Найти тему

Международная космическая станция. История. Полет МТКК «Атлантис» STS-101. Часть 1. Основные задачи полета и полезная нагрузка.

19 мая 2000 года в 10.11.10. UTC со стартового комплекса LC-39А Космического центра имени Дж. Кеннеди во Флориде, США, был выполнен пуск многоразовой транспортной системы МТКК «Атлантис» и имел обозначение STS-101. Это был третий полет в рамках реализации программы по сборке Международной космической станции. На борту шаттла находились: командир корабля Джеймс Хэлселл, пилот корабля Скотт Хоровитц, специалисты полета Мэри Вебер, Джеффри Уилльямс, Джеймс Восс, Сьюзен Хелмс и российский космонавт Юрий Усачев.

Основной задачей полет являлся ремонт и техническое обслуживание систем Международной космической станции, а также доставка на нее оборудования и расходных материалов для будущей постоянной эксплуатации МКС.

Данному старту предшествовали события, которые внесли коррективу в первоначальные планы строительства и обслуживания Международной космической станции.

Подготовка транспортного грузового модуля Spacehab-LDM к полету на борту МТКК «Атлантис». Фото: NASA
Подготовка транспортного грузового модуля Spacehab-LDM к полету на борту МТКК «Атлантис». Фото: NASA

Возникшие проблемы с российской ракетой-носителем «Протон» не позволили вовремя вывести на орбиту Служебный модуль «Звезда». Функционально-грузовой блок «Заря», который с ноября 1998 года находился в космосе, имел ресурс автономного полёта до марта 2000 года. В это время станция состояла из ФГБ «Заря» и Узлового модуля Unity. В это время самой ранней датой запуска для Служебного модуля «Звезда» считался июнь, но более реальной датой запуска были июль или август. Полёт шаттла «Атлантис» по программе STS-101 планировался из расчета, что Служебный модуль «Звезда» был бы уже в космосе и экипаж корабля должен был бы провести обслуживание ФГБ «Заря», а также дооснастить и привести в рабочее состояние СМ «Звезда». Когда в ноябре 1998 года на орбиту был выведен ФГБ «Заря», все были уверены, что до марта 2000 года Служебный модуль «Звезда» будет уже на орбите. Гарантированный срок функционирования аккумуляторных батарей ФГБ «Заря» как раз и истекал в эти сроки. Однако, проблемы с финансированием и случившаяся накануне авария ракеты-носителя «Протон» привели к непредвиденным задержкам. В связи тем, что запуск Служебного модуля «Звезда» задерживался, NASA приняло решение вместо одного полета к строящейся Международной космической станции выполнить два полета на МТКК «Атлантис» по программам STS-101 и STS-106. Во время полета STS-101 предполагалось выполнить текущее обслуживание Функционально-грузового блока «Заря» с заменой аккумуляторных батарей для продления ресурса его автономного полета. А во время полета STS-106 продолжить работы с ФГБ «Заря» и дооснастить уже запущенный Служебный модуль «Звезда».

Транспортный грузовой модуль Spacehab-LDM перед полетом на МТКК «Атлантис». Фото: NASA
Транспортный грузовой модуль Spacehab-LDM перед полетом на МТКК «Атлантис». Фото: NASA

К моменту принятия решения о разделения программы третьего полета шаттла к Международной космической станции на два этапа этому времени в Функционально-грузовом блоке «Заря» в рабочем состоянии находились четыре из шести аккумуляторных батарей. Поэтому одной из основных задач экипажа МТКК «Атлантис» STS-101 должна была стать замена вышедших из строя аккумуляторных батарей ФГБ «Заря», а также установка оборудования для перезарядки батарей, монтаж датчиков задымления, газоанализаторов и блоков системы связи. Во время выхода в открытый космос, астронавтам предстояло переместить российский грузовой кран «Стрела» с внешней поверхности модуля «Заря» и временно закрепить его на Узловом модуле Unity, так как существовала опасность, что кран мог стать помехой при стыковке Служебного модуля «Звезда» с Функционально-грузовым блоком «Заря».

По полетному заданию и плану работ миссия STS-101 оказалась точной копией полета STS-96. В отсеке полезного груза корабля были размещены герметичный грузовой двойной модуль Spacehab LDM и внешняя шлюзовая камера, соединенные переходным тоннелем. Над тоннелем разместили платформу ICC и на ней – грузы, которые могут находиться в вакууме. На верхней плоскости шлюзовой камеры была установлена стыковочная система ODS для соединения корабля с Узловым модулем Unity. В хвостовой части ОПН, по левому борту в его 13-й секции, находился контейнер типа GAS с аппаратурой для проведения экспериментов SEM-6 и MARS.

Стартовая масса грузового модуля Spacehab LDM составила 8100 кг., из которых 4500 кг. приходились на корпус и системы модуля, а 3600 кг. – на доставляемое оборудование. Помимо различных грузов, уложенных в транспортные стойки модуля и в закрепленные на полу мешки. Внутри модуля была размещена коммерческая полезная нагрузка SSD-MOMO для съемки зоны плавления твердого образца.

На платформе ICC закреплены части российской грузовой стрелы, укладка SHOSS с инструментом для работы в открытом космосе, переносными «якорями» для закрепления астронавта на время работы и грузами, оставляемыми на внешней поверхности станции. Там же размещалась еще одна экспериментальная полезная нагрузка – навигационная система SOAR. Общая масса платформы ICC – 1451 кг, включая 590 кг. грузов.

Члены экипажа шаттла знакомятся с размещением грузов в транспортном модуле Spacehab-LDM. Фото: NASA архив
Члены экипажа шаттла знакомятся с размещением грузов в транспортном модуле Spacehab-LDM. Фото: NASA архив

Научная программа полета была довольно обширная и включала различные эксперименты в области отработки новых технологий, биологии, биотехнологии, медицине и геофизике. Часть исследовательских установок были размещены в отсеке полезной нагрузки корабля, другая размещалась на средней палубе.

Эксперимент SOAR проводился на шаттле впервые и имел целью испытать интегрированную навигационную систему SIGI, включающую компоненты инерциальной системы INS и спутниковой GPS. Система SIGI (Space Integrated GPS/INS) должна работать на борту МКС в режиме основного GPS-приемника для определения текущих координат. Система SIGI находится в герметичном контейнере, по углам которого установлены четыре приемные антенны навигационной системы GPS. На платформе ICC установлены также два звездных датчика компаний Cal Corp. и Ball, входящие в состав SOAR. Через интерфейсную панель в Spacehab проведены кабели питания и две шины данных. Работу SOAR обеспечивают два персональных компьютера в грузовом модуле - один взаимодействует с SIGI, второй - со звездными датчиками. Организационно эксперимент SOAR относится к дополнительным испытательным заданиям и имеет также обозначение DTO 700-21.

В грузовом отсеке в контейнере CAP/GAS массой 122 кг проводится эксперимент MARS, что расшифровывается как Mission to America's Remarkable Schools - Миссия к замечательным школам Америки. Двадцать заполненных сухим азотом трубок с семенами различных культур, подготовленных школами США и Канады, в течение 10 суток подвергались действию невесомости и космического излучения. Это семена подсолнечника, дыни, мушмулы, редиса, фасоли и бобов, репы, пальмы, ромашки и мака, а также высушенные и замороженные бактерии и рачки, дрожжи и просто почва. Организатором эксперимента выступил Космический центр имени Кеннеди.

Кабина МТКК «Атлантис» после модернизации. Фото: NASA архив.
Кабина МТКК «Атлантис» после модернизации. Фото: NASA архив.

Еще десять экспериментов, объединенных в полезную нагрузку SEM-06, находятся в контейнере типа GAS. ПН SEM-06 отличается тем, что подготовлена Центром Годдарда, но цель экспериментов - та же самая: привлечь учащихся к космической программе. Пять опытов подготовили ученики школ и студенты США, пять - Аргентины. Они отправили на орбиту айдахскую картошку, бобы, кукурузу, семена, сушеных рачков, дрожжи, пчелиный клей, а также перья, волосы, песок, гумус, пленку, масло, воду, окрашенные жидкости, различные типы краски, термолюминесцентные детекторы для изучения космических лучей, микросхемы, магнитные чипы и даже приборы с программируемой логикой.

BioTube - BioTube Precursor Experiment, является экспериментом по проращиванию семян в условиях магнитного поля. В состав BioTube входят три камеры магнитного поля (магниты в них заменены алюминиевыми чушками) с 24 кассетами для семян, три шприца для подачи воды и три регистратора температуры. Цель эксперимента - опробовать систему увлажнения субстрата с семенами и различные типы субстратов и изучить скорость прорастания в зависимости от температуры. Установка уложена в ячейку на средней палубе «Атлантиса», а от экипажа требуется лишь дважды подать воду в кассеты с семенами (за 30-36 и 12-20 час до посадки).

В эксперименте HTD-1403 (Micro-WIS) испытывается система миниатюрных беспроволочных датчиков для МКС. Микродатчики диаметром около 25 мм, оснащенные радиопередатчиком, размещаются в разных точках кабины шаттла, измеряют температуру воздуха и передают ее на персональный компьютер. Длительность их работы составляет пять месяцев, часть датчиков оснащена записывающим устройством. Цель эксперимента – создать проверенную модель циркуляции воздуха в кабине шаттла. Эксперимент подготовлен по заданию Управления космических полетов NASA.

Загрузка объектов в отсек ОПН МТКК «Атлантис». Фото: NASA архив.
Загрузка объектов в отсек ОПН МТКК «Атлантис». Фото: NASA архив.

Биотехнологические эксперименты проводятся почти в каждом полете шаттла. На МТКК «Атлантис» их три: PCG-BAG, CPCG и ASC-BG. Первый объединяет 504 отдельных эксперимента по выращиванию кристаллов протеина, во втором в различных условиях выращиваются кристаллы человеческого альфа-интерферона 2b. Третий эксперимент проводится в перчаточном ящике Astroculture с целью дальнейшей отработки способа генетической трансформации растений в невесомости. В этом эксперименте 1000 семян сои подвергается действию раствора с бактериями Agrobacterium tumefaciens, имеющими ген, который нужно перенести в сою, и специальный флуоресцирующий ген-репортер rs-GFP. Когда новые гены проникают в семена, астронавт сразу может обнаружить генетическую трансформацию и определить процент временных и стабильных трансформаций.

В программу полета были включены семь второстепенных заданий: два медицинских (DSO-493 и -498) и пять технических (DTO-623, -805, -700-21, -700-14, -847). Все они, за исключением описанного выше DTO-700-21, уже проводились на борту шаттла.

Еще одним, символическим грузом на борту «Атлантиса» должны были стать олимпийский флаг и факел летней Олимпиады 2000 г. в Сиднее (Австралия). Предполагалось, что факел (несколько уменьшенная разборная копия настоящего) побывает в космосе на МТКК «Атлантис» и МКС и будет возвращен на Землю 4 мая, за шесть дней до начала олимпийской эстафеты в Греции. Факел и флаг были погружены на «Атлантис» перед апрельскими попытками запуска, но затем старт был отложен до второй половины мая. И хотя в день старта и говорилось, что флаг и факел по-прежнему на корабле, торжества не получилось.

Экипаж МТКК «Атлантис» STS-101 с олимпийским факелом перед загрузкой на борт корабля. Фото: NASA архив
Экипаж МТКК «Атлантис» STS-101 с олимпийским факелом перед загрузкой на борт корабля. Фото: NASA архив

#Космос #МКС #Космонавтика #Пилотируемые_полеты #Байконур #научные_исследования #астронавт #космонавт #NASA #Роскосмос

Наука
7 млн интересуются