Международная космическая станция, вне всяких сомнений, один из самых сложных технических проектов в истории человечества. Читая новости о МКС, возникает множество вопросов: почему станция удерживается на орбите и не падает, как люди адаптируются к перепадам температур и солнечной радиации, каким образом МКС получает электричество?
Солнечные батареи на МКС
Космические полеты невозможны без надежных систем энергоснабжения. Международная космическая станция получает электроэнергию от 16-ти солнечных батарей. Процесс сопровождается выделением лишнего тепла, способного повредить оборудование. Для предотвращения перегрева используется специальная система охлаждения с радиаторами.
Мощность солнечного излучения вблизи Земли составляет около 1367 Вт на квадратный метр. Впервые идея использовать солнечные батареи в космосе возникла более 50 лет назад, когда запускались первые искусственные спутники. Профессор Николай Степанович Лидоренко доказал важность применения возобновляемых источников энергии на космических аппаратах.
Аккумуляторы на МКС
Земля и МКС находятся примерно в 149 миллионах километров от Солнца. Станция делает один оборот вокруг Земли за полтора часа, половину этого времени она проводит в тени, где солнечные панели не работают. В такие моменты питание станции обеспечивается 48 аккумуляторами, которые заряжаются вновь, когда МКС возвращается под солнечные лучи.
Устройства рассчитаны на срок службы около 6,5 лет, их нужно вовремя менять. Первую замену провели в 2009 году во время миссии космического челнока «Индевор», последнюю — в 2020 году. Отработанные аккумуляторы сбрасывают на Землю, чаще всего они сгорают в атмосфере, не достигая поверхности, но иногда случаются промашки.
Инцидент со старыми аккумуляторами, выброшенными с МКС
В 2021 году с Международной космической станции выбросили самый тяжёлый мусор за всё время её существования. Поддон с девятью старыми аккумуляторами массой около трёх тонн планировалось оставить на околоземной орбите на несколько лет, после чего он должен был постепенно сгореть в атмосфере Земли. По данным NASA, это был самый крупный объект, когда-либо сбрасываемый с орбитальной станции.
Однако вопреки прогнозам, поддон оказался достаточно прочным и выдержал прохождение через атмосферу, не разрушившись. Он вошёл в земную атмосферу 8 марта 2024 года и, как предполагалось, должен был упасть в океан неподалёку от берегов Кубы.
В тот же день в городе Нейплс, штат Флорида, произошел инцидент: килограммовый металлический предмет цилиндрической формы пробил крышу и прошел сквозь два этажа жилого дома. Хозяин дома, Алехандро Отеро, сообщил местным журналистам, что обломок чуть не задел его сына, который находился в своей комнате.
После инцидента мужчина обратился в NASA. Специалисты агентства изъяли загадочный объект и сейчас проводят исследования, чтобы установить его происхождение. Хотя время и место падения совпадают с предполагаемой траекторией сброса аккумуляторов с МКС, пока неизвестно, имеет ли найденный обломок отношение к станции.
Замена аккумуляторов в космосе — сверхсложная и затратная задача, поэтому инженеры исследуют способы получения энергии из солнечного света, отражённого Землёй.
Американский и российский сегменты МКС
Американский и российский сегменты МКС имеют независимые системы энергоснабжения, предусмотрена возможность обмена энергией между ними через специальные преобразователи.
На американском сегменте установлены складывающиеся солнечные батареи, собранные в «крылья». Эти батареи производят электричество с напряжением от 115 до 173 вольт, которое преобразуется в стабильные 124 вольта. Система управления автоматически поворачивает «крылья» вслед за Солнцем, чтобы получить максимальное количество энергии.
В российском сегменте используются солнечные батареи, расположенные на модулях «Заря» и «Звезда», которые вырабатывают энергию с постоянным напряжением 28 вольт.
Друзья, надеемся вам было интересно узнать про электроснабжение МКС. Публикация была подготовлена группой компаний J&G — эксклюзивным представителем фабрик и заводов:
SANTAN — интеллектуальное освещение;
Jasmart — низковольтная электрика;
GVS — система автоматизации зданий (система «Умный дом»).
Наши шоурумы: Москва, ул. Нижняя Сыромятническая, д.10, стр. 2, вход В, 2 этаж, офис 218, 220.
До новых встреч!