Interested Article - Модуль (космонавтика)

Базовый блок орбитальной станции «Мир» — первый в истории модуль многомодульной ОС.

Модуль в космонавтике — конструктивно законченная составная часть орбитального средства ( орбитальной станции , космической платформы, межорбитального буксира и т. д. ) предназначенная для реализации целевых, управляющих и/или обеспечивающих функций самостоятельно или в составе орбитального средства . Это сложное высокотехнологичное устройство, состоящее из многих тысяч компонент, производство которого может продолжаться несколько лет, а стоимость достигать сотен миллионов долларов.

Модульная структура позволяет не только строить крупные орбитальные станции с помощью менее грузоподъёмных и более дешёвых ракет-носителей , но и заменять в случае необходимости выработавшие свой ресурс модули на новые (так, в 2021 году модуль МКС « Пирс » был заменён на « Науку »).

В случае начала освоения человеком других небесных тел, вероятно появление модулей — элементов баз: лунных , марсианских и т. д. Имеющиеся проекты лунных и марсианских баз предусматривают модульную архитектуру.

Некоторые автоматические межпланетные станции при подходе к цели назначения разделяются на орбитальный и посадочный модуль . Термин «модуль служебных систем» применяется также для космических платформ .

Многомодульные ОС

Первой многомодульной орбитальной станцией стала советская ОС « Мир » (1986—2001), состоявшая в финальной конфигурации из семи постоянных модулей, к которым несколько раз пристыковывался американский модуль « Спейсхэб ».
Второй (с 1998) — Международная космическая станция , состоящая из 17 модулей, сгруппированных в сегменты ( российский , американский , планируемый « Аксиом »),
Третьей (с 2022) — китайская космическая станция «Тяньгун» , на 2023 год состоящая из трёх модулей.

Все эти станции расположены или были расположены на орбите Земли. На орбите Луны планируется станция Gateway , модули которой ( , , , и др.) находятся в фазе проектирования и производства.

В стадии проектирования и изготовления находятся также десятки модулей планируемых станций на орбите Земли — « Аксиом », РОСС , « Орбитальный риф » и т. д.

Стыковка модулей

Конус ССВП

Щуп ССВП

Друг с другом и с прибывающими космическими кораблями модули стыкуются через расположенные на них стыковочные узлы. Каждый модуль имеет от 1 до 6 СУ. Существует несколько несовместимых систем стыковки, с внутренними диаметрами от 80 до 127 см. Для стыковки модулей и кораблей с разными стыковочными системами применяются специальные адаптеры ( Герметичный стыковочный переходник , Международный стыковочный адаптер ).

После пристыковки нового модуля к станции, экипаж подключает его к информационному, энергетическому и воздушному контурам станции.

Список модулей с максимальным (6) числом СУ:

Сведённые с орбиты: базовый блок советской станции «Мир»
В полёте (все — в составе МКС): « Node-1 » (изготовитель — Boeing ), « Node-2 », « Node-3 » (изготовитель — Alenia Aeronautica /Thales Alenia Space), « Причал »
Созданные, но не запущенные:
Планируемые: « » — аналог одноимённого модуля МКС.

Типы

По функциональности, модули ОС бывают:

cлужебные/базовые (с системами жизнеобеспечения экипажа, двигательными системами и системами ориентации ОС — например, « Звезда »)
шлюзовые: для ВКД — например, « Поиск », и для запуска малых спутников/внешнего экспонирования материалов/выброса мусора (« Бишоп »)
жилые, туристические ( Модуль проживания )
научные/экспериментальные/лабораторные (« Наука »)
стыковочные (« Рассвет ») — для пристыковки грузовых и пилотируемых кораблей
узловые (« Причал », « Гармония ») — для соединения большого числа модулей и также пристыковки кораблей
обзорные (« Купол »)
двигательные ( Модуль временного управления )
технологические/производственные (« Кристалл »)
энергетические ( НЭМ )
складские/снабжения ( Герметичный многофункциональный модуль ) и т. д.

Один модуль может совмещать в себе несколько данных функций.

По конструкционным признакам — трансформируемые ( BEAM ), составные (« Кибо ») и т. д..

Устройство

Как правило, модули ОС имеют внутренний герметичный объём от 10 до 100 и более кубометров, ограниченный металлической оболочкой толщиной порядка 3 мм с внешней теплоизоляцией . Часть этого объёма, ограниченная панелями, является жилой, в ней поддерживается непрерывная циркуляция воздуха. Во многих модулях имеются иллюминаторы . В составе крупных модулей могут иметься герметичные адаптеры (отсеки), отделяемые от остальной части модуля внутримодульными люками и способные служить шлюзами для внекорабельной деятельности .

Наличие герметичного объёма не всегда является характерным признаком модуля: так, ферма МКС Z1 герметичный объём имеет, однако модулем не называется.

Внешняя поверхность модулей оборудуется поручнями для страховки во время выходов в открытый космос. На ней крепятся солнечные панели, теплообменники, манипуляторы, складские негерметичные платформы, видеокамеры, двигатели ориентации и коррекции орбиты, датчики, узлы космической связи и прочее внешнее оборудование.

Большинство модулей или имеют цилиндрическую форму, или составлены из нескольких соосных цилиндров разного диаметра.

Макеты

Вместе с запускаемыми модулями создаются их полноразмерные макеты, для наземных тренировок космонавтов. Так, макеты всех модулей ОС «Мир» и МКС были в частности изготовлены для Гидролаборатории ЦПК им. Ю.А.Гагарина.