Международная космическая станция (МКС)

Описание конструкции

В основу устройства Международной космической станции (МКС) заложен модульный принцип. Сборка МКС происходит путём последовательного добавления к комплексу очередного модуля или блока, который соединяется с уже доставленным на орбиту.

Некоторые элементы конструкции МКС

Ферма «P6». Энергетический модуль с двумя солнечными батареями длиной 36,58 метра каждая. Внутри фермы смонтировано различное электротехническое и электронное оборудование, необходимое для преобразования, распределения и передачи полученной электроэнергии.

Система стыковки и внутреннего перехода. Состоит из двух компонентов: активного щупа и пассивного причала. Щуп входит в конус, затем его конец захватывается мягким захватом с защёлкой и втягивается с помощью электрических двигателей, чтобы обеспечить выравнивание.

В состав МКС на конец 2023 года входило 16 основных модулей и более 50 компонентов:

Российские - «Заря», «Звезда», «Поиск», «Рассвет», «Наука», «Причал»;

Американские - «Юнити», «Дестини», «Квест», «Гармония», «Транквилити», «Купола», «Леонардо»;

Европейский «Коламбус»;

Японский «Кибо» (состоящий из двух частей);

Экспериментальный модуль «BEAM»;

Три стыковочных адаптера IDA;

Четыре пары больших солнечных панелей американского сегмента, установленных на ферменной конструкции.

«Транквилити» - Модуль МКС, выполняющий функции жизнеобеспечения. Содержит системы по переработке воды, регенерации воздуха, утилизации отходов и другие. Соединён с модулем «Юнити».

«Юнити» - Первый из трёх соединительных модулей МКС, выполняющий роль стыковочного узла и коммутатора электроэнергии для модулей «Квест», «Нод-3», фермы Z1 и стыкующихся к нему через Гермоадаптер-3 транспортных корабля.

«Пирс» - Порт причаливания, предназначавшийся для осуществления стыковок российских кораблей «Прогресс» и «Союз». До июля 2021 года был установлен на модуле «Звезда». Был отстыкован 26 июля 2021, на его место был установлен модуль «Наука».

«Фермы» - Объединённая ферменная структура, на элементах которой установлены солнечные батареи, панели радиаторов и дистанционные манипуляторы.

«Квест» - Специализированный шлюзовой модуль, предназначенный для осуществления выходов космонавтов и астронавтов в открытый космос.

«Гармония» - Соединительный модуль, выполняющий роль стыковочного узла и коммутатора электроэнергии для трёх научных лабораторий и стыкующихся к нему через Гермоадаптер-2 транспортных корабля. Содержит дополнительные системы жизнеобеспечения.

«Коламбус» - Европейский лабораторный модуль, в котором, помимо научного оборудования, установлены сетевые коммутаторы (хабы), обеспечивающие связь между компьютерным оборудованием станции. Пристыкован к модулю «Гармония».

«Дестини» - Американский лабораторный модуль, состыкованный с модулем «Гармония».

«Кибо» - Японский лабораторный модуль, состоящий из трёх отсеков и одного основного дистанционного манипулятора. Самый большой модуль станции. Предназначен для проведения научных.

Задачи на орбите

Обеспечение жизнедеятельности: Модуль «Транквилити» содержит системы по переработке воды, регенерации воздуха и утилизации отходов.

Стыковка и коммутация: Модули МКС, такие как «Юнити» и «Гармония», выполняют роль стыковочных узлов и коммутаторов электроэнергии для других модулей и транспортных кораблей.

Хранение грузов и оборудования: «Фермы» МКС предназначены для негерметичного хранения грузов и различного оборудования.

Выход в открытый космос: Модуль «Квест» позволяет космонавтам и астронавтам выходить в открытый космос.

Научные исследования: На МКС есть научные лаборатории, которые проводят различные исследования.

Обеспечение связи с транспортными кораблями, которые стыкуются к МКС, например, через модуль «Юнити» и «Гармонию». Для этого используются специальные адаптеры, такие как «Гермоадаптер-3» для «Юнити» и «Гермоадаптер-2» для «Гармонии».

Проведение научных исследований в научных лабораториях МКС.

Передача электроэнергии, данных и топлива между двумя пристыкованными транспортными средствами. Для этого используется система стыковки и внутреннего перехода (ССВП).

Выравнивание давления между стыкуемыми аппаратами. Это происходит после закрепления двух кораблей, для чего используется интерфейс проверки герметичности системы. Научные эксперименты на станции:

«Плазменный кристалл»: Исследование плазменно-пылевых кристаллов и жидкостей в условиях невесомости.

«Экон-М»: Получение информации для экологического обследования районов деятельности человека путём фотосъёмки территории России и других государств.

«Микроспутник»: Исследование физических процессов при атмосферных грозовых разрядах на базе микроспутника «Чибис-М» с использованием грузового корабля «Прогресс».

Задачи экипажей космонавтов на МКС

Проведение научных исследований. На станции размещается большое количество приборов и оборудования, которое позволяет изучать околоземное космическое пространство, атмосферу Земли и её природные ресурсы. Также проводят астрономические, радиоастрономические и метеорологические наблюдения, медико-биологические и технологические исследования в условиях космических полётов.

Техническое обслуживание и ремонт станции. Космонавты могут проводить техническое обслуживание и при необходимости ремонтировать МКС.

Работа в открытом космосе. Астронавты могут заменять батареи на поверхности станции, устанавливать камеры высокого разрешения, заменять элементы дистанционного манипулятора и выполнять другие задачи.

Доставка грузов и топлива. На транспортные корабли доставляют новое научное оборудование или вывозят отработанное, а также возвращают на Землю результаты экспериментов.

Выращивание зелени в условиях невесомости. Для этого на станции организована система замкнутого цикла, включающая воду и воздух, а также питательные вещества.

Спортивные тренировки. Во время пребывания в космосе каждый космонавт должен заниматься спортом по меньшей мере 2 часа в день. Один час отводится на беговые тренировки, второй - на занятия на велотренажёре или силовые тренировки.

Защита от радиации. Во время полёта к орбитальной станции и при пребывании на ней космонавты испытывают воздействие радиации. Для защиты от неё, станция и скафандры, в которых космонавты выходят в открытый космос, экранируются от частиц радиационного излучения.

Работа во внештатных ситуациях. График работы каждого космонавта и задания, которые ему предстоит выполнить, строится индивидуально, его формирует Центр управления полётами. Задачи ставятся перед космонавтами заранее, во многом ещё до полёта.