от Тобиаса Корбетта, 29 августа 2019 года
Более восьми лет небольшой научный прибор, расположенный на вершине сегмента фермы S3 Международной космической станции, «охотился» за космическими частицами, которые прибыли из самых дальних уголков Вселенной. Предстоящие несколько выходов в открытый космос продлят его жизнь.
Альфа-магнитный спектрометр 2 стоимостью 2 миллиарда долларов США (AMS-02), запущенный на борту космического корабля Endeavour STS-134 в мае 2011 года.
С тех пор прибор успешно обнаружил и измерил более 100 миллиардов космических частиц и расширил наши знания о вселенной, в которой мы живем.
Проект начался в 1994 году под названием «Спектрометр антиматерии», который предлагался в качестве научного эксперимента. Инструмент, который будет размещен снаружи новой космической станции под названием Международная космическая станция, создание которой было объявлено годом ранее.
Проект, возглавляемый физиком Массачусетского технологического института и лауреатом Нобелевской премии 1976 года Сэмюэлем Тингом, быстро получил спонсорскую поддержку со стороны Министерства энергетики США и начал продвигаться вперед.
К 1998 году был построен первый опытный образец для AMS-02, AMS-01, который был подготовлен для небольшого испытательного полета. AMS-01 был загружен в отсек полезного груза космического челнока Discovery перед его миссией STS-91 , которая стала последней миссией космического шаттла, состыкованного с российской космической станцией «Мир».
Во время девятидневного полета STS-91 AMS-01 успешно обнаружил более 100 миллионов космических частиц, что подтвердило необходимость разместить его на борту МКС, строительство которой началось через несколько месяцев после приземления СТС-91.
После чрезвычайно успешного демонстрационного полета AMS-01 началось строительство прибора AMS-02 к его полету на Международную космическую станцию на борту космического челнока.
Проектирование и создание AMS-02 было международным проектом включающим Соединенные Штаты, Тайвань, Германию, Великобританию, Швейцарию и ряд других европейских стран. Все было полностью собрано в Швейцарии, прежде чем началась подготовка к отправке прибора в Космический центр Кеннеди.
В начале 2000-х годов планировалось запустить AMS-02 с помощью космического челнока и установить его на МКС в октябре 2005 года во время миссии по сборке МКС ULF 4.1, после чего три года должна исследовать космические частицы и возвращена на Землю другим космическим кораблем.
Запуск AMS-02 должен был состояться до 1 февраля 2003 года, когда космический корабль «Колумбия» трагически погиб, при входе в атмосферу Земли при возвращении , что привело к гибели семи астронавтов.
После катастрофы «Колумбии» все будущие миссии космического шаттла были приостановлены, и вся программа была ограничена лишь несколькими миссиями, оставшимися после того, как шаттл в конце концов вернулся в полет в июле 2005 года. Стало не хватать миссий шаттлов для каждого полезного груза в манифесте до катастрофы «Колумбии», из-за чего будущее AMS-02 оставалось неопределенным.
В 2008 году космический челнок должен был уйти в отставку после миссии STS-133 , которая доставила постоянный многоцелевой модуль Леонардо на МКС. С окончанием программы шаттла и отсутствием мест для AMS-02 команда AMS была в мрачном настроении.
Но, в том же году, администрация Обамы включила в бюджет НАСА на 2010 год финансирование еще одного полета шаттла, STS-134 где AMS-02 были основной полезной нагрузкой.
Полет был запланирован на 2011 год, миссия ознаменовала бы окончательный полет космического шаттла «Эндевор» и стала бы последним полетом программы, при обеспечении финансирования миссии STS-135 .
16 мая 2011 года «Эндевор» стартовал из Космического центра им. Кеннеди во Флориде , неся с собой AMS-02 и команду из шести астронавтов. Во время 15-дневного полета экипаж успешно установил AMS-02 на космическую станцию в течение четырех выходов в открытый космос.
В период между катастрофой «Колумбии» и полетом STS-134 AMS-02 претерпела одно серьезное изменение. Для работы детектора частиц необходимо генерировать магнитное поле. Это необходимо потому, что магнитное поле заставляет частицы искривлять траекторию полета.
Изначально AMS-02 собирался генерировать это поле с помощью мощного сверхпроводящего магнита, что ограничивало его работу всего тремя годами. Вместо этого его заменили менее мощным несверхпроводящим магнитом, точно таким же, который использовался на AMS-01 в 1998 году. Хотя магнит был менее мощным, он продлил работу AMS-02 более чем на десять лет .
Теперь жизнь AMS-02 подходит к концу, три из четырех охлаждающих насосов прибора вышли из строя, они никогда не предназначались для ремонта или замены, что должно означать, что AMS-02 вскоре будет отключен и выведен из эксплуатации. Окончание марафона «охоты за частицами».
Хотя никто из ученых, которые так много получили от собранных данных AMS, к этому еще не готовы.
В связи с этим было принято решение, что AMS-02 необходимо ремонтировать в течение нескольких выходов в открытый космос, запланированных на конец этого года, хотя, как указывалось ранее, AMS-02 первоначально не предназначался для ремонта.
Таким образом, ремонтные методы и операции во время космических выходов должны были быть разработаны с нуля на земле. Поэтому они будут одними из самых сложных космических выходов, проведенных после тех, которые ремонтировали космический телескоп Хаббл, последний ремонт которого был завершен в мае 2009 .
Пока не известны детали о космических выходах, но определены два астронавта, которые отправятся за пределы космической станции, чтобы провести ремонтные работы.
Ведущим космонавтом станет астронавт Европейского космического агентства (ESA) Лука Пармитано из Италии. Пармитано отправился на космическую станцию со своей второй миссией на борту корабля «Союз МС-13» 20 июля 2019 года .
Во время своей первой миссии, где он летел бортинженером Экспедиции 36/37, он участвовал в двух выходах в открытый космос, оба с американским астронавтом Кристофером Кэссиди. Во время первого выхода в открытый космос два астронавта провели 6 часов и семь минут за пределами станции, ремонтируя видеооборудование и выполняя другие задачи.
Его второй EVA чуть не закончился трагедией, когда вскоре после начала EVA вода начала собираться в шлеме Пармитано. К счастью, астронавты смогли вернуться на станцию, и EVA официально закончилась через 1 час 34 минуты.
Когда Пармитано выйдет за пределы станции в третий раз, это будет первый раз, когда он станет ведущим во время выхода, а также первый выход в открытый космос итальянского космонавта после его неудачного выхода в космос во время первой миссии.
Вторым космическим путешественником станет астронавт НАСА Эндрю Морган, который начал свою первую миссию вместе с Пармитано 20 июля. С момента прибытия на борт МКС Морган совершил один выход в открытый космос вместе с другим астронавтом НАСА Тайлером «Ником» Хейгом.
Есть еще много проблем, которые нужно решить перед выходом в космос и во время этих выходов. Если предстоящая серия EVA будет успешно завершена, это позволит AMS-02 продолжать «охотиться» за частицами, изучать их, бросить вызов и фундаментально измените общее понимание нашей вселенной.
Оригинал:
https://www.nasaspaceflight.com/2019/08/iss-particle-hunter-new-life-spacewalks/