Орбитальный аппарат увеличенной продолжительности действия
Программа Extended Duration Orbiter (EDO) — проект НАСА по подготовке к долгосрочным (месяцам) микрогравитации исследованиям на борту космической станции «Свобода» , которая позже превратилась в Международную космическую станцию . Ученым и НАСА нужен был практический опыт, позволяющий постепенно увеличивать время проведения экспериментов. Первоначальная конфигурация космического корабля «Шаттл» от недели до десяти дней обычно обеспечивала космический полет . Частью проекта было несколько исследовательских проектов и аппаратных компонентов, из которых одним из наиболее заметных был EDO-поддон, заключенный по контракту с Rockwell International . [1]
Первым орбитальным аппаратом, оснащенным аппаратной конфигурацией EDO, был Endeavour во время его постройки, а его последним полетом EDO был STS-67 в 1995 году. [1] [2] Модификации EDO Endeavour были удалены в 1996 году в рамках планового технического обслуживания , чтобы уменьшить вес орбитального аппарата до STS-89 . [1] Columbia была оборудована для полета EDO в период технического обслуживания с 10 августа 1991 года по 9 февраля 1992 года, перед STS-50 , который был первым полетом EDO. [2] [3] С 1992 по 1994 год «Атлантида» проходила период технического обслуживания, в течение которого «Атлантида» была модифицирована, чтобы иметь все условия, необходимые для возможности EDO, но НАСА предпочло не проводить окончательные модификации, и «Атлантида» никогда не имела возможностей EDO. [1] Паллета EDO, используемая в этих конфигурациях орбитальных аппаратов, была уничтожена во время «Колумбии» катастрофы в 2003 году .
ЭДО Паллет
[ редактировать ]
Криогенный комплект орбитального корабля увеличенной продолжительности (EDO-поддон или CRYO) представлял собой сборку оборудования диаметром 15 футов (4,6 м), которая крепилась вертикально к задней переборке отсека полезной нагрузки орбитального корабля и позволяла орбитальному аппарату поддерживать полет до Продолжительность 16 дней. [1] В состав оборудования входили криогенные баки, соответствующие панели управления и оборудование авионики. Хотя «Атлантис» был частично модернизирован для размещения EDO, только «Колумбия» и «Индевор» на самом деле с поддоном летали . Поддон дебютировал на СТС-50 был потерян , а на СТС-107 в 2003 году. [4]
второго поддона EDO Первоначально НАСА рассматривало возможность добавления к «Индевору» , размещенного перед первым, в общей сложности из тринадцати комплектов резервуаров, что позволило бы орбитальному аппарату оставаться в космосе в течение 28 дней, но менеджеры отказались от этого, когда Международный космический корабль Началась сборка станции, и вместо этого с орбитального корабля была удалена возможность EDO, чтобы уменьшить его вес и позволить ему доставлять больше груза на МКС. [1] [5]
Никакой замены поддона не планировалось, поскольку система передачи энергии от станции к шаттлу обеспечивала почти те же возможности, а вывод из эксплуатации парка шаттлов в 2011 году сделал ее ненужной.
Технические характеристики
[ редактировать ]В резервуарах EDO хранилось 368 фунтов (167 кг) жидкого водорода при температуре -418 градусов по Фаренгейту (-250,0 ° C) и 3124 фунта (1417 кг) жидкого кислорода при температуре -285 градусов по Фаренгейту (-176,1 ° C). Общий вес пустой системы составил 3571 фунт (1620 кг). При заполнении криогенами вес системы составлял примерно 7000 фунтов (3,2 т ). [1] [6]
Использовать
[ редактировать ]Поддон EDO был разработан для увеличения срока службы орбитального корабля при длительных миссиях за счет подачи дополнительного водорода и кислорода для его топливных элементов . Эти топливные элементы, в свою очередь, преобразовывали водород и кислород в электрическую энергию, необходимую для работы орбитального корабля. [7] Например, во время STS-80 из 3989 фунтов кислорода и 502 фунтов водорода было произведено 5856 кВтч. [8] : 24 Для СТС-50 из 4367 фунтов кислорода и 550 фунтов водорода было произведено 6204,7 кВтч. [9] : 12 Для сравнения, STS-77 , миссия без поддона EDO, выработала 3924 кВтч из 2745 фунтов кислорода и 346 фунтов водорода. [10] : 20
Еще одним побочным продуктом работы топливных элементов была питьевая вода. СТС-77 произвел 3091 фунт, [10] : 20 в то время как миссии, использующие поддон EDO, такие как STS-50 и STS-80, дали 4914,6 фунта. [9] : 12 и 4492 фунта, [8] : 24 соответственно.
Миссии, включающие поддон EDO, предоставили расширенные возможности для научных исследований. Они позволили провести детальные исследования в таких областях, как микрогравитация , науки о жизни , наземные и астрономические наблюдения . Они также способствовали пониманию способности человека адаптироваться в условиях пониженной гравитации. [7]
В следующих миссиях использовался поддон EDO:
| ОКБ Рейс | Трансфер | Миссия | Дата запуска | Продолжительность | Основная полезная нагрузка(и) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Колумбия | СТС-50 | 25 июня 1992 г. | 13 дней, 19 часов, 30 минут, 4 секунды | Лаборатория микрогравитации США-1 [9] : 1 |
| 2 | Колумбия | СТС-58 | 18 октября 1993 г. | 14 дней, 0 часов, 12 минут, 32 секунды | Космическая лаборатория наук о жизни-2 |
| 3 | Колумбия | СТС-62 | 4 марта 1994 г. | 13 дней, 23 часа, 16 минут, 41 секунда | Полезная нагрузка-2 в условиях микрогравитации США |
| 4 | Колумбия | СТС-65 | 8 июля 1994 г. | 14 дней, 17 часов, 55 минут, 1 секунда | Международная лаборатория микрогравитации-2 |
| 5 | Стараться | СТС-67 | 2 марта 1995 г. | 16 дней, 15 часов, 8 минут, 48 секунд | АСТРО-2 |
| 6 | Колумбия | СТС-73 | 20 октября 1995 г. | 15 дней, 21 час, 53 минуты, 16 секунд | Лаборатория микрогравитации США-2 |
| 7 | Колумбия | СТС-75 | 22 февраля 1996 г. | 15 дней, 17 часов, 40 минут, 22 секунды | Привязная спутниковая система-1Р (перелет Привязной спутниковой системы-1 на STS-46 ) Полезная нагрузка США в условиях микрогравитации-3 |
| 8 | Колумбия | СТС-78 | 20 июня 1996 г. | 16 дней, 21 час, 48 минут, 30 секунд | Жизнь и микрогравитация Космическая лаборатория |
| 9 | Колумбия | СТС-80 | 19 ноября 1996 г. | 17 дней, 15 часов, 53 минуты, 18 секунд | Объект Wake Shield ОРФЕС-СПАС II [8] : 1 |
| 10 | Колумбия | СТС-83 | 4 апреля 1997 г. | 3 дня, 23 часа, 13 минут, 38 секунд | Лаборатория микрогравитации-1 (Миссия завершилась досрочно из-за проблемы с одним из топливных элементов Колумбии . [11] ) |
| 11 | Колумбия | СТС-94 | 1 июля 1997 г. | 15 дней, 16 часов, 45 минут, 29 секунд | Лаборатория микрогравитации-1 (перелет STS-83) |
| 12 | Колумбия | СТС-87 | 19 ноября 1997 г. | 15 дней, 16 часов, 35 минут, 1 секунда | Полезная нагрузка-4 в условиях микрогравитации США Спартанец-201 |
| 13 | Колумбия | СТС-90 | 17 апреля 1998 г. | 15 дней, 21 час, 50 минут, 58 секунд | Нейролаб |
| 14 | Колумбия | СТС-107 | 16 января 2003 г. | 15 дней, 22 часа, 20 минут, 32 секунды | Двойной исследовательский модуль SPACEHAB FREESTAR , потерян при входе в атмосферу, космического корабля "Колумбия" катастрофа |
медицинский проект ОКБ
[ редактировать ]До проекта EDO ни один шаттл не совершал полетов дольше 10 дней. Поскольку космические путешественники могут терять сознание при вставании ( ортостатическая непереносимость) после возвращения к нормальной гравитации даже после коротких полетов, а мышечная сила может снижаться, проект EDOMP был сосредоточен на том, чтобы экипаж мог посадить орбитальный аппарат и выйти из него без посторонней помощи. после 16-дневного полета. Астронавты, совершившие 40 полетов шаттлов ( от STS-32 до STS-72 ), приняли участие в 36 исследованиях EDOMP. Результаты этих расследований были использованы для разработки правил и рекомендаций для 16-дневных полетов. Несколько типов тренажеров (например, беговая дорожка , велоэргометр и гребец ) были среди устройств и процедур, разработанных для предотвращения потери физической формы тела, происходящей во время космического полета. Транспортные средства экипажа, в которых космонавты перевозились после приземления, были построены с целью повышения медицинских возможностей на месте приземления, а также комфорта и безопасности экипажа. В результате EDOMP также была создана база данных из 125 официальных публикаций и 299 рефератов, технических документов и презентаций. [12] Преемником проекта стал медицинский проект МКС . [13]
Другие проекты и исследования EDO
[ редактировать ]- Система ручной чистки одежды – система для стирки выбранных предметов одежды. [14]
- Автоматизированная система обнаружения, изоляции и реконфигурации неисправностей (FDIR), которая будет поддерживать шаттлы до 28 дней. [15]
- Система сбора отходов орбитального корабля увеличенного срока действия . [16] Подобная система позже была добавлена на МКС как подсистема сбора отходов МКС. [17]
- Регенерируемая CO 2 система удаления для орбитального аппарата увеличенного срока службы . [16]
- Медицинское расширенное медицинское предприятие (МЕМЕ) . [18]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Дженкинс, Деннис Р. (2001). Спейс шаттл: история национальной космической транспортной системы . Мыс Канаверал, Флорида, стр. Страницы 393, 437, 438. ISBN 0-9633974-5-1 .
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) - ^ Перейти обратно: а б ПАО НАСА (2007). «Список миссий повышенной продолжительности» . НАСА. Архивировано из оригинала 23 июня 2006 года . Проверено 16 ноября 2007 г.
- ^ НАСА (1992). «СТС-50» . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства . Проверено 16 ноября 2007 г.
- ^ НАСА. «Обзор миссии и ключевых исследований STS-107 - FS-2002-06-107-MSFC» (PDF) . НАСА . Проверено 16 ноября 2007 г.
- ^ НАСА (3 марта 1992 г.). «Художная концепция в разрезе OV-105, состыкованного с космической станцией Freedom (SSF)» . НАСА. Архивировано из оригинала 17 сентября 2009 г. Проверено 16 ноября 2007 г.
- ^ НАСА (2007). «СТС-87» . НАСА. Архивировано из оригинала 12 ноября 2016 года . Проверено 16 ноября 2007 г.
- ^ Перейти обратно: а б Эванс, Бен (1 апреля 2015 г.). «Расширение шаттла: 25 лет с момента решения EDO» . АмерикаКосмос . Архивировано из оригинала 3 мая 2023 года . Проверено 8 сентября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Отчет о полете космического корабля STS-80 (PDF) (Технический отчет). НАСА . Февраль 1997 г. NSTS-37411/TM-112252. Архивировано (PDF) из оригинала 8 сентября 2023 года . Проверено 8 сентября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Отчет о полете космического корабля STS-50 (PDF) (Технический отчет). НАСА . Август 1992 г. NSTS-08277/CR-193057. Архивировано (PDF) из оригинала 26 августа 2023 года . Проверено 8 сентября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б Отчет о полете космического корабля STS-77 (PDF) (Технический отчет). НАСА . Июнь 1996 г. NSTS-37408/TM-112641. Архивировано (PDF) из оригинала 8 сентября 2023 года . Проверено 8 сентября 2023 г.
- ^ НАСА (2001). «СТС-83» . НАСА . Проверено 8 декабря 2007 г.
- ^ Космический центр Джонсона , НАСА . «Продленный медицинский проект орбитального корабля (EDOMP)» . НАСА. Архивировано из оригинала 4 октября 2008 г. Проверено 17 ноября 2007 г.
- ^ НАСА (17 июля 2007 г.). «Медицинский проект ИКС» . НАСА. Архивировано из оригинала 2 июня 2008 года . Проверено 17 ноября 2007 г.
- ^ НАСА. «Система ручной чистки одежды для длительных полетов орбитальных шаттлов» . НАСА . Проверено 16 ноября 2007 г.
- ^ Реджай, Б.; Зейлинголд, Д.; Рехаген, С. (1992). «28-дневное автоматическое обнаружение неисправностей, изоляция и восстановление орбитального аппарата увеличенной продолжительности, а также разработка концепции». Конференция специалистов по материалам AIAA - Технология нанесения покрытий для аэрокосмических систем . Гарвардский университет . Бибкод : 1992aiaa.meetZ....R .
- ^ Перейти обратно: а б Джеймс Э. Этуотер (1996). «Системы жизнеобеспечения: от Меркурия до шаттла» . Университет штата Орегон . Архивировано из оригинала 8 августа 2007 года . Проверено 16 ноября 2007 г.
- ^ POA НАСА (22 июня 2001 г.). «Восстановление подсистемы сбора мусора Международной космической станции DTO 692» . Проверено 17 ноября 2007 г.
- ^ НАСА. «Контракт на биоастронавтику: примеры заданий» (.doc) . НАСА . Проверено 16 ноября 2007 г.