Колумбус (модуль МКС) - Columbus (ISS module)

В Колумбус Модуль на Международная космическая станция
Ганс Шлегель работаю над оснащением Колумбус
Один прибор установлен на Колумбус был ISS-RapidScat, и на этом графике показано расположение Колумбус и где этот инструмент был установлен на Модуле. Прибор был установлен в 2014 году и проработал до 2016 года.

Колумбус это научная лаборатория, которая является частью Международная космическая станция (ISS) и является крупнейшим отдельным вкладом в ISS, внесенным Европейское космическое агентство (ЕКА).

Словно Гармония и Спокойствие модули, Колумбус лаборатория была построена в Турин, Италия к Thales Alenia Space. Функциональное оборудование и программное обеспечение лаборатории разработали EADS в Бремен, Германия. Он также был интегрирован в Бремене перед полетом на Космический центр Кеннеди (KSC) в Флорида в Airbus Beluga. Его спустили на борт Космический шатл Атлантида 7 февраля 2008 г. в полете СТС-122. Он рассчитан на десять лет эксплуатации. Модуль управляется Центр управления Колумбуса, расположенный в Немецкий центр космических операций, часть Немецкий аэрокосмический центр в Оберпфаффенхофен возле Мюнхен, Германия.

Европейское космическое агентство потратило € 1,4 миллиарда (около АМЕРИКАНСКИЙ ДОЛЛАР$ 2 млрд) на строительство Колумбус, включая проводимые на нем эксперименты и наземную инфраструктуру управления, необходимую для их работы.[1]

Описание

Лаборатория представляет собой цилиндрический модуль из нержавеющей стали, кевлара и закаленного алюминия с двумя коническими конусами. Его внешний диаметр составляет 4,477 м (14 футов 8,3 дюйма), а общая длина - 6,871 м (22 футов 6,5 дюйма), не считая выступающих внешних экспериментальных стоек. Его форма очень похожа на форму Многоцелевые логистические модули (MPLM), поскольку оба были разработаны для размещения в грузовом отсеке Орбитальный аппарат космического челнока. На конусе правого борта находится большинство бортовых компьютеров лаборатории. Конус порта содержит Общий причальный механизм.

Строительство

ЕКА выбрало EADS Astrium Space Transportation в качестве генерального подрядчика для Колумбус изготовление. Модуль был протестирован на Европейский центр космических исследований и технологий. В Колумбус Конструкция полета, система защиты от микрометеоритов, активный и пассивный контроль температуры, контроль окружающей среды, привязь и все сопутствующее наземное вспомогательное оборудование были разработаны и аттестованы Alcatel Alenia Space в Турин, Италия как определено в PICA - Принципе (определение см. ниже в истории); соответствующее оборудование было предварительно интегрировано и отправлено как PICA в сентябре 2001 г. в Бремен. Лаборатория была построена и аттестована на системном уровне на объектах космического транспорта EADS Astrium в г. Бремен, Германия.[2]

Спуск на воду, швартовка и оснащение

Колумб установлен в Атлантида'отсек полезной нагрузки при подготовке к запуску
Колумбус пристыкован к правому борту Гармония

В ноябре 2007 г. Колумбус вывезен из КСК Комплекс обработки космической станции, и установлен в отсек полезной нагрузки Атлантида орбитальный аппарат для запуска в сборочный полет МКС 1Е (СТС-122 ).[3][4]

Задержки запуска СТС-122

Во время криозаполнения Внешний бак космического шаттла (ET) с жидкий водород и жидкий кислород перед первой попыткой запуска 6 декабря 2007 года два из четырех датчиков LH2 ECO не прошли испытания. Правила миссии требовали, чтобы по крайней мере три из четырех датчиков находились в рабочем состоянии для продолжения попытки запуска. В результате неудачи директор запуска Дуг Лайонс отложил запуск, первоначально на 24 часа. Позднее это было заменено на 72-часовую задержку, в результате чего следующая попытка запуска была назначена на воскресенье, 9 декабря 2007 г. Эта попытка запуска была прервана, когда один из датчиков ECO снова вышел из строя во время заправки топливом.

Внешний разъем датчиков ECO был изменен на внешнем баке Space Shuttle, что привело к двухмесячной задержке запуска. Колумбус был успешно запущен с третьей попытки в 14:45 EST, 7 февраля 2008 года.[5]

Причал

Однажды на вокзале, Canadarm2 удаленный Колумбус из грузового отсека пристыкованного шаттла и прикрепил его к правому люку Гармония (также известный как Узел 2) с цилиндром, направленным наружу, 11 февраля 2008 года.[6]

Исследовательская деятельность и полезные нагрузки

Смотрите также: Научные исследования на МКС и ELIPS: Европейская программа жизни и физических наук в космосе

Действия в лаборатории контролируются на земле Центр управления Колумбуса (в DLR Оберпфаффенхофен в Германии) и связанными операционными центрами поддержки пользователей по всей Европе.

Лаборатория рассчитана на десять активных Стойки для полезной нагрузки международного стандарта (ISPR) для научных данных. Согласно соглашениям с НАСА, ЕКА использует 51% Колумбус Лаборатория.[7]Таким образом, ESA выделяет пять активных стоек, а остальные пять выделяются NASA. Четыре активных стойки находятся на передней стороне палубы, четыре - на корме и две - над головой. заполнены системами жизнеобеспечения и охлаждения. Оставшаяся палубная стойка и две оставшиеся верхние стойки являются стеллажами для хранения.

Кроме того, четыре негерметичных платформы с полезной нагрузкой могут быть прикреплены за пределами конуса правого борта на Колумбус Устройство внешней полезной нагрузки (CEPF).[8] Каждая внешняя полезная нагрузка монтируется на адаптере, подходящем для небольших инструментов и экспериментов общим весом до 230 кг (507 фунтов).[9]

Внешние полезные нагрузки SOLAR и EuTEF установлены на грузовом носителе LCC-lite перед запуском в полет шаттла СТС-122

Следующие европейские ISPR были изначально установлены внутри Колумбус:

Первые внешние полезные нагрузки были установлены на Колумбус членами экипажа миссии STS-122. Установлены три полезные нагрузки:

Планируемые дополнительные внешние полезные нагрузки:

Смотрите также:

В 2014 г. ISS-RapidScat Установлен прибор, проработавший до конца 2016 года.[13] МКС-RapidScat доставлен на МКС SpaceX CRS-4 космический полет.[14]

История

Основная статья: Программа Колумбус
В Колумбус логотип
В натуральную величину Реплика европейского Колумбус космическая лаборатория (МКС) в Еврокосмическом центре Бельгия

Колумбус изначально планировалось как часть программы Колумбус, ЕКА программа по разработке автономного экипажа космическая станция которые можно использовать для различных экспериментов в условиях микрогравитации. Программа действовала с 1986 по 1991 год и включала три компонента: Бесплатный флаер с персоналом (MTFF) элемент, обслуживаемый Гермес шаттл, Прикрепленный герметичный модуль (APM) и полярная платформа (PPF). После нескольких сокращений бюджета и отмены шаттла Гермес все, что осталось в программе Колумбуса, это APM, окончательно переименованный в Колумбус.

Когда в программе остался только APM, не хватило задач для двух основных участников - Германии и Италии, представленных MBB -ЭРНО и Алениа соответственно. В качестве компромисса был изобретен принцип PICA (предварительно интегрированный Columbus APM), означающий разделение ответственности, при котором Alenia в качестве сопредседателя отвечает за общую конфигурацию Columbus, механические и тепловые системы / системы жизнеобеспечения, HFE и проектирование / производство ремней безопасности, тогда как EADS Astrium Space Transportation отвечает за общий дизайн Columbus и все системы авионики, включая проектирование электропроводки и программное обеспечение.[15] Разделение ответственности за системную инженерию и проектирование жгутов в рамках отдельных контрактов с фиксированной ценой было признано невыгодным с точки зрения эффективности и быстрого принятия решений, поскольку финансовые соображения преобладали на последней стадии разработки и проверки.

Загрузка Колумбус на Бремен: аэропорт в Airbus Beluga
Колумбус'позиция на МКС

Структура, используемая для Колумбус основан на модуле MPLM, созданном для НАСА пользователя Thales Alenia Space. В 2000 году предварительно интегрированный модуль (конструкция, включая ремни безопасности и трубы) был доставлен в Бремен, Германия, подрядчиком по совместительству Alenia. Окончательная интеграция и тестирование системы были выполнены генеральным подрядчиком EADS Astrium Space Transportation, после чего была интегрирована первоначальная полезная нагрузка и проверен весь комплект.

27 мая 2006 г. Колумбус был вылетел из Бремен, Германия в Космический центр Кеннеди на борту Airbus Beluga.

Окончательный график был намного длиннее, чем первоначально планировалось, из-за проблем с разработкой (некоторые из которых были вызваны сложным разделением ответственности между генеральным подрядчиком и генеральным подрядчиком) и изменениями конструкции, внесенными ЕКА, но доступными из-за проблем с шаттлом, задерживающих Колумбус запускать в течение нескольких лет. Основным изменением дизайна стало добавление Внешний модуль полезной нагрузки (EPF), который был вызван различными европейскими организациями полезной нагрузки, которые больше интересовались космическим пространством, чем внутренними экспериментами. Также добавлен терминал для прямой связи с / от земли, который можно было бы также использовать в качестве резервного для МКС система была изучена, но не реализована по причинам стоимости.

Характеристики

Колумбус модуль (справа) с космическим челноком Стараться в мае 2011 г.
  • Длина: 7 м (23 фута)
  • Диаметр: 4,5 м (15 футов)
  • Общая масса: 10300 кг (22708 фунтов)
  • Общая масса полезной нагрузки 2500 кг (5512 фунтов)
  • Общая масса на орбите 12 800 кг (28 219 фунтов)

Рекомендации

  1. ^ Харвуд, Уильям (11 февраля 2008 г.). «Штанга станции вытаскивает модуль Columbus из грузового отсека». Spaceflightnow.com. В архиве из оригинала 7 мая 2016 г.. Получено 7 августа 2009.
  2. ^ "Орбитальный пост Columbus, построенный в Европе Airbus: 10 лет в космосе". Airbus. В архиве с оригинала на 2020-10-22. Получено 2020-05-06.
  3. ^ "Миссия космического челнока STS-122: Путешествие Колумба". НАСА. В архиве из оригинала 2011-07-26. Получено 2007-11-13.
  4. ^ «Запуск шаттла намечен на 2 января». Декабрь 2007. Архивировано с оригинал на 2016-03-04. Получено 2007-12-10.
  5. ^ НАСА (2007). «НАСА откладывает запуск шаттла« Атлантис »; нацелен на пятницу». НАСА. В архиве из оригинала от 04.03.2016. Получено 2007-12-07.
  6. ^ "Узел 2, Колумбус, Японский экспериментальный модуль и анимация установки ловкого манипулятора специального назначения (SPDM)". НАСА. 2007-01-26. В архиве из оригинала от 21.04.2019. Получено 2007-01-28.
  7. ^ Джузеппе Рейбальди; и другие. (Май 2005 г.). «Полезные нагрузки ЕКА для Колумбуса - мост между МКС и разведкой» (PDF). ЕКА. В архиве (PDF) из оригинала на 2020-02-01. Получено 2007-01-27.
  8. ^ «Использование МКС: SOLAR и EuTEF - внешние полезные нагрузки в лаборатории Колумбуса». eoPortal. Архивировано из оригинал на 2011-07-26.
  9. ^ Стив Фелтэм и Джачинто Джанфиглио (март 2002 г.). "Внешние полезные нагрузки МКС ЕКА" (PDF). ЕКА. В архиве (PDF) из оригинала на 2020-02-01. Получено 2007-02-07.
  10. ^ «Архивная копия» (PDF). В архиве (PDF) из оригинала от 04.03.2016. Получено 2013-02-18.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  11. ^ «EUTEF - Европейский центр экспонирования технологий». Карло Гавацци Космос. Архивировано из оригинал на 2007-09-27.
  12. ^ «Архивная копия». В архиве с оригинала на 2020-10-22. Получено 2020-06-02.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  13. ^ «Архивная копия». В архиве из оригинала на 2018-09-27. Получено 2016-12-21.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  14. ^ «Архивная копия». В архиве из оригинала на 2018-09-27. Получено 2016-12-21.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  15. ^ МББ-ЭРНО был переименован в Deutsche Aerospace тогда Daimler-Benz Aerospace тогда DaimlerChrysler Aerospace тогда Astrium тогда EADS SPACE Транспорт и, наконец, EADS Astrium Space Transportation

внешняя ссылка