Квантум-1
 Квант-1 в 1995 году | |
| Статистика модуля | |
|---|---|
| Название миссии | Мне |
| Запуск | 31 марта 1987 г. 00:06:16 всемирное координированное время ЛК-200/39 , космодром Байконур , СССР |
| Ракета-носитель | Протон-К |
| Пристыкован | 9 апреля 1987 г. 00:35:58 UTC |
| Повторный вход | 23 марта 2001 г. 05:50:00 UTC |
| Время на орбите | 5106 дней, 5 часов [1] |
| Длина | 5,3 м |
| Диаметр | 4,35 м [2] |
| Стартовая масса (включая FSM): | 20 600 кг [3] |
| Масса модуля | 11000 кг (при запуске) [3] |
| ФСМ Масса | 9600 кг (на старте) [3] |
| Обитаемый объем | 40 м 3 |
«Квант-1» ( русский : Квант-1 ; английский : Quantum-I/1 ) (37КЭ) был первым модулем, прикрепленным в 1987 году к основному модулю «Мир» , составлявшему ядро советской космической станции «Мир» . Он оставался прикрепленным к «Миру» до тех пор, пока вся космическая станция не была свернута с орбиты в 2001 году. [4]
Модуль «Квант-1» содержал научные приборы для астрофизических наблюдений и экспериментов в области материаловедения. Он использовался для проведения исследований физики активных галактик, квазаров и нейтронных звезд и имел уникальные возможности для изучения сверхновой SN 1987A . Кроме того, он поддерживал биотехнологические эксперименты по созданию противовирусных препаратов и фракций. Некоторыми дополнениями к «Кванту-1» за время его существования были солнечные батареи и балки «Софора» и «Рапана» .
Модуль «Квант-1» был создан на базе космического корабля ТКС и представлял собой первую экспериментальную версию запланированной серии модулей типа «37К». Модули 37К имели сбрасываемый двигательный модуль типа ТКС-Э, также называемый Функционально-служебным модулем (ФСМ).Система управления «Квант-1» разработана НПО «Электроприбор» ( Харьков , Украина ). [5]
После предыдущих инженерных испытаний космических станций « Салют-6» и «Салют-7» (и временно прикрепленных модулей космических станций на базе ТКС, таких как «Космос 1267» , «Космос 1443» и «Космос 1686» ), он стал первым модулем космической станции, полупостоянно прикрепленным к первому модульному модулю. космическая станция в истории космических полетов. [3] Первоначально планировалось, что «Квант-1» будет состыкован с космической станцией «Салют-7», однако планы были изменены на запуск на «Мир» , который первоначально рассматривался на борту советского космического корабля «Буран» , который в конечном итоге был изменен на запуск на «Мир» с помощью ракеты «Протон-К» .
Фон
[ редактировать ]
Космический корабль «Квант» представлял собой первое использование нового типа модуля советской космической станции, получившего обозначение 37К. Приказ о начале разработки был издан 17 сентября 1979 года. Базовая конструкция 37К представляла собой герметичный баллон диаметром 4,2 м со стыковочным узлом на носовой части. Он не был оборудован собственной двигательной установкой. Первоначальное разрешение предусматривало в общей сложности восемь 37K различных конфигураций:
- Один экспериментальный 37КЭ (с использованием в качестве буксира избыточного модуля ФГБ списанного пилотируемого парома «Челомей ТКС»), который будет пристыкован к переднему порту космической станции «Салют-7».
- Четыре модуля 37КС для «Мира». Их будет доставлять и пристыковывать к станции новый более легкий буксир FGO.
- Три модуля по 37 КБ. Они будут размещены в отсеке полезной нагрузки космического корабля «Буран». Они могли оставаться прикрепленными к отсеку или (в модификации 37КБИ) пристыковываться к орбитальным станциям «Мир» или «Мир-2» с помощью манипулятора «Буран».
37КЭ получил обозначение «Квант» и был оснащен астрофизической полезной нагрузкой. Также использовались разработанная для «Алмаза» цифровая машина управления полетом «Салют-5Б» и система ориентации маховика Gyrodyne . Когда модуль приближался к завершению, у «Салюта-7» возникли многочисленные технические проблемы, и «Квант» был перенаправлен на стыковку с «Миром». Но тогда «Мир» планировалось находиться на 65-градусной орбите, а «Квант» был на 800 кг слишком тяжел для вывода ракеты-носителя «Протон» на такую орбиту. В январе 1985 года «Мир» был переведен на орбиту 51,6 градуса, что решило одну проблему. Но теперь планировалось, что «Квант» состыкуется с тыловым портом «Мира», что потребовало добавления линий для подачи ракетного топлива от корабля-заправщика «Прогресс» в резервуары хранения «Мира». Это снова увеличило вес, вынудив FGB снизить загрузку топлива до 60% в баках высокого давления и пустых баках низкого давления. При заявленной общей стартовой массе от 20 600 до 22 797 кг (от 45 415 до 50 259 фунтов), [3] [6] Предполагалось, что на тот момент «Квант-1» был самой тяжелой полезной нагрузкой, поднятой «Протоном», и требовала специальных модификаций его ракеты-носителя. [6]
Описание
[ редактировать ]
«Квант-1» состоял из двух герметичных рабочих отсеков, одного негерметичного экспериментального отсека и одного небольшого шлюза для доступа к телескопам, а также для смены и извлечения пленки. Он также имел дополнительные системы жизнеобеспечения, включая генератор кислорода «Электрон» и оборудование для удаления углекислого газа из воздуха. [3]
Научное оборудование на борту «Квант-1» включало: [3] [6]
- Рентгеновский : астрономический телескоп с четырьмя инструментами
- TTM, спектрометр/широкоугольная камера с кодированной маской (голландский/британский)
- Сирена 2 , газовый сцинтилляционный пропорциональный спектрометр (ESA)
- HEXE, рентгеновский эксперимент высокой энергии (немецкий)
- Pulsar X-1 , детектор рентгеновских и гамма-лучей (20–1300 кэВ).
- Глазар — ультрафиолетовый телескоп.
- Мария , магнитный спектрометр
- Светлана , аппарат электрофореза
- и, наконец, «Арфа-Э» , установленный снаружи модуля в январе 1990 года для исследования ионосферы и магнитосферы Земли.
Для проведения астрономических наблюдений на «Квант-1» помимо двух датчиков горизонта Земли были установлены два звездных датчика и три звездных трекера. [6] – шесть гиродинов , позволявших чрезвычайно точно наводить весь комплекс «Мир». Поскольку гиродины работали от электричества, они также значительно сократили количество топлива для управления ориентацией, необходимого для управляющих двигателей базового блока «Мир», что позволило сэкономить 15 тонн топлива за первые два года. Однако они потребляли много электроэнергии: среднее потребление модуля «Квант-1» оценивалось в 6,90 кВт. [3] [6]
Запуск и стыковка
[ редактировать ]
Первоначально «Квант-1» планировалось запустить и пристыковать к «Салюту-7» , но из-за задержек его пришлось запустить вместо этого к «Миру». «Квант-1» не имел собственных двигательных установок, и для достижения «Мира» «Квант-1» был соединен с функциональным служебным модулем (ФСМ), несущим двигательную и электрическую системы, чтобы действовать как космический буксир. ФСМ был создан на базе космического корабля ТКС , который позже станет основой Функционально -грузового блока модулей « Квант -2» , «Кристалл» , «Спектр » и «Природа» .
«Квант-1» и его ФСМ были запущены 30 марта 1987 года – на момент запуска на станции «Мир» находился экипаж ЭО-2, который уже состыковался в переднем порту с кораблем «Союз ТМ-2» . 9 апреля «Квант-1» совершил мягкую стыковку с кормовым портом «Мира». Однако «Квант-1» не смог достичь жесткой стыковки, а это означало, что два космических корабля были связаны лишь слабо — в этой конфигурации «Мир» не мог сориентироваться, иначе могло произойти повреждение.
Экипаж ЭО-2 11 апреля провел экстренный выход в открытый космос для расследования проблемы. Экипаж обнаружил обломок, вероятно, мешок для мусора, оставленный «Прогрессом-28». Убрав его, «Квант-1» наконец смог в тот же день достичь жесткой стыковки со станцией. «Квант-ФСМ», в котором находилась теперь ненужная двигательная установка модуля «Квант-1», был окончательно сброшен 12 апреля, обнажив задний стыковочный порт «Квант-1». [3]
Начальная эксплуатация
[ редактировать ]После окончательного стыковки и сброса «Квант-ФСМ» испытания бортовых систем «Квант-1» продолжались до конца апреля. Май был потрачен на подготовку к продлению подачи электроэнергии на мероприятия, которые требовали небольшого количества электроэнергии, такие как медицинские эксперименты и фотографирование ресурсов Земли - столь необходимая дополнительная электроэнергия позволила бы проводить такие эксперименты, как печь «Корунд 1-М», которая использовалась для проведения плавок. продолжительностью несколько дней и для питания гиродинов «Квант-1», необходимых для астрономических наблюдений. Для этого «Квант» взял с собой солнечные батареи в походном положении, которые были прикреплены к базовому блоку «Мир» во время выхода в открытый космос 12 июня. [3]
Завершение испытаний «Кванта-1», установка дополнительных солнечных панелей и наличие гиродинов «Кванта» сделали важный шаг в строительстве космической станции «Мир». Рентгеновский телескоп на борту «Кванта-1» мог стартовать с треском: он был уникально расположен для изучения сверхновой SN 1987A в Большом Магеллановом Облаке, пик ее света достиг Земли в мае 1987 года. Космонавты на борту «Мира» могли исследовать взрывающуюся звезду. в ходе 115 сессий с июня по сентябрь 1987 г. [3]
Более поздние модификации
[ редактировать ]В январе 1991 года на «Кванте-1» были установлены опорные конструкции, предназначенные для крепления солнечных батарей. В июле 1991 года экипаж построил балку Софора во время четырех выходов в открытый космос. Балка «Софора» была спроектирована для проверки новых технологий строительства, установки двигательной установки и использования в качестве места для проведения экспериментов за пределами станции. В сентябре 1992 года экипаж установил двигательную установку УВУ на конце балки «Софора». Ранее его доставил «Прогресс М-14» . VDU был разработан для увеличения возможностей управления ориентацией станции. В апреле 1998 года шестилетний двигательный агрегат ВДУ был окончательно заменен на новый, поставленный «Прогрессом М-38».
В сентябре 1993 года на корабле «Квант-1» во время двух выходов в открытый космос была построена балка «Рапана». Балка «Рапана» была разработана для отработки экспериментов по сборке балки для возможной космической станции «Мир-2». Позднее были проведены внешние эксперименты и на балке «Рапана». В июне 1996 года балка «Рапана» была удлинена во время выхода в открытый космос.
22 мая 1995 года одна из солнечных панелей «Кристалла » была передислоцирована на «Квант-1». В мае 1996 года на Квант-1 была развернута кооперативная солнечная батарея «Мир», поставляемая вместе со стыковочным модулем «Мир» . В ноябре 1997 года старую солнечную панель "Кристалла", прикрепленную к "Кванту-1", утилизировали и на ее место прикрепили общероссийскую солнечную батарею, которая также поставлялась вместе со стыковочным модулем.
1997 пожар
[ редактировать ]23 февраля 1997 года резервный твердотопливный кислородный баллон . в модуле «Квант-1» загорелся [7] В результате пожара извергся расплавленный металл, и экипаж был обеспокоен тем, что он может расплавить корпус космической станции. [8] Дым заполнил станцию, и экипаж надел респираторы, чтобы продолжать дышать, хотя некоторые респираторы были неисправны и не подавали кислород. После четырнадцати минут горения и использования трех огнетушителей огонь потух. [8] [9] После тушения пожара дым оставался густым в течение сорока пяти минут. После того, как в респираторах закончился кислород и дым начал рассеиваться, экипаж перешел на использование фильтрующих масок. [8] [10]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Аникеев, Александр . «Модуль «Квант» орбитальной станции «Мир» » . Пилотируемая космонавтика. Архивировано из оригинала 16 февраля 2007 г. Проверено 16 апреля 2007 г.
- ^ Зак, Анатолий . «Космический корабль: Пилотируемый: Модуль Мир: Квант-1» . RussianSpaceweb.com . Проверено 16 апреля 2007 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к Д.С.Ф.Портри (1995). «Мирское аппаратное наследие» (PDF) . НАСА . Архивировано из оригинала (PDF) 7 сентября 2009 года . Проверено 15 ноября 2010 г.
- ^ «ТКС-транспортный корабль 11Ф72» . RussianSpaceWeb.com. Архивировано из оригинала 17 августа 2012 года . Проверено 30 августа 2012 г.
- ^ Кривоносов, Хартрон: Компьютеры для систем наведения ракет.
- ^ Jump up to: а б с д и «Квант» . Энциклопедия астронавтики . Архивировано из оригинала 15 октября 2008 года . Проверено 28 августа 2012 г.
- ^ Уилкатт, Терри; Харкинс, Уилсон Б. (ноябрь 2011 г.). «Испытание огнём: Космическая станция Мир: Бортовой огонь» (PDF) . sma.nasa.gov . Проверено 14 декабря 2020 г.
- ^ Jump up to: а б с Джерри Линенджер (1 января 2001 г.). За пределами планеты: пережить пять опасных месяцев на борту космической станции «Мир» . Нью-Йорк, США: МакГроу-Хилл. ISBN 978-0-07-137230-5 .
- ^ Керри Эллис - Международное жизнеобеспечение - журнал Ask Magazine
- ^ Дэвид Харланд (30 ноября 2004 г.). История космической станции «Мир» . Нью-Йорк: Springer-Verlag New York Inc. ISBN 978-0-387-23011-5 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Российская космическая паутина
- Энциклопедия астронавтики
- Космическая страница Гюнтера - информация о Квант-1.
Компоненты Мира |
|---|
