ATV (сокр. от англ. Automated Transfer Vehicle — «автоматическое [грузо]переносящее транспортное средство») — автоматический грузовой космический корабль (АГК), разработанный ЕКА . Корабль предназначен для доставки топлива, научного оборудования, продуктов, воздуха и воды на Международную космическую станцию (МКС). АГК предназначен также для освобождения МКС от отработанных материалов и мусора; также с помощью двигателей АГК осуществляется коррекция орбиты МКС. Это самый сложный космический корабль, когда-либо создававшийся европейскими странами.

Первый автоматический грузовой космический корабль отправился в полёт к МКС 9 марта 2008 года , последний — в июле 2014 года (и был затоплен 15 февраля 2015) ; всего было запущено пять кораблей.

История создания

Первые предложения по созданию европейского космического корабля были сделаны в 1987 году. В 1992 году на конференции совета министров ЕКА, которая состоялась в Гранаде , было принято решение о прекращении дальнейших исследований и работ по созданию европейского многоразового космического корабля « Гермес ». Одновременно был согласован вклад европейских стран в проектируемую Международную космическую станцию, которая в то время называлась «Фри́дом» ( англ. Freedom — «Свобода») и создавалась в кооперации между США , Японией и ЕКА. В это же время на повестку дня встал вопрос о создании европейской транспортной системы для обеспечения функционирования МКС , в том числе пилотируемого и грузовых кораблей. Предполагалось, что европейские грузовые корабли должны были дважды в год летать к МКС. В 1993 году к проекту МКС вынужденно (пришлось отказаться от развития собственной космической станции — « Мир ») присоединилась Россия , не желавшая терять свои достижения в космосе из-за отсутствия достойного финансирования космической деятельности со стороны государства. Япония и ЕКА, преследуя свои долгосрочные цели технического развития в космосе, пошли на создание космических транспортных, а в дальнейшем и пилотируемых систем; ЕКА, в частности, на первом этапе была ориентирована на создание пяти автоматических грузовых кораблей, которые должны осуществить свои полёты до 2013 года. Окончательное решение о создании автоматического грузового корабля (АГК) было принято на конференции совета министров ЕКА в 1995 году в Тулузе (Франция).

Генеральным подрядчиком для создания АГК была названа фирма .

Создание АГК является частью вклада ЕКА в проект МКС. Работы по АГК включают в себя создание собственно автоматического транспортного корабля, создание в Тулузе наземной инфраструктуры, необходимой для контроля и управления кораблём, а также проведение необходимых модификаций ракеты-носителя « Ариан-5 ».

Сборка АГК осуществлялась на предприятии EADS Astrium Space Transportation в Бремене (Германия). В общей сложности 30 фирм из десяти европейских стран и 8 фирм из России и США принимали участие в создании АГК. В рамках проекта, возглавляемого EADS Astrium Space Transportation , итальянская компания Alenia Spazio (новое название Thales Alenia Space ) ответственна за герметичный грузовой отсек ATV. Эти грузовые отсеки производятся в Турине (Италия). РКК «Энергия» подписала контракт на 40 миллионов евро с Alenia Spazio о поставке российского стыковочного узла , системы дозаправки и российской системы контроля оборудования. Четыре основных ракетных двигателя изготовляются фирмой Aerojet (США).

Основные расходы (около 47 %) несёт Франция, доля Германии — 24 %, Италии — 13 %.

Начиная с 1995 года, Европейское космическое агентство израсходовало около 1,9 миллиардов долларов на проектирование и создание первого грузового корабля и наземного оборудования для слежения и управления АГК. Стоимость АГК составляет порядка 304 млн долларов, а полные затраты на полёт одного грузовика составляют около 532 млн долларов.

С середины 2004 года первый АТК проходил комплексное тестирование в европейском технологическом центре в нидерландском городе Нордвейк . Тестирование проводилось в условиях, приближённых к условиям космического пространства. Всё электронное оборудование испытывалось в условиях электромагнитных помех. Корабль испытывался на вибрационном стенде, где имитировались: вибрация, возникающая при старте ракеты-носителя, механические воздействия, возникающие при отстреле ступеней ракеты-носителя и защитного обтекателя, а также влияние возможных порывов ветра во время старта и сотрясений, возникающих при маневрировании корабля на орбите. Корабль был подвергнут также акустическим тестам, в которых имитировался рёв работающих ракетных двигателей при старте, звуковое давление которого составляет 140 дБ .

Европейский грузовой корабль способен доставить на МКС до 8,9 тонн топлива, воды, кислорода , азота и других материалов; такая масса была доставлена вторым кораблем. Это приблизительно в 3 раза больше, чем доставляет на станцию российский грузовой корабль « Прогресс », который в настоящее время каждые 4 месяца отправляется к МКС.

Наряду с включённым в 2008 году в состав МКС европейским исследовательским модулем « Коламбус », европейский грузовой корабль является одним из основных вкладов Европы в проект МКС.

19 февраля 2009 года ЕКА официально объявило название второго корабля. Он был назван в честь немецкого астронома, открывшего закон движения планет, Иоганна Кеплера .

Третий корабль, названный « Эдоардо Амальди » (в честь итальянского физика Э. Амальди ), был запущен 23 марта 2012 года с космодрома Куру . Запуск первоначально был запланирован на вторую половину 2011 года, затем перенесён на февраль 2012 года.

Четвёртый корабль, названный « Альберт Эйнштейн » (в честь создателя теории относительности А. Эйнштейна ), запущен 6 июня 2013 года. Стыковка с МКС состоялась 15 июня 2013.

Пятый корабль, , получил имя Жоржа Леметра , запущен 29 июля 2014 года . Стыковка с модулем «Звезда» состоялась 12 августа 2014 года, расстыковка — 14 февраля 2015 года.

Основные технические характеристики

Размеры:

• Длина: 10,77 м
• Внешний диаметр: 4,48 м
• Внутренний диаметр: 3,94 м
• Герметичный объём: 45 м³

Масса:

• Масса при запуске: 19 357 кг
• Масса топлива в двигательной установке: до 5753 кг
• Масса грузов, удаляемых с МКС: до 6500 кг
• Масса доставляемых грузов: до 7670 кг
  • воздух: до 100 кг
  • вода: до 855 кг
  • продукты, одежда, запасные части: до 5500 кг
  • топливо для коррекции орбиты МКС и для модуля «Звезда»: до 4770 кг (из них для модуля «Звезда»: 860 кг)

Корабль оборудован российской cистемой автоматической стыковки , которую Россия предоставила в обмен на систему управления данными, разработанную для модуля МКС «Звезда» .

Размеры грузовика сопоставимы с размерами автобуса. Корабль разделён на 2 части: герметичную, предназначенную для размещения материалов и оборудования, и негерметичную, где расположены системы контроля и управления, сферические ёмкости для воды, газов и ракетного топлива.

Внутренний герметизированный объём грузовика составляет 45 м³ . Грузы в герметичном отсеке корабля располагаются в стандартных стойках. Грузы из корабля в МКС и отработанные материалы и мусор из МКС в корабль переносятся космонавтами вручную. В задней части корабля находится сервисный блок, к которому прикреплены панели солнечных батарей . Солнечные батареи раскрываются в виде буквы Х. Размах солнечных батарей — 22,28 метра , мощность — 4 к Вт . В сервисном блоке расположены системы управления кораблём.

В кормовой части корабля установлены 4 двигателя. Два из них обеспечивают маневрирование корабля во время стыковки с МКС, а работая одновременно, все 4 двигателя используются для подъёма орбиты станции. Кроме того, на корабле имеется 28 двигателей для коррекции орбиты. Оборудование корабля потребляет 900 ватт в активном режиме полёта или 400 ватт в пассивном режиме.

АГК запускается в космос европейской ракетой-носителем « Ариан-5 » с космодрома Куру во Французской Гвиане .

Автоматический грузовой космический корабль пристыковывается к кормовому порту служебного модуля « Звезда » и остаётся в составе МКС до 190 дней. После выполнения своей миссии АГК осуществляет контролируемый сход с орбиты и сгорает над заданным районом Тихого океана .

Управление кораблём осуществляется командой из 60 человек из центра, расположенного в Тулузе (Франция).

В общей сложности осуществлен запуск 5 европейских грузовых кораблей — в 2008, 2011, 2012, 2013 и 2014 году.

Миссии

Номер	Название	Дата запуска	Стыковка	Расстыковка	Ссылки
ATV-001	« Жюль Верн »	9 марта 2008	3 апреля 2008	29 сентября 2008
ATV-002	« Иоганн Кеплер »	16 февраля 2011	24 февраля 2011	20 июня 2011
ATV-003	« Эдоардо Амальди »	23 марта 2012	29 марта 2012	4 октября 2012
ATV-004	« Альберт Эйнштейн »	6 июня 2013	15 июня 2013	28 октября 2013
ATV-005		29 июля 2014	12 августа 2014	14 февраля 2015

Обзор миссий

Миссия	Масса нагрузки, кг	Топливо для МКС, кг	Вода, кг	Газ, кг	Сухие грузы, кг	Поздняя загрузка, кг	Дней в космосе	Коррекций орбиты	Ссылки
ATV «Жюль Верн»	4575	3235	285	20	1150	123	205	6
ATV «Иоганн Кеплер»	7100	5605	0	100	1605	435	126	5
ATV «Эдоардо Амальди»	6595	4206	285	100	2200	592	196	9
ATV «Альберт Эйнштейн»	6590	3440	570	100	2489	1109	151	6
ATV «Жорж Леметр»	6616	2978	843	100	2695	124	129	7

«Жюль Верн»

Название первого корабля — «Жюль Верн» — было дано в честь первого писателя научной фантастики Жюля Верна . В середине июля 2007 года корабль «Жюль Верн» был отправлен морем из Роттердама во Французскую Гвиану. 31 июля корабль прибыл во Французскую Гвиану и был перевезён на космодром Куру. Старт АТК откладывался несколько раз и состоялся 9 марта 2008 года в 4:03 UTC . Аппарат был запущен с помощью РН « Ариан-5 ».

3 апреля в 13 часов 33 минуты на расстоянии 250 метров от станции управление сближением было переключено от навигационной системы GPS на лазерную систему. В 14 часов 15 минут «Жюль Верн» был на расстоянии 19 метров от станции и оставался в этом положении в течение двадцати минут. В 14 часов 38 минут «Жюль Верн» приблизился к станции на расстояние 11 метров. В это время начался заключительный этап стыковки. Стыковка была осуществлена 3 апреля в 14:45 UTC в полностью автоматическом режиме.

Первый полёт европейского грузовика являлся испытательным, поэтому он доставил на МКС только 5 тонн полезных грузов. Люк в грузовой корабль «Жюль Верн» был открыт 4 апреля в 10 часов 15 минут.

6 сентября 2008 в 01:30 МСК ATV отстыковался от российского сегмента МКС в автоматическом режиме . 29 сентября 2008 после серии манёвров около 17:30 МСК корабль вошёл в плотные слои атмосферы и разрушился, а через 12 минут оставшиеся обломки затонули в несудоходном районе Тихого океана в нескольких тысячах километров восточнее Новой Зеландии .

«Иоганн Кеплер»

«Иоганн Кеплер» , второй грузовой корабль, назван в честь немецкого астронома Иоганна Кеплера . Он отправился на орбиту 17 февраля (16 февраля по UTC ) 2011 года.

Корабль был запущен на ракете-носителе « Ариан-5ES » из Гвианского космического центра на Куру 17 февраля 2011 года , в рамках миссии к Международной космической станции (МКС) с грузом из воды, воздуха, топлива и другим. Запуск был произведён на сутки позже из-за программного сбоя .

24 февраля в 15:59 UTC корабль пристыковался к кормовому стыковочному узлу модуля «Звезда» . Стыковка шла автоматически под контролем космонавта Александра Калери на борту МКС и ЦУПов в России (г. Королёв ) и Европе (г. Тулуза ) .

«Эдоардо Амальди»

«Эдоардо Амальди» , третий грузовой корабль, был назван в честь итальянского физика Эдоардо Амальди . Он отправился на орбиту 23 марта в 08:34 МСК 2012 года.

Корабль был запущен на ракете-носителе « Ариан-5ES » из Гвианского космического центра на Куру в рамках миссии доставки воды, топлива и сухих грузов к МКС . Стыковка с российским служебным модулем « Звезда » была осуществлена в автоматическом режиме ночью 29 марта в 02:31 МСК . Из-за проблем с системой управления корабль отстыковался от МКС только со второй попытки .

«Альберт Эйнштейн»

«Альберт Эйнштейн» — четвёртый грузовой корабль, названный в честь немецкого физика Альберта Эйнштейна . ATV-4 был запущен 5 июня 2013 года в 21:52:11 UTC (6 июня, 01:52:11 МСК) с помощью ракеты-носителя тяжёлого класса «Ариан-5ES» из Гвианского космического центра на Куру . Стыковка с российским служебным модулем « Звезда » была осуществлена 15 июня 2013. Из-за возможности загрязнения грузовика плесенью и бактериями, открытие люков после стыковки было отложено . В результате было принято решение взять пробы воздуха и после провести очистку занявшую 5 часов . 28 октября «Альберт Эйнштейн» успешно отстыковался от станции, а 2 ноября был осуществлен его полностью контролируемый спуск в атмосфере с разрушением. Установлен рекорд по удалению из космоса мусора массой в 2 тонны. Кроме того, ATV-4 установил ещё один рекорд, став самым тяжелым космическим кораблем (20 тонн 218 килограммов), когда-либо выведенным на орбиту ракетой-носителем «Ариан» .

Перспективы

В 2014 году ЕКА запустило к станции последний, пятый, ATV. После прекращения программы ATV полезные грузы на МКС доставляются российскими грузовыми кораблями « Прогресс », японскими грузовыми кораблями HTV , а также по контракту с НАСА частными американскими грузовыми кораблями: Dragon (разработчик — компания SpaceX ) и « Сигнус » ( Orbital Sciences Corporation ).

Герметичный отсек частного грузового корабля Сигнус компании Orbital Sciences Corporation создан с использовании наработок ATV итальянской компанией Thales Alenia Space .

В новом корабле НАСА « Орион » будет использоваться модернизированная версия ATV в виде . К восьми двигателям ATV суммарной тягой 490 ньютонов будет добавлен главный двигатель тягой 26 кН , модернизированный двигатель системы орбитального маневрирования шаттла . Кроме того, будет увеличена эффективность солнечных батарей — с 17 % до 30 %. Эти модули является взносом ЕКА в операции на МКС на период 2017—2020 годы .

Ранее рассматривались варианты преобразования корабля в возвращаемый на Землю: проекты PARES ( англ. PAyload REtrieval System ) и CARV ( англ. Cargo Ascent and Return Vehicle ), в дальнейшем в пилотируемый вариант — программа (CRV), а также использование в качестве космических буксиров — для ремонта и возврата вышедших из строя космических аппаратов.

Сравнение с аналогичными проектами

Сравнение характеристик беспилотных грузовых космических кораблей [ просмотр | править ]
Название	ТКС	Прогресс		HTV	Dragon	Dragon 2	Cygnus	Тяньчжоу (天舟)
Разработчик	ОКБ-52	> РКК «Энергия»	ЕКА	JAXA	SpaceX	SpaceX	Northrop Grumman	CNSA
Внешний вид
Первый полёт	15 декабря 1976	20 января 1978	9 марта 2008	10 сентября 2009	8 декабря 2010	6 декабря 2020	18 сентября 2013	20 апреля 2017
Последний полёт	27 сентября 1985 (полёты прекращены)	23 августа 2023 (Прогресс МС)	(полёты прекращены)	20 мая 2020 (полёты стандартной версии прекращены)	07 марта 2020 (полёты прекращены)	10 ноября 2023		17 января 2024
Всего полётов (неудачных)	8	177 ( 3 из-за ракеты-носителя)	5	9	22 ( 1 из-за ракеты-носителя)	9	21 ( 1 из-за ракеты-носителя)	7
Габариты	13,2 м длина 4,1 м ширина 49,88 м³ объём	7,48—7,2 м длина 2,72 м ширина 7,6 м³ объём	10,7 м длина 4,5 м ширина 48 м³ объём	10 м длина 4,4 м ширина 14 м³ объём (герметичный)	7,2 м длина 3,66 м ширина 11 м³ объём (герметичный), 14—34 м³ объём (не герметичный)	8,1 м длина 4,0 м ширина 9,3 м³ объём (герметичный), 37 м³ объём (не герметичный)	5,14—6,25 м длина 3,07 м ширина 18,9—27 м³ объём	9 м длина 3,35 м ширина 15 м³ объём
Многоразовость	да, частичная	нет	нет	нет	да, частичная	да, частичная	нет	нет
Масса, кг	21 620 кг (стартовая)	7150 кг (стартовая)	20 700 кг (стартовая)	10 500 кг (сухая) 16 500 кг (стартовая)	4200 кг (сухая) 7 100 кг (стартовая)	6400 кг (сухая) 12 000 кг (стартовая)	1500 кг (сухая) 1 800 кг (сухая улучшенный)	13 500 кг (стартовая)
Полезная нагрузка, кг	5200 кг	2500 кг (Прогресс МС)	7670 кг	6200 кг	3310 кг	6000 кг	2000 3500 кг (улучшенный)	6500 / 7400 (с «6»-го) кг
Возвращение груза, кг	500 кг	утилизация	утилизация / до 6500 кг	утилизация	до 2500 кг	до 3300 кг	утилизация 1200 кг	утилизация
Время полёта в составе ОС	до 90 суток	до 180 суток	до 190 суток	до 30 суток	до 38 суток	до 720 суток	до 720 суток	—
Время полёта до стыковки	до 4 суток	до 4 суток	—	до 4,5 суток	—	до 2 суток	до 2 суток	—
Ракета-носитель	Протон -K	Союз-У ( Союз-У2 ) Союз-ФГ Союз-2.1а	Ариан-5 ES	H-IIB	Falcon 9	Falcon 9	Антарес Атлас-5 401 Falcon 9	Чанчжэн-7
Описание	Доставка грузов на орбитальную станцию « Алмаз ». В виде автоматического грузового корабля стыковался к орбитальным станциям « Салют ». Первоначально разрабатывался как пилотируемый корабль.	Применяется для снабжения МКС , корректировки орбиты МКС. Первоначально использовался для советских и российских космических станций.	Использовался для снабжения МКС, корректировки орбиты МКС.	Используется для снабжения МКС.	Частный частично многоразовый космический корабль , в рамках программы COTS , предназначенный для доставки и возвращения полезного груза.	Частный частично многоразовый космический корабль, в рамках программы COTS, предназначенный для доставки и возвращения полезного груза. Новое поколение грузовых космических кораблей.	Частный космический корабль снабжения, в рамках программы COTS . Предназначен для снабжения МКС.	Доставка грузов к орбитальным станциям « Тяньгун-2 » и « Тяньгун ». Создан на основе космической лаборатории «Тяньгун-2»

См. также

Автоматические беспилотные грузовые космические корабли:

• « Прогресс » — российский
• H-II Transfer Vehicle — японский
• Dragon SpaceX — разработан компанией SpaceX
• « Сигнус » — разработан компанией Orbital Sciences Corporation

Примечания

Ссылки

• (англ.)
• (англ.)
• (англ.)
• (англ.)
• (англ.)