Автоматическая транспортная машина - Automated Transfer Vehicle

Автоматическая транспортная машина
Вид квадроцикла-2 - кадрировано и повернуто.jpg
ПриложенияПополнить запасы Международная космическая станция
Характеристики
Стартовая масса20750 кг (45750 фунтов)[1]
Сухая масса10470 кг (23080 фунтов) (включая 5150 кг (11350 фунтов) грузовой модуль)[нужна цитата ]
Вместимость экипажа0, но оцененный человеком.[2]
ОбъемПод давлением: 48 кв.м.3 (1700 куб футов)[3]
Мощность3800 Вт (5,1 л.
Аккумуляторы40 Ач
ОборудованиеТопливо, вода, воздух, полезная нагрузка и эксперименты
Размеры
Длина10,3 м (34 футов)
Диаметр4,5 м (15 футов)[1]
Пролет солнечной батареи22,3 м (73 футов)
Емкость
Полезная нагрузка для МКС
Масса7,667 кг (16,903 фунтов)[4]
Связанный космический корабль
ПроизводныеОрион
Детали двигателя
Двигатели4 Р-4Д-11
Толкать490 Н (110 фунтовж)
Удельный импульс270 с
Топливо5858 кг (12915 фунтов) топлива МОН-3 / MMH в восьми

0,8607 м3 (30,40 куб. Футов) резервуары (Квадроцикл-001

[5]). ПРИМЕЧАНИЕ: для последующих миссий потребовалось около 2 500 кг (5 500 фунтов) для сближения / стыковки МКС, орбитальных маневров и ухода с орбиты в конце полета. До 4000 кг (8 800 фунтов) можно дополнительно нести для перезагрузки МКС. [6]

В Автоматическая транспортная машинаизначально Транспортное средство Ариан или же Квадроцикл, был расходным материалом грузовой космический корабль разработан Европейское космическое агентство (ЕКА),[7] использовался для космического грузового транспорта в 2008–2014 гг. Проект ATV был выведен на орбиту пять раз, эксклюзивно Ариана 5 тяжелая ракета-носитель. По сути, это был более крупный европейский аналог русского Грузовой корабль "Прогресс" для переноски повышение в один пункт назначения - Международная космическая станция (МКС) - но с трехкратной мощностью.

Пять квадроциклов были названы в честь важных европейских деятелей науки и техники: Жюль Верн, Иоганн Кеплер, Эдоардо Амальди, Альберт Эйнштейн, и Жорж Лемэтр. После нескольких задержек с программой первый из них был запущен в марте 2008 года. Эти квадроциклы выполняли миссии по снабжению МКС, перевозя различные полезные нагрузки, такие как топливо, воду, воздух, продукты питания и научно-исследовательское оборудование; Квадроциклы также перезагружен станцию ​​в более высокий орбита пока состыкован. Квадроцикл представлял собой платформу без экипажа, работавшую с высоким уровнем автоматизации, в том числе последовательность стыковки; никогда не использовался для перевозки пассажиров.

Дальнейшее использование квадроцикла было предложено в 2008 году. Различные дальнейшие разработки, в том числе версии квадроцикла с экипажем, а также возможности повторного использования секций или элементов его технологии, были изучены как ESA, так и Airbus Defense and Space, основной производитель автомобиля.[8][9][10] Однако 2 апреля 2012 года ЕКА объявило, что программа ATV будет прекращена после запуска пятого ATV в 2014 году.[11]

В 2012 году член ЕКА состояния решил, что конструкция квадроцикла может быть адаптирована для использования в качестве служебного модуля НАСА Космический корабль Орион. В январе 2013 года ЕКА и НАСА объявили, что они продолжат совместную Сервисный модуль, производный от Orion и ATV, который будет основным компонентом разрабатываемых Пилотируемый космический корабль Орион.[12][нуждается в обновлении ]

Разработка

Происхождение

В 1990-е годы, когда Программа Международной космической станции 15 стран-участниц коллективно признали, что по завершении Международная космическая станция (МКС), экипаж космическая станция в Низкая околоземная орбита (НОО) потребуются регулярные миссии по пополнению запасов для удовлетворения потребностей экипажа на борту, а также для доставки аппаратуры для поддержки различных научных испытаний, которые будут проводиться на борту. В октябре 1995 года было решено, что среди различных вкладов в программу МКС, ответственность за которые Европа возьмет на себя в рамках остатков Европейское космическое агентство (ESA), будет Автоматическая транспортная машина, или квадроцикл; этот ориентированный на логистику космический корабль будет выполнять определенные миссии по снабжению МКС.[13][14]

9 декабря 1998 года ЕКА заключило контракт на 470 миллионов долларов на разработку квадроцикла французской компании. аэрокосмический Компания Aérospatiale.[15] В то время как Aérospatiale выступала в качестве генерального подрядчика квадроцикла, к нему присоединились несколько крупных субподрядчиков, включая итальянского производителя. Алениа Спацио, Франко-британская фирма Матра Маркони Спейс и немецкая аэрокосмическая компания DaimlerChrysler Aerospace (DASA); некоторые комплектующие были также предоставлены российской фирмой Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева.[15][14] До 2000 года DASA должна была выступать в качестве генерального подрядчика производства, после чего роль постепенно переходила к Aérospatiale. На момент присуждения контракта предполагалось, что первый полет квадроцикла состоится в сентябре 2003 года.[15][14][16]

Запуск первого квадроцикла, получившего название Жюль Верн, был подвержен множественным задержкам, которые частично были вызваны проблемами, возникшими с Ариана 5 тяжелая ракета-носитель, а также существенное переписывание программного обеспечения.[17][18][19] К маю 2003 года его планировалось запустить где-то в конце 2004 года.[20][21] К середине 2004 года было объявлено, что запуск первого квадроцикла, который к тому времени проходил электрические испытания после завершения работ по интеграции, был отложен из-за технических проблем и, как сообщается, должен был быть запущен в конце 2005 года после подписание пересмотренного контракта на 1,1 млрд долларов между ЕКА и генеральным подрядчиком.[16][22] В марте 2005 года была объявлена ​​еще одна задержка запуска из-за необходимости более интенсивной разработки программного обеспечения режима отказа вместе с изменениями времени запуска, что перенесло запланированный запуск ATV с конца 2005 года на неопределенную дату в течение 2006 года.[23][24] В октябре 2005 года было уточнено, что новая дата запуска первого ATV будет в 2007 году.[19]

В сентябре 2006 года было объявлено, что заключительный этап испытаний адаптированного этапа ATV Ariane 5 находится в завершающей фазе.[25] В декабре 2006 года было объявлено, что первый квадроцикл завершил свою работу. вакуум test, отмечая успешное завершение ключевых тестов и позволяя установить окончательную дату запуска.[26] В апреле 2007 года квадроцикл прошел четырехмесячный процесс квалификации в ответ на эксплуатационные проблемы, включая запросы безопасности, исходящие из США, а также для изучения потенциальной коммерциализации транспортного средства.[27][28]

Производство

После многократной реструктуризации и смены владельцев[29][20] генеральным подрядчиком квадроцикла стал Airbus Defense and Space, которые возглавляют консорциум из множества субподрядчиков. Хотя опытно-конструкторские работы были начаты в Les Mureaux, Франция, большая часть деятельности перенесена в Бремен, Германия, поскольку проект перешел от стадии разработки к стадии производства, на которой начались работы над четырьмя начальными агрегатами. Чтобы облегчить отношения между подрядчиком и ESA, на объекте Les Mureaux была создана интегрированная группа ESA, которая поддерживалась на протяжении всего периода разработки.[нужна цитата ]

Airbus Defense and Space производит квадроциклы на своем предприятии в Бремене. В 2004 году были подписаны контракты и соглашения на четыре дополнительных квадроцикла, которые планировалось запускать примерно по одному каждые два года, в результате чего был заказан полный заказ, включая первый, Жюль Верн, до пяти машин. Согласно Немецкий аэрокосмический центр (DLR) стоимость разработки квадроцикла составила примерно 1,35 миллиарда евро.[30] Как сообщается, каждый космический корабль ATV был оценен примерно в 300 миллионов долларов США, без учета затрат на запуск.[31] В марте 2005 г. РКК Энергия подписал контракт на 40 миллионов евро с одним из основных субподрядчиков итальянской компании Airbus Defense and Space. Алениа Спацио (сейчас же Thales Alenia Space ), для поставки российской системы стыковки, системы дозаправки и российской системы управления оборудованием.[32] В рамках проекта Airbus Defense and Space, Thales Alenia Space отвечает за герметичный грузовой отсек ATV и производит их на заводе компании в г. Турин, Италия.[нужна цитата ]

31 июля 2007 года первый квадроцикл, Жюль Верн, прибыл на космодром ЕКА в Куру, Французская Гвиана, после почти двухнедельного путешествия из Роттердам гавань.[33] 9 марта 2008 г. Жюль Верн был запущен с ракеты Ariane 5 с острова Куру.[34][35] 3 апреля 2008 г. Жюль Верн удалось автоматически состыковаться с МКС, что подтвердило возможности первого полностью автоматизированного космического корабля одноразового использования ЕКА для пополнения запасов грузов.[36][37] Прибытие ATV произошло в то время, когда общественность выразила обеспокоенность по поводу логистической целесообразности снабжения МКС.[38]

Помимо использования ЕКА и Россией, квадроцикл в какой-то момент рассматривался для оказания услуг НАСА в рамках проекта. Коммерческие орбитальные транспортные услуги программа по замене уходящего на пенсию Космический шатл по своей орбитальной грузоподъемности.[28] В соответствии с предложением, выпущенным совместным предприятием EADS и Боинг, квадроцикл будет запускаться с мыс Канаверал, Флорида, используя Дельта IV ракета.[39][40] Одно из предположений использования ATV НАСА заключалось в том, чтобы спустить МКС с орбиты после того, как космическая станция достигла конца своего срока службы, будучи единственным транспортным средством, способным сделать это на тот момент после вывода шаттла из эксплуатации.[41] В конечном итоге это предложение не было заключено с соответствующим контрактом.

Дизайн

В Автоматическая транспортная машина (ATV) был расходным материалом конструкции 1990-х годов. грузовой космический корабль. Каждый автомобиль состоял из двух отдельных секций: системной шины и интегрированного грузового автомобиля.[14] Системная шина содержала силовую установку квадроцикла, отсеки авионики и солнечные батареи; в основном использовался после выхода машины из Ариана 5 Для автоматического преодоления оставшегося расстояния и стыковки с МКС системная шина будет недоступна для космонавтов на борту.[14] Интегрированный грузовой перевозчик состоял из под давлением модуль, внешние отсеки для жидкостных и газовых грузов, дополнительная авионика и датчики сближения, а также механизм стыковки. Первичная конструкция квадроцикла защищена система защиты от метеоритов и мусора.[14]Первый квадроцикл был построен в 2000-х годах, а первый полет в космос состоялся в 2008 году.[42]

Система стыковки квадроцикла состоит из пары видеометры и пара телегониометры производства Sodern, дочерней компании Airbus.[43] Системы обработки данных для систем стыковки и аварийного прерывания спроектированы и изготовлены компанией CRISA. Дополнительные данные мониторинга и резервирование были предоставлены Курс[44][45] система автоматической стыковки, которая также использовалась космическими кораблями "Союз" и "Прогресс". Визуальные образы предоставляются камерой на Модуль МКС "Звезда".

По своей роли квадроцикл был разработан, чтобы дополнить меньший по размеру российский КА "Прогресс", обладая трехкратной полезной грузоподъемностью. Подобно Progress, он будет нести оба наливные жидкости и относительно хрупкий груз, который будет храниться в грузовом отсеке, поддерживаемом под давлением. окружающая среда с рукавами рубашки для того, чтобы астронавты могли получить доступ к полезной нагрузке без необходимости надевать скафандры. Герметичная грузовая секция вездехода была создана на базе Итальянский -строенный Многоцелевой логистический модуль (MPLM), который был Шаттл - несущая «космическая баржа», которая ранее использовалась для транспортировки оборудования на станцию ​​и обратно. В отличие от MPLM, ATV использовал тот же механизм стыковки, что и на Progress.[14] Квадроцикл, как и «Прогресс», также служит контейнером для отходов станции. Каждый квадроцикл на старте весит 20,7 тонны и имеет грузоподъемность 8 тонн:[4]

  • От 1500 кг (3300 фунтов) до 5500 кг (12100 фунтов) сухих грузов (пополнение запасов, научная полезная нагрузка и т. Д.),
  • До 840 кг (1850 фунтов) воды,
  • До 100 кг (220 фунтов) газа (азот, кислород, воздух), до двух газов на рейс,
  • До 4700 кг (10400 фунтов) топлива для повторное повышение маневр и заправка станции. Топливо квадроцикла, используемое для повторное повышение (монометилгидразин топливо и N2О4 окислитель ) другого типа, чем полезная нагрузка дозаправка топливом (UDMH топливо и N2О4 окислитель).

Использовать

Жюль Верн видно в нижней части МКС, поэтому относительный размер четко виден

Планировалось, что квадроциклы будут запускаться каждые 17 месяцев для выполнения миссий по пополнению запасов на Международной космической станции.[42] Аппарат был запущен в орбитальный самолет, совместимый с МКС, через Ариана 5 одноразовая пусковая система; вскоре после отсоединения от пусковой установки на квадроцикле будут установлены солнечные батареи.[14] В течение среднего времени полета 100 часов он будет выполнять маневры по фазе от своей начальной орбитальной высшей точки под прямым контролем с наземных станций. Европейский центр космических операций в Дармштадт, Германия используя НАСА Спутниковая система слежения и ретрансляции данных. Вторая серия маневров должна привести квадроцикл на точную высоту МКС, прежде чем начнутся комплексные операции для заключительного захода на посадку с космической станцией, во время которых полномочия на выполнение миссии будут переданы НАСА. Кристофер К. Крафт-младший Центр управления полетами в Хьюстон, Техас.[14]

ATV будет использовать комбинацию GPS и астронавигация методы автоматического сближения с космической станцией.[14] Телеметрия Контакт между МКС и ATV был установлен во время подготовки к выходу на посадку. На расстоянии 249 м бортовые компьютеры квадроцикла использовали данные видеометра и телегониометра для выполнения маневров финального захода на посадку и стыковки; стыковка к Звезда модуль, был полностью автоматизирован. В случае возникновения каких-либо технических проблем или проблем в последнюю минуту, запрограммированная последовательность маневров предотвращения столкновений, полностью независимая от основной навигационной системы, может быть активирована бортинженеры на борту станции. При контакте с модулем будет активирована последовательность автоматического захвата.[14]

После успешной стыковки ATV экипаж станции сможет войти в грузовой отсек транспортного средства и получить прямой доступ к полезной нагрузке на борту.[14] Баки с жидкостью ATV будут подключены к водопроводу станции экипажем для контролируемой выгрузки их содержимого, в то время как экипаж станции вручную выбрасывает компоненты воздуха непосредственно в атмосферу МКС. В течение шести месяцев вездеход, который оставался в основном в спящем режиме, мог оставаться прикрепленным к МКС с открытым люком.[14] Затем экипаж должен был постепенно заполнять грузовую часть станционными отходами для утилизации. Через интервалы от 10 до 45 дней мотовездеход будет повторно активирован, и его двигатели, как правило, будут использоваться для увеличения высоты станции.[14]

После выполнения своей миссии квадроцикл, который часто был заполнен до 6,5 тонн отходов, отделялся от МКС. Его двигатели намеренно выводили космический корабль с орбиты (с орбиты) и переводили его на крутой траектории полета, чтобы выполнить управляемый разрушительный удар. возвращение высоко над Тихий океан.[16]

  • Иоганн Кеплер Вид на запуск автоматической транспортной тележки с МКС

  • Жюль Верн Автоматизированный транспортный корабль приближается к Международной космической станции

  • Интерьер квадроцикла с Экспедиция 17 члены экипажа

  • Жюль Верн поскольку он повторно входит в атмосферу Земли в результате контролируемого выгорания после отстыковки от МКС

Миссии

ОбозначениеИмяДата запускаДата стыковки МКСДата спуска с орбитыИсточники
Квадроцикл-1Жюль Верн9 марта 2008 г.3 апреля 2008 г.29 сентября 2008 г.

[46]

Квадроцикл-2Иоганн Кеплер16 февраля 2011 г.24 февраля 2011 г.21 июля 2011 г.

[47]

Квадроцикл-3Эдоардо Амальди23 марта 2012 г.28 марта 2012 г.3 октября 2012 г.[48]

[49]

Квадроцикл-4Альберт Эйнштейн5 июня 2013 г.15 июня 2013 г.2 ноября 2013 г.

[50][51]

Квадроцикл-5Жорж Лемэтр29 июля 2014 г.[52][53]12 августа 2014 г.[52]15 февраля 2015 г.[53]

[54][55]

2 апреля 2012 года ЕКА объявило, что программа ATV, которая оплатила свою долю эксплуатационных расходов МКС до 2017 года, закончится после того, как в 2014 году будет запущен пятый ATV, на тот момент у них были необходимые компоненты для сборки следующих двух, но кроме того, компоненты авионики, использованные в конструкции, больше не производились. Обсуждалась аналогичная сделка по обеспечению своей доли операционных расходов МКС за счет аппаратного обеспечения программы Orion.[11]

Жюль Верн

Основная статья: Жюль Верн ATV
Квадроцикл Жюля Верна на МКС, 2008 г.

Первый полет квадроцикла задерживался несколько раз до его запуска 9 марта 2008 года. Он получил название Жюль Верн, в память о первом писателе-фантасте современности. В Жюль Верн нес две оригинальные рукописные рукописи автора, которые должны быть получены экипажем МКС в качестве символических знаков успеха первого полета.[56]

Корабль был запущен в 300-километровый (190 миль) орбита на ракете Ariane 5 с экваториальной ELA-3 стартовая площадка на Космический центр Гвианы. ATV отделился от ракеты и после нескольких недель испытаний и корректировок орбиты успешно состыковался с Международной космической станцией в 14:45 UTC 3 апреля 2008 года.

Рано утром 29 сентября 2008 года «Жюль Верн» сгорел, войдя в атмосферу над необитаемым участком Тихого океана к юго-западу от Таити.

Иоганн Кеплер

Основная статья: Йоханнес Кеплер ATV

Запущен 17 февраля 2011 года,[57] Иоганн Кеплер был в то время самым тяжелым грузом, когда-либо запущенным Европейским космическим агентством.[58] и доставил на МКС 7000 кг груза.[59] Первая попытка пуска 15 февраля 2011 года была остановлена ​​во время последнего обратного отсчета через четыре минуты после старта из-за ошибочного сигнала от одного из топливных баков ракеты.[60]

29 апреля 2011 года двигатели квадроцикла были использованы для вращения МКС, чтобы российский Прогресс корабль снабжения для стыковки со станцией.[61]

Из-за задержки запуска СТС-134 миссия Иоганн Кеплер был расширен, и он был отстыкован от МКС 20 июня 2011 года. Он спустился с орбиты днем ​​позже, 21 июня 2011 года.[62]

Эдоардо Амальди

Основная статья: Эдоардо Амальди ATV
Квадроцикл-3 Эдоардо Амальди приближается к МКС на темной стороне Земли с запуском двигателей, 2012 г.

Третий вездеход прибыл во Французскую Гвиану в конце августа 2011 года и был спущен на воду 23 марта 2012 года.[63] Он состыковался с Международной космической станцией в 22:31 по Гринвичу 28 марта 2012 года.

Альберт Эйнштейн

Основная статья: Альберт Эйнштейн ATV

Альберт Эйнштейн ATV был самым тяжелым космическим кораблем, запущенным Ariane в то время, и стартовал в 21:52:11 по Гринвичу 5 июня 2013 года.[64] Он состыковался с МКС 15 июня 2013 года в 14:07 по Гринвичу.[65]

Жорж Лемэтр

Основная статья: Жорж Лемэтр ATV

Назван в честь бельгийского астронома. Жорж Лемэтр. Космический корабль был запущен в ночь на 29 июля (23:44 по Гринвичу, 20:44 по местному времени, 30 июля 01:44 CEST) 2014 г. с миссией по снабжению Международной космической станции (МКС) топливом, водой, воздухом, и сухогруз, и работа художника Кэти Патерсон. Он состыковался с МКС 12 августа в 13:30 по Гринвичу.[66] Жорж Лемэтр имел общую массу почти 20,3 тонны (20,0 длинных тонны; 22,4 коротких тонны), что превышало массу всех ранее выпущенных квадроциклов. Это также сделало его самым тяжелым космическим кораблем, когда-либо запущенным ракетой "Ариан".[67]

Центр управления квадроциклами

Миссии ATV контролировались и контролировались из Центра управления ATV (ATV-CC), расположенного в Космический центр Тулузы (CST) в Тулуза, Франция. ATV-CC отвечал за планирование и выдачу команд для орбитальных маневров и задач полета каждого ATV с момента отделения от ракеты-носителя до момента его сгорания в атмосфере Земли. ATV-CC имеет прямую линию связи с Центр управления Колумбуса (Col-CC) в Оберпфаффенхофен, Германия. Col-CC предоставляет ATV-CC доступ к обоим устройствам НАСА. Спутниковая система слежения и ретрансляции данных и европейский Артемида сети связи для связи как с вездеходом, так и с МКС. ATV-CC координировал свои действия с НАСА. Кристофер К. Крафт-младший Центр управления полетами (MCC-H) в Хьюстон и русский Центр управления полетами ФКА (ЦУП или ЦУП-М) в Москва, а также космодром ATV на Космический центр Гвианы в Куру, Французская Гвиана.[68]

Европейский сервисный модуль

Основная статья: Европейский сервисный модуль
Космический корабль Орион, включая служебный модуль на базе ATV

В мае 2011 года генеральный директор ЕКА объявил о возможном сотрудничестве с НАСА для работы над преемником ATV.[69] Позже в том же году предложение об использовании служебного модуля ATV для НАСА Орион капсула была обнаружена.[70] Этот сервисный модуль будет предоставлен в качестве бартера на 8% долю ЕКА в эксплуатационных расходах МКС, которые были оплачены до 2017 года пятью квадроциклами. Разработка сервисного модуля для Ориона покроет долю ЕКА в эксплуатации МКС до 2020 года.[71]

«Вклад ЕКА будет иметь решающее значение для успеха миссии Ориона в 2017 году»

—Менеджер программы НАСА Орион[12]

В июне 2012 года ESA предоставило Airbus два отдельных исследования стоимостью 6,5 млн евро каждое для оценки вариантов использования технологий и опыта, полученного при использовании ATV и Колумбус связанная с этим работа, чтобы покрыть долю ЕКА в эксплуатации МКС за 2017 год.[72] В одном исследовании изучалась разработка сервисного модуля для Orion, в то время как в другом изучалась разработка многоцелевого корабля, который мог бы пополнять запасы космических станций, удалять мусор и обслуживать спутники на орбите. Исследования предполагалось завершить до конца 2012 года.[73]

На встрече Совета министров ЕКА в ноябре 2012 г. ЕКА обязалось разработать сервисный модуль,[74] и в середине декабря подписали соглашение с НАСА о предоставлении Сервисный модуль Орион на базе ATV для первый запуск Ориона на Система космического запуска.[12] Этот модуль называется европейским сервисным модулем (ESM).

ЕКА наградило Airbus Defense and Space контракт на 390 миллионов евро (488 миллионов долларов) в ноябре 2014 года на разработку и строительство ESM.[75]

Предложения по развитию

В дополнение к его основной роли в качестве беспилотного транспортного средства для переброски грузов, с самого начала работы над проектом, ЕКА рассматривало квадроцикл как потенциальную отправную точку для целого семейства автоматизированных космических аппаратов.[14] Среди задуманных миссий для транспортных средств, созданных на базе ATV, были программы орбитального автоматизированного строительства и независимые базы для экспериментов, а также потенциальная модернизированная версия ATV, которая переживет повторный вход в целости, что позволит использовать его в качестве средства двусторонней переброски грузов.[14][16] Возможная коммерциализация квадроцикла также была предметом официального исследования, проведенного ЕКА, в ходе которого были изучены перспективы использования космического корабля в качестве специального буксира для переворота спутников, а также использования альтернативных систем запуска.[76]

После решения НАСА списать Космический шатл В 2011 году ЕКА решило начать серию дальнейших исследований, чтобы определить потенциал для эволюции и адаптации квадроцикла. В результате этих исследований вариант возврата груза (CARV) был определен как особенно многообещающий кандидат для дальнейшей разработки. Цель этого варианта - предоставить ЕКА возможность транспортировать научные данные и грузы с МКС на Землю. Помимо этого, CARV может быть усовершенствован, чтобы стать экипажем, который будет запускаться адаптированным Ариана 5.

Мини-космическая станция
Концепция MSS представляет собой предложение по развитию ATV для создания нескольких квадроциклов с двумя стыковочными портами, по одному на каждом конце. Текущая версия квадроцикла уже подготовлена ​​для стыковочного порта сзади, а главная силовая установка расположена цилиндрическим образом, оставляя место для туннеля посередине. Эта концепция позволит Союз, Прогресс и другие квадроциклы, чтобы пристыковаться к задней части квадроцикла, что обеспечивает постоянный поток российских транспортных средств, использующих доступные стыковочные порты, в то время как квадроцикл стыкуется в среднем примерно на 6 месяцев за один раз.[77]
Система поиска полезной нагрузки
ПАРЕС должен был включать в себя небольшую баллистическую капсулу, похожую на ВБК-Радуга встроен в стыковочный интерфейс квадроцикла, что позволило бы вернуть несколько десятков килограммов полезной нагрузки. PARES мог бы иметь развертываемую систему теплозащитного экрана. В Европейское космическое агентство также предлагал систему для использования с КА "Прогресс" и Транспортное средство H-II (HTV).[77][78]
Транспортное средство для подъема и возврата груза
CARV должен был доставить модифицированную капсулу, способную возвращать полезную нагрузку с орбиты. Его можно было установить вместо герметичного грузового отсека вездехода. Кроме того, он может быть адаптирован для использования причала, а не стыковочного порта на американской стороне станции. Учитывая больший причальные порты туда можно было бы перенести полные Стойки для полезной нагрузки международного стандарта (ISPR) от квадроцикла до станции, что возможно только с Транспортное средство H-II.[77]
Транспортное средство для экипажа
Это еще один вариант, который рассматривается. Подобно варианту CARV, это заменит текущий Интегрированный грузовой перевозчик с капсулой повторного входа под давлением. Существенным отличием от варианта, предназначенного только для перевозки грузов, будет наличие системы эвакуации экипажа, состоящей из ряда ракет-носителей, способных отвести капсулу экипажа от пусковой установки (Ariane 5) и / или служебного модуля в случае чрезвычайная ситуация. Вариант CTV ATV мог вместить 4 или 5 членов экипажа.[77]

Также изучались возможности запуска квадроцикла на других пусковых установках, кроме Ariane 5, в частности в рамках Коммерческие орбитальные транспортные услуги. ЕКА и его государства-члены рассмотрят вопрос об утверждении дальнейшего развития квадроциклов в ближайшие годы.[77]

  • MSS может использоваться как небольшая орбитальная лаборатория

  • Капсулы PARES смогут вместить несколько кг груза.

  • CARV будет использоваться для перевозки большого количества грузов на Землю.

Предлагаемая версия с экипажем

Основная статья: CSTS
Трехмерный рендеринг предлагаемой транспортной системы с экипажем на основе квадроцикла.

И ЕКА, и производственная группа рассмотрели различные программы, в рамках которых квадроцикл или части технологий, составляющих его, могли быть разработаны в конфигурации с экипажем.[79]

14 мая 2008 года аэрокосмическая компания EADS Astrium и Немецкий аэрокосмический центр (DLR) объявили, что они активно занимаются разработкой проекта по адаптации квадроцикла в систему для перевозки экипажа.[80] В предполагаемой конфигурации корабль сможет запускать экипаж из 3 человек сверх ЛЕО с помощью модифицированной версии Ариана 5 ракета и была бы просторнее российского «Союза». Макет предлагаемого корабля был публично представлен на выставке 2008 г. Международная авиакосмическая выставка в Берлине.[81] Если бы проект получил одобрение ЕКА, разработка проходила бы в два этапа:[82]

  • На первом этапе должна была быть разработана усовершенствованная бронетранспортер.[83] способен безопасно транспортировать до 1500 кг груза из космоса на землю (см. CARV выше) к 2015 году.[84] Эта возможность будет доступна ЕКА, даже если дальнейшие разработки будут остановлены. Это окажется полезным в программе ISS, а также в предлагаемой Миссия по возврату образцов на Марс с НАСА. При разработке АРВ-препаратов будет использована работа, проделанная на Атмосферный демонстратор входа в атмосферу, Автомобиль для возврата экипажа и связанные проекты. Бюджет этого этапа капитального ремонта квадроцикла, как сообщается, составит 300 миллионов евро.[85][86][87]
  • На втором этапе будет адаптирована существующая на тот момент капсула для безопасной перевозки людей, а также будет модернизирована силовая установка и другие системы в служебном модуле, и он будет длиться от 4 до 5 лет при затратах «пару миллиардов [евро]», согласно старшему представителю Astrium.[81][88][89]

В ноябре 2008 года министры ЕКА выделили бюджет на технико-экономическое обоснование разработки капсулы для захода в атмосферу для квадроцикла, что является требованием для разработки либо грузоподъемности, либо версии для экипажа квадроцикла.[90] 7 июля 2009 года ESA подписало контракт на проведение исследований с EADS Astrium на сумму 21 миллион евро.[91][92] Усилия по АРВ были в конечном итоге прекращены после завершения этапа B1 из-за финансовых ограничений, вызванных Финансовый кризис конца 2000-х.[93]

Экзолинер

В течение 2010-х годов Lockheed Martin сформулировала предложение по Коммерческое пополнение запасов 2 который включал новый грузовой транспортный модуль диаметром 4,4 метра (14 футов) под названием Экзолинер, который базировался на ATV и должен был разрабатываться совместно с Thales Alenia Space.[94][95][96]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б «Конфигурация квадроцикла». Esa.int. 9 марта 2010 г.. Получено 1 марта 2011.
  2. ^ «Последние приготовления к запуску первого пилотируемого космического корабля с космодрома Европы - ЕКА». Esa.int. 18 декабря 2007 г.. Получено 1 марта 2011.
  3. ^ «ЕКА - комплексный грузовой перевозчик ATV». Esa.int. 9 марта 2010 г.. Получено 1 марта 2011.
  4. ^ а б «Соответствующие данные по использованию автоматизированного транспортного средства (ATV), ред. 1.2» (PDF). Центр пользователей ESA ERASMUS.
  5. ^ «Спутниковая двигательная установка - двухкомпонентное топливо H2O2. Сравнение с существующими альтернативами». Апрель 2014 г.. Получено 15 февраля 2020.
  6. ^ «Грузовместимость квадроцикла». ESA.int. Получено 15 февраля 2020.
  7. ^ «Автоматическая транспортная тележка, документ ESA EUC-ESA-FSH-003 Rev 1.2 (спецификация)» (PDF). ЕКА. Архивировано из оригинал (PDF) 22 марта 2007 г.. Получено 26 марта 2007.
  8. ^ "Берлин представляет пилотируемый космический корабль"'". Новости BBC. 28 мая 2008 г.
  9. ^ «Эволюция квадроциклов: усовершенствованный возвращаемый аппарат (БРЭ)». ЕКА. 25 марта 2010 г.
  10. ^ «Европа исследует будущее квадроциклов». Sen.com. 23 июня 2012 г.. Получено 4 сентября 2012.
  11. ^ а б «Последние новости | Производство квадроциклов прекращено в связи с решением о ближайших планах». Космический полет сейчас. 2 апреля 2012 г.. Получено 4 сентября 2012.
  12. ^ а б c НАСА подписывает соглашение о предоставлении европейским сервисным модулем Orion
  13. ^ Езёрский, Анджей. «В расчете на Колумба». Международный рейс, 13 мая 1998 г.
  14. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п "Специальная доставка." Международный рейс, 16 декабря 1998 г.
  15. ^ а б c «Европейский ATV получает добро». Международный рейс, 9 декабря 1998 г.
  16. ^ а б c d Уорвик, Грэм и Роб Коппингер. «Европа планирует возврат груза с МКС». Международный рейс, 20 июля 2004 г.
  17. ^ Уорик, Грэм. «Глядя на кристалл». Международный рейс, 4 января 2005 г.
  18. ^ «Отсек для квадроциклов Ariane 5 подвергается суровым испытаниям». Международный рейс, 7 июня 2005 г.
  19. ^ а б Коппингер, Роб. «Квадроцикл перенесен на май 2007 года». Международный рейс, 18 октября 2005 г.
  20. ^ а б Фернисс, Тим. «Министры по спасательной миссии в Европе». Международный рейс, 13 мая 2003 г.
  21. ^ Фернисс, Тим. «Посмотри правде в глаза с ... Жан-Ивом Ле Галлем». Международный рейс, 15 июня 2003 г.
  22. ^ Фернисс, Тим. «ЕКА подписала сделку по передаче транспортного средства на сумму 1,1 миллиарда долларов». Международный рейс, 4 мая 2004 г.
  23. ^ Коппингер, Роб. «Задержка старта корабля снабжения МКС». Международный рейс, 22 марта 2005 г.
  24. ^ «Запуск квадроцикла задерживается». Международный рейс, 12 июля 2005 г.
  25. ^ Коппингер, Роб. «Испытания модернизированного квадроцикла Ariane вступают в завершающую фазу». Международный рейс, 19 сентября 2006 г.
  26. ^ Коппингер, Роб. «Вакуумные испытания квадроцикла завершены, но дата запуска снова сдвигается». Международный рейс, 19 декабря 2006 г.
  27. ^ Коппингер, Роб. «Квалификационный процесс для тестирования квадроцикла ESA». Международный рейс, 20 марта 2007 г.
  28. ^ а б Коппингер, Роб. «НАСА оценивает варианты поставок для МКС». Международный рейс, 6 февраля 2007 г.
  29. ^ Джаспер, Крис. «Бизнес Astrium разделен на спутниковое и пусковое». Международный рейс, 27 марта 2001 г.
  30. ^ «Европа берет курс на МКС». Немецкий аэрокосмический центр. 25 февраля 2008 г.. Получено 17 августа 2011.
  31. ^ Стивен Кларк (1 декабря 2009 г.). «Партнеры по космической станции оценивают логистические потребности на период после 2015 года». Космический полет сейчас. В архиве из оригинала 4 декабря 2009 г.. Получено 1 декабря 2009.
  32. ^ «Alenia Spazio подписывает контракт с РКК-Энергия на этап производства космического корабля ATV» (Пресс-релиз). Alenia Spazio. 22 марта 2005 г. Архивировано с оригинал 14 августа 2007 г.. Получено 31 марта 2009.
  33. ^ «ATV прибывает в космодром Европы». Европейское космическое агентство. 1 августа 2007 г. В архиве из оригинала от 8 августа 2007 г.
  34. ^ "Всемирные испытания и запуск квадроцикла МКС осенью 2007 г.". SpaceDaily. 23 марта 2007 г.
  35. ^ Коппингер, Роб. «Грузовой космический корабль Европы совершает первый полет к космической станции». Международный рейс, 10 марта 2008 г.
  36. ^ Коппингер, Роб. «ATV: автоматический успех». Международный рейс, 1 апреля 2008 г.
  37. ^ Коппингер, Роб. «Грузовой космический корабль ЕКА обеспечивает автоматическую стыковку». Международный рейс, 7 апреля 2008 г.
  38. ^ «Наука может стать жертвой давления груза с МКС». Международный рейс, 3 июня 2009 г.
  39. ^ «Boeing собирается предложить квадроцикл с запуском Delta IV». Международный рейс, 12 апреля 2005 г.
  40. ^ Сирко, Роберт., Кевин Рейес и Жак Бретон. «Совместимость Delta IV с транспортными средствами HTV и ATV для доставки грузов». Международная астронавтическая федерация, 2006.
  41. ^ «НАСА может купить квадроцикл ЕКА для снятия с орбиты МКС в конце срока службы». Международный рейс, 3 июля 2007 г.
  42. ^ а б «Концепция миссии и роль ATV». ЕКА. 3 марта 2008 г. В архиве из оригинала 12 марта 2008 г.. Получено 24 марта 2008.
  43. ^ «Рандэзвоуз и док-техника» (PDF). ЕКА. Февраль 2008 г.
  44. ^ Система питания и авионика, ESA, 3 марта 2008 г., «Сервисный модуль ATV также вмещает несколько перезаряжаемых и неперезаряжаемых батарей и некоторые резервные элементы, такие как датчик солнечного света и антенна KURS российского производства».
  45. ^ Брайан Берроу, Стрекоза, ISBN  0-06-093269-4, стр. 66, "произведено государственной компанией" Радиоприбор ", расположенной в Киеве".
  46. ^ «АТВ-1: Жюль Верн". ESA - квадроцикл. Получено 1 января 2018.
  47. ^ «АТВ-2: Иоганн Кеплер". ESA - квадроцикл. Получено 1 января 2018.
  48. ^ «Миссия для квадроцикла Эдоардо Амальди выполнена» (Пресс-релиз). ЕКА. 3 октября 2012 г.. Получено 1 января 2018.
  49. ^ «АТВ-3: Эдоардо Амальди". ESA - квадроцикл. Получено 1 января 2018.
  50. ^ «Квадроцикл Альберта Эйнштейна» (Adobe Flash). ЕКА. апрель 2013. Получено 1 января 2018.
  51. ^ «АТВ-4: Альберт Эйнштейн". ESA - квадроцикл. Получено 1 января 2018.
  52. ^ а б «Вездеход завершил окончательную автоматическую стыковку». ESA - квадроцикл. 12 августа 2014 г.. Получено 1 января 2018.
  53. ^ а б «Последний выход ATV оставляет наследство для будущих исследований космоса». ESA - квадроцикл. 15 февраля 2015 г.. Получено 1 января 2018.
  54. ^ «Пятый вездеход имени Жоржа Леметра». ESA - квадроцикл. 16 февраля 2012 г.. Получено 1 января 2018.
  55. ^ "Космический грузовик Европы" (Adobe Flash). ЕКА. 2014 г.. Получено 1 января 2018.
  56. ^ «Европейский космический корабль« Жюль Верн »несет записи тезки о первом полете». collectSPACE.com. 7 марта 2008 г. В архиве из оригинала 10 марта 2008 г.. Получено 7 марта 2008.
  57. ^ Стивен Кларк (17 февраля 2011 г.). «Европа отправляет Иоганна Кеплера на космическую станцию». Космический полет сейчас. Получено 20 марта 2011.
  58. ^ «Европейский космический паром ATV готов к запуску». ЕКА. 3 февраля 2011 г.. Получено 3 февраля 2011.
  59. ^ Крис Гебхардт (15 февраля 2011 г.). «Ariane 5 запускает ATV-2 для полета на МКС». NASAspaceflight.com. Получено 20 марта 2011.
  60. ^ "Запуск квадроцикла" Иоганн Кеплер "на космическую станцию ​​отложен на среду". Universetoday.com. 15 февраля 2011 г.. Получено 4 сентября 2012.
  61. ^ «ATV поворачивает МКС для стыковки" Прогресс "». 29 апреля 2011 г.. Получено 3 мая 2011.
  62. ^ «Отстыковка квадроцикла на 20 июня». 15 апреля 2011 г.. Получено 3 мая 2011.
  63. ^ Гутьеррес-Маркес, Пабло. «Экспресс-почта на низкую околоземную орбиту». Планетарное общество. Получено 6 сентября 2011.
  64. ^ «Самый тяжелый грузовой корабль Европы запущен на космическую станцию». ЕКА. 5 июня 2013 г.. Получено 6 июн 2013.
  65. ^ «Самый большой космический корабль Европы достиг своего орбитального порта». ЕКА. 14 июня 2013 г.. Получено 14 июн 2013.
  66. ^ «Вездеход завершил окончательную автоматическую стыковку». ЕКА. Получено 1 сентября 2014.
  67. ^ «Airbus Defence and Space» готовит запуск ATV-5 Жорж Лемэтр"". Airbus Defense and Space. Архивировано из оригинал 19 сентября 2014 г.. Получено 1 сентября 2014.
  68. ^ «Центр управления квадроциклами». Европейское космическое агентство. В архиве из оригинала 17 марта 2008 г.. Получено 3 апреля 2008.
  69. ^ «США и Европа планируют новый космический корабль». Новости BBC. 5 мая 2011г. В архиве из оригинала 6 мая 2011 г.. Получено 14 мая 2011.
  70. ^ «Европейские технологии могут привести в движение капсулу НАСА« Орион »». Новости BBC. 20 сентября 2011 г.. Получено 20 сентября 2011.
  71. ^ «Европа стремится к большей роли в исследовательских миссиях НАСА». Космический полет сейчас. 26 июня 2011 г.. Получено 26 июн 2011.
  72. ^ «Astrium наградила ESA двумя наградами за эволюцию квадроциклов». Astrium. 21 июня 2012. Архивировано с оригинал 3 апреля 2013 г.. Получено 23 июн 2012.
  73. ^ «Исследования эволюции квадроциклов направлены на разведку и вывоз мусора». Космический полет сейчас. 21 июня 2012 г.. Получено 23 июн 2012.
  74. ^ «Великобритания активизирует свою деятельность, поскольку ЕКА обязалось установить служебный модуль ATV на НАСА Орион». NASASpaceFlight.com. 21 ноября 2012 г.. Получено 8 марта 2015.
  75. ^ «Airbus выигрывает контракт на американскую космическую капсулу Orion». Рейтер. 18 ноября 2014 г.. Получено 18 ноября 2014.
  76. ^ «Коммерческий квадроцикл». Международный рейс, 25 января 2000 г.
  77. ^ а б c d е «ATV Evolution - Краткое содержание» (PDF). EADS. Получено 15 марта 2008.
  78. ^ «PARES для завершения фазы изучения». Международный рейс, 5 апреля 2005 г.
  79. ^ Коппингер, Роб. «Европейцы борются за работу CEVbid». Международный рейс, 8 февраля 2005 г.
  80. ^ «Европа может получить пилотируемый космический корабль». Новости BBC. 13 мая 2008 г.. Получено 1 января 2010.
  81. ^ а б "Берлин представляет пилотируемый космический корабль"'". Новости BBC. 28 мая 2008 г.. Получено 1 января 2010.
  82. ^ «Празднование достижений, подготовка будущего - новые вызовы в космических полетах и ​​исследованиях человека '" (PDF). ЕКА.
  83. ^ «Сквозная европейская транспортная способность: усовершенствованный возвращаемый корабль». ЕКА. Получено 8 марта 2015.
  84. ^ ""Жюль Верн "Информационный комплект для автоматизированного транспортного средства (ATV)" (PDF). ЕКА. Получено 8 марта 2015.
  85. ^ «Европа планирует построить пилотируемый космический корабль». Der Spiegel. Получено 8 марта 2015.
  86. ^ «Европейский проект пилотируемого космического корабля представлен в Берлине». Реестр. 28 мая 2008 г.
  87. ^ «ЕКА планирует создать пилотируемую капсулу к 2020 году». Flightglobal. 21 июля 2008 г.
  88. ^ "Европа планирует пилотируемый космический корабль". Деловая неделя. 14 мая 2008 г.
  89. ^ "Европа стремится к возвращению космических кораблей". Space.com. Получено 8 марта 2015.
  90. ^ "Космическое видение Европы на 10 миллиардов евро". Новости BBC. 26 ноября 2008 г.. Получено 31 марта 2010.
  91. ^ «Квадроцикл« Иоганн Кеплер »прошел через все». Архивировано из оригинал 9 января 2017 г.. Получено 15 января 2010.
  92. ^ «ЕКА - пилотируемые космические полеты и исследования - работа с усовершенствованным возвращаемым аппаратом начинается с подписания контракта». ЕКА. 7 июля 2009 г.. Получено 1 марта 2011.
  93. ^ "Космический грузовик". Евроньюс. 18 мая 2011 г. В архиве из оригинала от 5 июня 2011 г.
  94. ^ Фуст, Джефф (13 марта 2015 г.). "Многоразовый буксир Lockheed Pitches для пополнения запасов космической станции". SpaceNews.com. Получено 9 января 2017.
  95. ^ Эйвери, Грег (12 марта 2015 г.). «Lockheed Martin предлагает построить грузовой корабль МКС для НАСА». Денверский деловой журнал. Получено 13 марта 2015.
  96. ^ «Космический буксир« Юпитер »может доставить груз на Луну». Авиационная неделя, 12 марта 2015. Дата обращения: 13 марта 2015.

внешняя ссылка

СМИ, связанные с Автоматическая транспортная машина в Wikimedia Commons