Одесский железнодорожный сайт

Начало было положено. Соглашением от 1993 года было определено, что реализация проекта начнется с полетов кораблей «Спейс Шаттл» к российской станции «Мир», включению в состав ее экипажей американских астронавтов, и создание двух основных российских модулей – ФГБ «Заря» и Служебного модуля «Звезда» массой по 20 тонн каждый. Без вывода на орбиту этих модулей МКС невозможна. Первый модуль является связным между американской и российской частями станции. Также он должен быть складом для грузов и топлива (шесть тонн) для поддержания орбиты МКС до прихода Служебного модуля. Второй – Служебный модуль – основной модуль МКС. Тут живет экипаж и отсюда ведется управление МКС до полной постройки АС МКС. К тому же Россия обеспечивает МКС кораблями «Союз» и «Прогресс».

Тиски кризиса не хотели отпускать Россию и создание модулей шло с перебоями. Весь мир ждал. Ждал, когда Россия выведет модули, от которых зависело быть МКС или не быть. С годичной задержкой ФГБ «Заря», построенный на деньги США, стоимостью 250 млн долларов, был запущен 20 ноября 1998 года с космодрома Байконур ракетой-носителем «Протон-К». Запуск прошел успешно и с этого дня отсчитывается время полета МКС. Сразу за ним американский корабль «Индевор» доставил первый американский узловой модуль «Юнити», соединив его с модулем «Заря». МКС начала реализовываться в металле.

Запуск Служебного модуля был намечен на 1999 год. Но в этот год РН «Протон-К» терпит две подряд аварии, и сроки запуска перенесли на середину 2000 года. Расследование аварий было долгим и, испытав модернизированный носитель на военном спутнике, 12 июля 2000 года прошел запуск Служебного модуля стоимостью 300 млн долларов. Пуск был произведен удивительно гладко. Уверен, что многие в мире, имевшие отношение к программе МКС, добавили себе немало седины. Ведь когда ракета-носитель уходит со стартового стола, уже ничего сделать нельзя. Если на ракете будут какие-либо поломки, то все – авария и невывод груза на орбиту. Это была бы катастрофа, заметно повлиявшая бы на судьбу мира. Но МКС чаша сия минула… проект стал активно реализовываться.

Ракета-носитель "Протон-К" выводит Служебный модуль "Звезда" в космос. Те восемь минут, пока длился полет ракеты, были решающими в судьбе МКС. 12.07.2000. Космодром Байконур, Казахстан.

Flight director или руководитель полета МКС со стороны США, Хьюстон, штат Техас. Снимок сделан во время вывода СМ "Звезда" в космос 12.07.2000. Если будет авария, он останется без работы, а проект МКС может закончится, толком не начавшись. Вон какой красный от напряжения. Лучшего снимка переживающих за МКС я не видел. Но все обошлось и дальше пошло по плану.

Дальнейшее развитие шло МКС шло по плану. В основном развивался АС МКС. Корабли «Спейс Шаттл» доставили на МКС несколько модулей («Дестини», «Квест», канадский манипулятор и начали строительство Основной фермы с железной дорогой на ней). РС МКС прирос за это время маленьким шлюзовым модулем «Пирс», к которому причаливают корабли «Союз», «Прогресс». Он же использовался для выходов в открытый космос. Но…

…1 февраля 2003 года гибнет американский многоразовый корабль «Колумбия». Она совершала полет по своей программе и к МКС не причаливала. Кусок пены, упавший с внешнего топливного бака при взлете, пробил левое крыло корабля и при входе в атмосферу в пробоину ворвалась плазма и разрушила левое крыло изнутри. «Колумбия» шла на посадку… Корабль разрушился на высоте 60 километров над Землей и шансов выжить у семи членов экипажа не было никаких. Катастрофа повлекла за собой отмену полетов кораблей «Спейс Шаттл» на 2,5 года и задержку в реализации проекта МКС. К тому же полет «Дискавери» в 2005 году был с замечаниями, на ликвидацию которых ушел еще год и регулярные полеты корабли «Спейс Шаттл» возобновились только летом 2006 года, продолжив строительство МКС.

Тут надо отдать должное России. Если бы ее не было, то МКС невозможно было поддерживать и ее пришлось бы затопить в Тихом океане, как топили советские станции «Салют» и «Мир». Только благодаря ее кораблям МКС живет и по сей день. Она в одиночку снабжала МКС всем необходимым.

С 2006 по сегодня на МКС доставлено много чего. Это еще один узловой модуль «Гармония», европейский исследовательский модуль «Колумбус» и японский сегмент «Кибо», состоящий из двух модулей: грузового и исследовательского, причем последний самый большой модуль на МКС. Кстати, японский сегмент – единственный элемент проекта станции «Фридом», не претерпевший серьезных изменений за более чем 20 лет. Именно столько его строили японцы. Также была почти достроена Основная ферма и ее железная дорога сдана в эксплуатацию.

Так как сайт все-таки в основном железнодорожный, то не могу обойти стороной уникальную железную дорогу, построенную в невесомости. Железная дорога длиной 95,5 метров и шириной 1481 мм, проложена в передней части Основной фермы и разделена на 10 станций. ПС дороги состоит из электровоза (мобильного транспортера) и двух вагонеток СЕТА. Электровоз имеет три скорости движения: 25.4, 10.2 и 2.5 мм/с. Это самый медленный поезд в мире. Переезд с одного конца фермы на другой с максимальной скоростью займет у поезда 50 минут. На электровозе находится Мобильная сервисная система, на которой «живет» 17-ти метровый канадский манипулятор Canadarm 2. Полная загрузка железной дорога – 20.9 т. Это масса одной секции Основной фермы. Материал железной дороги – алюминиевые сплавы. Стоимость каждой секции Основной фермы длиной около 10 метров – более 500 млн долларов, что делает рельсовый путь на МКС просто таки астрономически дорогим. И это без учета стоимости полета корабля «Спейс Шаттл», которая может достигать от 300 до 500 млн долларов за полет. Делайте выводы.

Мобильный транспортер – первый внеземной электровоз

Космический поезд на МКС. Хорошо видна колея, электровоз, он слева и два вагона СЕТА.

Железная дорога с правого борта МКС.

Железная дорога МКС во всей красе, поезд слева.

Канадский манипулятор Canadarm-2 стоит на электровозе МТ с правого борта МКС. Высота над Землей примерно 360 км.

Поезд МТ-2СЕТА с водруженным на него манипулятором Canadarm-2 во время монтажа секции Основной фермы МКС. В данном случае поезд использовался в качестве путеукладчика пути, перевозя секцию фермы из грузового отсека «Индевора» на свое постоянное место. Точно так же железную дорогу собирают и на Земле, технология одинакова.

Так как железная дорога проложена в невесомости, то тележки поезда на МКС устроены так, чтобы ПС не улетел в космос. Электровоз и вагоны крепятся к рельсам комплектами из пяти пластмассовых подпружиненных роликов, которые обхватывают рельс в его нижней части. Станции на железной дороге служат для закрепления электровоза и его питания. Находясь на станции, МТ может орудовать манипулятором с максимально возможной нагрузкой. При стоянке поезда на станции поезд прижимается к алюминиевым рельсам, а колеса поезда отводятся от рельс и закрепляются. На конечных станциях дороги находятся специальные буферы, которые амортизируют поезд по прибытию на конечную станцию. Электровоз МТ представляет из себя силовую раму, на которой находятся блоки колес, основа для Мобильной сервисной системы, тяговый двигатель, бортовой компьютер, системы электропитания и терморегулирования. Масса электровоза – 886 килограмм. Стоимость – 190 млн долларов, что делает его самым дорогим железнодорожным локомотивом в мире. Депо поезда находится посередине Основной фермы над модулем «Дестини».

Система элетропитания МТ состоит из кабелей, который протянуты вдоль пути на направляющих. При движении поезда к концам фермы кабели разматываются, а если поезд едет в обратном направлении – сматываются обратно. Именно этим определяется место для депо в середине фермы, так как в размотанном состоянии кабеля подвергаются повышенным тепловым нагрузкам, а также рискуют быть повреждены мелкими обломками космического мусора, что крайне нежелательно. При стоянке в депо кабеля смотаны и находятся в сохранности. Напряжение питания – 120 В на мощность 6 кВт.

Если кабель питания запутывается, то он может быть отсечен от поезда и электровоз может доехать до ближайшей станции на аккумуляторах. Доехав до станции, МТ закрепляется, получает питание и управление. Чтобы возобновить железнодорожное движение на орбитальной станции, нужен выход экипажа МКС в открытый космос для замены кабеля питания МТ.

Управление движением происходит как с борта орбитальной станции, так и с американского Центра управления полетов, что в Хьюстоне, штат Техас, причем второй способ – основной. У поезда есть четыре режима движения:

1. Покой. МТ стоит запертый на рабочей станции.
2. Готовность. Все системы МТ работают, но он находится в покое перед началом движения или после его окончания;
3. Перемещение. Автоматическое управление в движении;
4. Ручной. Управление в движении или в покое, в основном в нештатных ситуациях.

К сожалению, эта уникальная железная дорога не получила должного внимания со стороны профильных изданий и я попробовал заполнить этот пробел.

Россия

Место запуска: космодром Байконур. Расположен в Казахстане, взят в аренду Россией до 2050 года.
Ракеты-носители: трехступенчатые «Союз-Фрегат» для одноразовых кораблей «Союз-ТМА» и «Союз-У» для одноразовых кораблей «Прогресс-М». Грузоподъемность – 7 тонн. После выполнения программы корабли «Прогресс», груженные мусором и отходами, топят в Тихом океане.
«Протон-К» и «Протон-М» – трехступенчатые РН, грузоподъемностью 20 и 23 тонны соответственно. Применяются для вывода тяжелых модулей РС МКС.
Если в 2010 году американские корабли «Спейс Шаттл» будут списаны, то до минимум, 2015 года единственным пилотируемым кораблем для МКС будет российский «Союз».

США

Место запуска: Космический центр имени Кеннеди, штат Флорида, многоразовые корабли «Спейс Шаттл». Масса корабля около 100 тонн. Всего в США из шести изначально построенных кораблей осталось четыре: «Энтерпрайз», «Дискавери», «Атлантис» и «Индевор». Грузоподъемность – около 20 тонн.
Их судьба сложилась по разному. Один – «Энтерпрайз» – был использован для испытаний в атмосфере и стартового комплекса на космодроме Ванденберг, но никогда в космосе не был. Сейчас в музее. Еще два погибли в катастрофах, унеся жизни 14 человек: «Челленджер» в 1986 году при взлете и в 2003 году «Колумбия» при заходе на посадку. Эти катастрофы и постоянное удорожание полетов этих кораблей, а также отсутствие эффективной системы спасения экипажа привели к тому, что их собираются списать в 2010 году, но пока окончательно решение по этому вопросу не принято. В частности, в первые сорок секунд полета нет никаких возможностей для спасения экипажа, если произойдет авария на участке работы твердотопливных ускорителей. В работе остались только «Дискавери», «Атлантис» и «Индевор».

Корабли «Спейс Шаттл» попытаются заменить одноразовыми кораблями «Орион», похожими на «Аполлон», на котором американцы летали на Луну. Также НАСА надеется частично заменить шаттлы коммерческими кораблями COTS, создаваемыми частными фирмами, но это вилами по воде писано.

Европа

Место запуска: космодром Куру, что в южноамериканской Французской Гвиане.
Ракета-носитель «Ариан», грузоподъемность более 20-ти тонн. Одноразовый автоматический транспортный корабль АТВ, похож на «Прогресс» только намного больше. Причаливает к российскому сегменту МКС. Полезная нагрузка – 7 тонн, в том числе топливо. АТВ может корректировать полет МКС. После выполнения программы полета, его, груженного мусором и отходами, топят в Тихом океане, как и «Прогрессы». Каждый корабль получает собственное имя. Так, АТВ-1 имел имя «Жюль Верн», а будущий АТВ-2 – «Иоганн Кеплер». На основе АТВ европейцы хотят сделать пилотируемый корабль, но сроки реализации этого проекта неизвестны.

Япония

Место запуска: космодром Танегасима, стартовый комплекс Йошибоу, что юго-восток от Токио.
Ракета-носитель Н-IIb, грузоподъемность 16,5 тонны. Одноразовый корабль НТВ, место причаливания АС МКС, грузоподъемность около 6-х тонн. Причаливание происходит интересно: корабль подлетает к МКС и зависает перед ней на расстоянии примерно 10 метров. После чего он захватывается огромным канадским манипулятором МКС и пристыковывается к узлу на модуле «Гармония». После чего его путь к Земле похож на путь его предшественников: его топят в океане. На момент написания статьи еще не было запусков НТВ, первый из них готовятся выполнить полет во второй половине 2009 года. Корабль не имеет возможности коррекции орбиты МКС.

Перспективы МКС

Согласно планам, строительство американского сегмента МКС закончится в 2010 году, а российского сегмента – в 2015-м. Полет на данный момент запланирован до 2015 года, но сегодня ведутся переговоры о продлении полета МКС до 2020 года. Не исключено, что если МКС в то время будет в хорошем состоянии, то полет будет продлен и дальше. Если полет МКС будет только до 2015 года, что крайне маловероятно, то Россия создаст свою орбитальную станцию на основе РС МКС, посредством отделения его от американского сегмента МКС. Думаю, до этого не произойдет и МКС будет летать еще очень долго. Ведь перспектив организовать нечто подобное в мировом масштабе очень мало и партнеры будут ценить то, что сделали, особенно когда МКС заработает в полную силу.