг (1300 фунтов) и 15 степеней свободы. Dextre был доставлен на МКС с помощью STS-123.
Mobile Base System (MBS) - это устройство, похожее на железнодорожный вагон, установленное на интегрированной ферме. Структура МКС. Он весит 886 кг (1953 фунтов ) и имеет грузоподъемность 20954 кг (46196 фунтов). MBS может перемещаться от правого борта 3 (S3) к сегментам фермы порта 3 (P3) и имеет максимальную скорость 2,5 см / с (0,082 фут / с ). MBS имеет четыре PDGF, которые можно использовать в качестве крепления для Canadarm2 и Dextre, а также в качестве места размещения полезной нагрузки / орбитального блока замены (POA), чтобы удерживать полезную нагрузку и орбитальные сменные блоки (ORU). MBS также имеет общую систему крепления для захвата специальной планки захвата полезной нагрузки. Он также имеет собственный главный компьютер и блоки распределения видео, а также модули дистанционного управления питанием. MBS был доставлен на STS-111 в июне 2002 года.
Усовершенствованная стрела ISS используется для удлинения досягаемости Canadarm2 и обеспечивает возможность детальной проверки. В конце штанги расположены лазеры и камеры, способные вести запись с разрешением в несколько миллиметров. Стрела также оснащена поручнями, чтобы помочь выходящим в открытый космос во время выхода в открытый космос, как это было сделано на STS-120 при ремонте солнечных батарей.
Существуют различные предлагаемые модули для расширения орбитального сегмента США.
Модули расширения жилого помещения (HEM) относятся к предлагаемым британским модулям, разработанным для подключения к модулю Tranquility системы Международная космическая станция. Они были задуманы консорциумом инженеров и ученых во главе с Марком Хемпселлом, авиационным инженером Бристольского университета. По состоянию на январь 2008 года предложение не получило официальной поддержки со стороны британского правительства. В случае финансирования модули планировалось запустить где-то в 2011 году.
Художественная концепция Узла 4 с надувной модуль Узел 4, также известный как система стыковочного узла (DHS), был предложенным модулем, который должен был быть построен с использованием статьи о структурных испытаниях узла (STA) и пристыкован к переднему порту Модуль гармонии. Статья «Структурные испытания» была создана для облегчения тестирования оборудования МКС и должна была стать Узлом 1. Однако во время строительства были обнаружены конструктивные недостатки. Строящийся узел 2 был переименован в узел 1, а STA (бывший узел 1) был помещен на хранение в Космический центр Кеннеди (KSC).
В 2011 году НАСА рассматривало возможность 40-месячные усилия по проектированию и разработке узла 4, которые приведут к его запуску в конце 2013 года. Поскольку программа Space Shuttle была прекращена, если бы было принято решение о создании и запуске узла 4, это было бы запущен ракетой-носителем Atlas V или Delta IV Heavy.
Для оценки и описания влияний и эффектов центрифуги Что касается человеческих реакций, механических динамических реакций и воздействий, демонстрация центрифуги Nautilus-X будет протестирована на МКС.
В случае производства эта центрифуга была бы первой демонстрацией в космосе достаточного масштаба для искусственных эффектов частичного G. Демонстрационный образец будет отправлен с помощью одной ракеты-носителя Delta IV Heavy или Atlas V. Полная стоимость такого демонстратора составит от 83 до 143 миллионов долларов США.
В августе 2016 года Bigelow Aerospace заключила соглашение с НАСА о разработке полноразмерного наземного прототипа Deep Space Habitation на базе B330 в рамках второго этапа Next Space Technologies for Exploration Partnerships. Модуль называется Expandable Bigelow Advanced Station Enhancement (XBASE), поскольку Бигелоу надеется протестировать модуль, подключив его к Международной космической станции.
27 января 2020 г. НАСА объявило, что дало разрешение Axiom Space на запуск до трех модулей для подключения к Международной космической станции. Первый модуль может быть запущен уже в 2024 году; первый модуль в настоящее время предлагается стыковать с прямым портом модуля Harmony, хотя это потребует перемещения PMA-2 и IDA-2. Axiom Space планирует присоединить до двух дополнительных модулей к своему первому базовому модулю и отправить частных астронавтов в модули. После вывода из эксплуатации МКС к модулю Axiom будут присоединены дополнительные элементы, в том числе силовой и тепловой модуль с воздушным шлюзом, которые вместе будут функционировать как коммерческая космическая станция Axiom.
