Расширяемый модуль активности Bigelow
Статистика модуля | |
---|---|
ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ | 2016-024А [1] |
Дата запуска | 8 апреля 2016 г., 20:43:31 UTC [2] |
Ракета-носитель | Falcon 9 на полной тяге ( SpaceX CRS-8 ) |
Причаленный | 16 апреля 2016 г., 09:36 UTC [3] Спокойствие на корме |
Отстыкованный | 2028 г. (планируется) |
Масса | 1413 кг (3115 фунтов) [4] |
Длина | 4,01 м (13,2 фута) [5] |
Диаметр | 3,23 м (10,6 футов) |
под давлением Объем | 16,0 м 3 (570 куб. футов) |
( Расширяемый модуль активности Бигелоу BEAM ) — это экспериментальный расширяемый модуль космической станции , разработанный компанией Bigelow Aerospace по контракту с НАСА для испытаний в качестве временного модуля на Международной космической станции (МКС) с 2016 года максимум до 2028 года, когда контракт может не подлежит дальнейшему продлению. Он прибыл на МКС 10 апреля 2016 года. [6] был пришвартован к станции 16 апреля 2016 года, а 28 мая 2016 года был расширен и опрессован. Хотя изначально планировалось провести двухлетнее испытание, оно превзошло ожидания и используется в качестве дополнительного хранилища грузов. Модуль находится в собственности НАСА после того, как Bigelow Aerospace приостановила работу в 2021 году.
История
[ редактировать ]Первоначально НАСА рассматривало идею надувных сред обитания в 1960-х годах, а TransHab в конце 1990-х разработало концепцию надувного модуля . Проект TransHab был отменен Конгрессом в 2000 году. [7] [8] [9] и Bigelow Aerospace приобрели права на патенты, разработанные НАСА для разработки проектов частных космических станций. [10] В 2006 и 2007 годах Бигелоу запустил на околоземную орбиту два демонстрационных модуля — Genesis I и Genesis II . [11] [12]
НАСА возобновило анализ технологии расширяемых модулей для различных потенциальных миссий, начиная с начала 2010 года. [13] [14] Были рассмотрены различные варианты, в том числе закупка у коммерческого поставщика Bigelow Aerospace для предоставления того, что в 2010 году предлагалось сделать модулем хранения в форме тора для Международной космической станции . Одним из применений тороидальной конструкции BEAM была демонстрация центрифуги НАСА Nautilus-X . , предшествующая дальнейшим разработкам концептуального многоцелевого исследовательского корабля [15] В январе 2011 года Бигелоу прогнозировал, что модуль BEAM может быть построен и готов к полету через 24 месяца после заключения контракта на строительство. [16]
20 декабря 2012 года НАСА заключило с Bigelow Aerospace контракт на сумму 17,8 миллиона долларов США на строительство расширяемого модуля деятельности Бигелоу (BEAM) в рамках программы НАСА по перспективным исследовательским системам (AES). [17] [18] Корпорация Sierra Nevada построила механизм общих причалов стоимостью 2 миллиона долларов США в рамках 16-месячного контракта с твердой фиксированной ценой, заключенного в мае 2013 года. [19] Планы НАСА, обнародованные в середине 2013 года, предусматривали доставку модуля на МКС в 2015 году. [19]
В 2013 году планировалось, что по окончании миссии BEAM он будет удален с МКС и сгорит при входе в атмосферу. [20]
Во время пресс-конференции 12 марта 2015 года на аэрокосмическом комплексе Бигелоу в Северном Лас-Вегасе, штат Невада , средствам массовой информации был продемонстрирован готовый летный блок МКС, сжатый и с двумя Canadarm2 . прикрепленными захватами [21]
В декабре 2021 года Бигелоу передал право собственности на BEAM Космическому центру Джонсона НАСА. [22] После прекращения деятельности Bigelow Aerospace НАСА заключило контракт с ATA Engineering , бывшим субподрядчиком Bigelow, на инженерную поддержку BEAM. [23]
Развертывание и статус
[ редактировать ]В начале 2015 года BEAM планировалось развернуть на следующем доступном транспортном корабле МКС SpaceX CRS-8 , запуск которого был запланирован на сентябрь 2015 года. Из-за отказа ракеты во время запуска SpaceX CRS-7 в июне 2015 года доставка BEAM задерживался. [24] [25] Успешный запуск SpaceX CRS-8 состоялся 8 апреля 2016 года. [26] а грузовой корабль Dragon был пришвартован в надирном порту узла Гармония 10 апреля 2016 года. [27] 16 апреля 2016 года британский астронавт Тим Пик извлек ЛУЧ из ствола Дракона с помощью Canadarm2 и установил его в кормовой порт узла «Спокойствие» . [28]
Первая попытка надувания модуля состоялась 26 мая 2016 года и была приостановлена после того, как было обнаружено более высокое, чем ожидалось, давление воздуха внутри BEAM при минимальном расширении модуля. [29] Попытка была прекращена через два часа. [30] Неспособность расширяться и разворачиваться может быть результатом непредвиденной 10-месячной задержки надувания модуля, из-за которой слои ткани могли слипнуться. [29] Модуль был расширен 28 мая 2016 года в течение семи часов: воздух впрыскивался 25 раз общей продолжительностью 2 минуты 27 секунд. [31] Его длина была увеличена на 170 см (67 дюймов) по сравнению с походным положением, что на 2,5 см (0,98 дюйма) меньше, чем ожидалось. [32] После завершения расширения воздушные резервуары на борту BEAM были открыты для выравнивания давления воздуха в модуле с давлением на МКС. [33] Первоначально предполагалось, что модуль будет находиться под наблюдением в течение двух лет. [32] [33]
6 июня 2016 года астронавт Джефф Уильямс и космонавт Олег Скрипочка открыли люк BEAM и вошли в него, чтобы взять пробу воздуха, загрузить данные о расширении с датчиков и установить оборудование для мониторинга. Люк BEAM был повторно опечатан 8 июня 2016 года после трех дней испытаний. [34] [35] Второй этап испытаний состоялся 29 сентября 2016 года, когда астронавт Кэтлин Рубинс вошла в модуль для установки временного оборудования для мониторинга. [36]
В мае 2017 года НАСА отметило, что после года пребывания в космосе приборы BEAM зафиксировали «несколько вероятных столкновений с микрометеороидными обломками», но защитные слои модуля устояли перед проникновением. Первые результаты мониторов внутри модуля показали, что уровни галактического космического излучения сопоставимы с уровнями в остальной части космической станции. Дальнейшие испытания попытаются определить, является ли надувная конструкция более устойчивой к радиации, чем традиционные металлические модули. [37] [38]
В октябре 2017 года было объявлено, что модуль останется прикрепленным к МКС до 2020 года с возможностью еще двух продлений на один год. Модуль будет использоваться для хранения до 130 грузовых мешков, чтобы освободить место на борту станции. [39] В ноябре 2017 года экипаж МКС приступил к работе по подготовке BEAM к использованию в качестве хранилища. [40]
В июле 2019 года инженерная оценка подтвердила способность BEAM оставаться на станции до 2028 года, поскольку он превзошел ожидания по производительности и стал основным модулем хранения грузов на станции с ограниченным объемом. Потребуется продление контракта, чтобы позволить BEAM прослужить увеличенный срок эксплуатации. [41]
С приостановкой всей деятельности Bigelow Aerospace разработка BEAM завершилась. В 2022 году инженерная поддержка перешла к субподрядчику Bigelow, ATA Engineering , который не будет продолжать разработку. [42]
Цели
[ редактировать ]BEAM — это экспериментальная программа, направленная на тестирование и проверку технологии расширяемой среды обитания. [43] Если BEAM покажет хорошие результаты, это может привести к созданию расширяемых жилых помещений для будущих экипажей, путешествующих в глубоком космосе. [44] Двухлетний демонстрационный период будет: [43] [45]
- Демонстрация запуска и развертывания коммерческого надувного модуля. Примените методы складывания и упаковки надувной оболочки. Реализовать систему вентиляции надувной оболочки при подъёме на МКС.
- Определить радиационную защиту надувных конструкций.
- Продемонстрировать проектные характеристики коммерческой надувной конструкции, такие как термическая, структурная, механическая прочность, долговременная герметичность и т. д.
- Продемонстрировать безопасное развертывание и эксплуатацию надувной конструкции в полетном задании.
Характеристики
[ редактировать ]BEAM состоит из двух металлических переборок, алюминиевой конструкции и нескольких слоев мягкой ткани с промежутками между слоями, защищающими внутренние ограничители и систему баллонов; [46] у него нет ни окон, ни внутреннего питания. [47] Модуль был расширен примерно через месяц после того, как он был прикреплен с помощью общего причального механизма к космической станции . Он был надут с упакованных размеров 2,16 м (7 футов 1 дюйм) в длину и 2,36 м (7 футов 9 дюймов) в диаметре до размеров под давлением 4,01 м (13,2 фута) в длину и 3,23 м (10,6 фута) в диаметре. [5] Модуль имеет массу 1413 кг (3115 фунтов), [4] а его внутреннее давление составляет 101,3 кПа (14,69 фунтов на квадратный дюйм), такое же, как внутри МКС. [48]
Внутренние размеры BEAM составляют 16,0 м. 3 (570 куб. футов) объема, при котором член экипажа будет входить в модуль три-четыре раза в год для сбора данных датчиков, проведения микробного отбора проб поверхности, периодической замены мониторов радиационной зоны и проверки общего состояния модуля. . [49] [46] В противном случае люк модуля останется закрытым. [50] Его интерьер описывается как «большой чулан с мягкими белыми стенами» с различным оборудованием и датчиками, прикрепленными к двум центральным опорам. [51]
Радиационная защита
[ редактировать ]Гибкие материалы, подобные кевлару, являются запатентованными. [52] [53] Несколько слоев гибкой ткани и пенопласта из винилового полимера с закрытыми порами. [54] Ожидается, что в структурной оболочке BEAM будет обеспечена защита от ударов (см. экран Уиппла ), а также защита от радиации , но модельные расчеты должны быть подтверждены фактическими измерениями. [46]
В исследовании НАСА 2002 года было высказано предположение, что материалы с высоким содержанием водорода, такие как полиэтилен , могут снижать первичное и вторичное излучение в большей степени, чем металлы, такие как алюминий. [55] Виниловый полимер также может использоваться в лабораториях и других целях для изготовления одежды, защищающей от радиации. [56]
Шлюз БКСС
[ редактировать ]В 2013 году Бигелоу упомянул концепцию создания второго модуля BEAM для использования в качестве шлюза на планируемой коммерческой космической станции Бигелоу . Надувной характер модуля обеспечит место для одновременного выхода в открытый космос до трех членов экипажа или туристов по сравнению с максимум двумя, которые могут работать за пределами МКС. [57]
Галерея
[ редактировать ]- Интерьер макета BEAM
- Подразделение разработки BEAM проходит взрывное испытание
- BEAM загружается в багажник SPACEX Dragon в феврале 2016 года.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Дисплей: SpaceX CRS-8 2026-024A» . НАСА. 14 мая 2020 г. Проверено 31 января 2021 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Журнал запуска» . Космический отчет Джонатана . Проверено 1 февраля 2021 г.
- ^ @Space_Station (16 апреля 2016 г.). «#BEAM присоединяется к станции в 5:36 утра по восточному времени, это огромный шаг для расширения среды обитания в космосе и нашего #JourneyToMars» ( твит ) . Проверено 27 апреля 2016 г. - через Twitter .
- ^ Перейти обратно: а б «Обзор миссии SpaceX CRS-8» (PDF) . НАСА . Проверено 26 апреля 2016 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Перейти обратно: а б Груш, Лорен (5 апреля 2016 г.). «Как расширяемые места обитания астронавтов могут проложить путь к частным космическим отелям» . Грань . Проверено 26 апреля 2016 г.
- ^ Перлман, Роберт (10 апреля 2016 г.). «SpaceX Dragon прибыл на космическую станцию и доставил прототип надувной комнаты» . Space.com . Проверено 11 апреля 2016 г.
- ^ «Закон о разрешении Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства 2000 года» . Библиотека Конгресса. 106-й Конгресс. 24 января 2000 года . Проверено 26 мая 2007 г. [ постоянная мертвая ссылка ] В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Сенсенбреннер, Ф. Джеймс (12 сентября 2000 г.). «Закон о разрешении Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства от 2000 года, отчет конференции» . Библиотека Конгресса. 106-й Конгресс. Архивировано из оригинала 2 декабря 2008 года . Проверено 10 июня 2007 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Эбби, Джордж WS (27 февраля 2001 г.). «Письмо директора Центра АО «НАСА»: Действия, необходимые для решения бюджетных проблем МКС» . НАСА через SpaceRef.com. Архивировано из оригинала 2 февраля 2013 года . Проверено 10 июня 2007 г.
- ^ Сидхаус, Эрик (2014). Bigelow Aerospace: колонизация космоса по одному модулю за раз . Спрингер-Праксис. п. 8. дои : 10.1007/978-3-319-05197-0 . ISBN 978-3-319-05197-0 .
- ^ Дэвид, Леонард (12 июля 2006 г.). «Эксклюзив: орбитальный модуль Бигелоу запущен в космос» . Space.com . Проверено 26 апреля 2016 г.
- ^ Ледфорд, Хайди (5 июля 2007 г.). «Запущена вторая космическая модель отеля» . Природа . дои : 10.1038/news070702-13 . Проверено 26 апреля 2016 г.
- ^ Маркс, Пол (3 марта 2010 г.). «НАСА включилось взорвавшимися космическими станциями» . Новый учёный. Архивировано из оригинала 7 марта 2019 года . Проверено 3 марта 2010 г.
- ^ Санг, Тони; Спексарт, Гэри (26 мая 2010 г.). «Новое космическое исследовательское предприятие: миссия надувного модуля» (PDF) . НАСА. Архивировано (PDF) из оригинала 7 марта 2019 года. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Линдси, Кларк С. (28 января 2011 г.). «NASA NAUTILUS-X: многоцелевой исследовательский корабль с центрифугой, которая будет проходить испытания на МКС» . HobbySpace.com. Архивировано из оригинала 19 апреля 2011 года.
- ^ Дэвид, Леонард (26 января 2011 г.). «Международная космическая станция может получить отдельную надувную комнату » Space.com. Архивировано из оригинала 10 сентября 2012 года . Проверено 31 января 2011 г.
- ^ «Контракт НАСА с Bigelow Aerospace» . НАСА через SpaceRef.com. 11 января 2013 года. Архивировано из оригинала 16 февраля 2013 года . Проверено 18 января 2013 г.
- ^ «НАСА проведет испытания расширяемого модуля Бигелоу на космической станции» . НАСА. 16 января 2013 г. Архивировано из оригинала 20 января 2013 г. . Проверено 18 января 2013 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Перейти обратно: а б Леоне, Дэн (12 июня 2013 г.). «Корпорация Сьерра-Невада построит оборудование для причаливания МКС для модуля Бигелоу» . Космические новости . Проверено 14 августа 2019 г.
- ^ Маркс, Пол (16 января 2013 г.). «НАСА покупает взрывную среду обитания для астронавтов космической станции» . Новый учёный. Архивировано из оригинала 12 апреля 2016 года . Проверено 24 августа 2017 г.
- ^ Уэбб, Карлайл (12 марта 2015 г.). «Новое расширяемое дополнение к космической станции для сбора критически важных данных для будущих космических систем обитания» . НАСА. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Инженерные услуги для расширяемого модуля деятельности Бигелоу (BEAM)» . Sam.gov . 10 декабря 2021 года. Архивировано из оригинала 12 декабря 2021 года . Проверено 12 декабря 2021 г.
- ^ Джефф Фауст (21 января 2022 г.). «Bigelow Aerospace передает НАСА модуль космической станции BEAM» . Космические новости.
- ^ Бергин, Крис (7 сентября 2015 г.). «SpaceX проводит дополнительные усовершенствования Falcon 9 с опережением графика» . NASASpaceFlight.com . Проверено 26 апреля 2016 г.
- ^ «Журнал запуска» . Космический полет сейчас. 8 апреля 2016 г. Архивировано из оригинала 22 апреля 2016 г.
- ^ Грэм, Уильям (8 апреля 2016 г.). «SpaceX возвращает Dragon в космос, пока Falcon 9 совершает посадку ASDS» . NASASpaceFlight.com . Проверено 26 апреля 2016 г.
- ^ Кремер, Кен (11 апреля 2016 г.). «SpaceX Dragon несет новую надувную комнату, захваченную и прикрепленную к космической станции» . Вселенная сегодня . Проверено 26 апреля 2016 г.
- ^ Кларк, Стивен (16 апреля 2016 г.). «Расширяемая комната, установленная на космической станции» . Космический полет сейчас . Проверено 26 апреля 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б Уолл, Майк (27 мая 2016 г.). «НАСА снова попытается накачать надувное помещение космической станции в субботу» . Space.com . Проверено 31 мая 2016 г.
- ^ Дюэм-Росс, Ариэль (27 мая 2016 г.). «Первая расширяемая среда обитания НАСА не смогла надуться на МКС из-за трения» . Грань . Проверено 2 июня 2016 г.
- ^ Гарсия, Марк (28 мая 2016 г.). «ЛУЧ расширен до полного размера» . НАСА. Архивировано из оригинала 6 февраля 2019 года . Проверено 3 июня 2016 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Перейти обратно: а б Смит, Марсия С. (28 мая 2016 г.). «BEAM успешно расширен» . SpacePolicyOnline.com . Проверено 3 июня 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б Фауст, Джефф (28 мая 2016 г.). «Модуль BEAM полностью развернут на космической станции» . Космические новости . Проверено 3 июня 2016 г.
- ^ Хуот, Дэниел Г. (6 июня 2016 г.). «BEAM открывается впервые» . НАСА . Проверено 19 июня 2016 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Гарсия, Марк (8 июня 2016 г.). «BEAM закрыт, поскольку экипаж собирает космические корабли для вылета» . НАСА . Проверено 1 октября 2016 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Гарсия, Марк (29 сентября 2016 г.). «BEAM открыт сегодня для испытаний» . НАСА . Проверено 1 октября 2016 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Махони, Эрин (26 мая 2017 г.). «Первый год демонстрации BEAM предлагает ценные данные о расширяющихся средах обитания» . НАСА . Проверено 20 июня 2017 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Бергер, Эрик (28 мая 2017 г.). «Надувная космическая среда обитания преодолела первое препятствие, теперь предстоит пройти радиационные испытания» . Арс Техника . Проверено 20 июня 2017 г.
- ^ Бергер, Эрик (3 октября 2017 г.). «НАСА пробует разместить на космической станции надувную комнату, ей нравится» . Арс Техника . Проверено 4 октября 2017 г.
- ^ Гарсия, Марк (21 ноября 2017 г.). «Работа BEAM и проверка зрения для экипажа сегодня» . НАСА . Проверено 29 января 2018 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Фауст, Джефф (12 августа 2019 г.). «НАСА планирует сохранить модуль BEAM на МКС в течение длительного времени» . Космические новости . Проверено 14 августа 2019 г.
- ^ «Представлен SpaceX Raptor 2!» . Новости ТМРО . ТМРО. 26 января 2022 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Расширяемый модуль активности Бигелоу (BEAM)» . Бигелоу Аэроспейс . НАСА. 16 марта 2016 года . Проверено 3 апреля 2016 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Расширяемый модуль активности Бигелоу» . НАСА . Проверено 28 марта 2016 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «BEAM: Экспериментальная платформа» . Бигелоу Аэроспейс . Проверено 26 апреля 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Махони, Эрин (17 июля 2015 г.). «BEAM Факты, цифры, часто задаваемые вопросы» . НАСА . Проверено 3 апреля 2016 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Либерман, Брюс (сентябрь 2015 г.). «Будущее космического строительства» . Воздух и космос/Смитсоновский институт . Проверено 27 апреля 2016 г.
- ^ Сеппала, Тимоти Дж. (25 марта 2016 г.). «НАСА будет использовать МКС в качестве испытательного стенда для надувных жилых модулей» . Engadget . Проверено 26 апреля 2016 г.
- ^ Робисон, Дженнифер (16 января 2013 г.). «Бигелоу Аэроспейс, расположенная в северном Лас-Вегасе, заключила с НАСА контракт на сумму 17,8 миллиона долларов» . Обзорный журнал Лас-Вегаса . Архивировано из оригинала 16 февраля 2013 года . Проверено 19 января 2013 г.
- ^ Вастаг, Брайан (16 января 2013 г.). «Международная космическая станция получит надувной модуль» . Вашингтон Пост . Архивировано из оригинала 17 февраля 2013 года . Проверено 24 августа 2017 г.
- ^ Драйер, Ханна (17 января 2013 г.). «Космическая станция получит комнату, похожую на воздушный шар, за 18 миллионов долларов» . Ассошиэйтед Пресс. Архивировано из оригинала 14 апреля 2013 года . Проверено 19 января 2013 г.
- ^ Патент США US 7204460 B2 , Бигелоу, Роберт Т., «Орбитальный щит от мусора», опубликован 17 апреля 2007 г., выдан 17 апреля 2007 г.
- ^ Лайл, Карен Х.; Вассилакос, Грегори Дж. (ноябрь 2015 г.). Моделирование локальной структуры BEAM для оценки воздействия MMOD для поддержки разработки системы мониторинга здоровья (PDF) (Отчет). НАСА в Лэнгли. НАСА/ТМ-2015-218985. Архивировано (PDF) из оригинала 17 апреля 2022 года. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Сидхаус, Эрик (2014). Bigelow Aerospace: колонизация космоса по одному модулю за раз . Спрингер-Праксис. п. 26. дои : 10.1007/978-3-319-05197-0 . ISBN 978-3-319-05197-0 .
Средний слой представлял собой виниловую пену с закрытыми порами для защиты от радиации и теплоизоляции.
- ^ «Понимание космической радиации» (PDF) . Факты НАСА. НАСА Джонсон. Октябрь 2002 г. ФС-2002-10-080-АО. Архивировано из оригинала (PDF) 30 октября 2004 года . Проверено 3 апреля 2016 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Мерфи, Марина (15 ноября 2002 г.). «Представлена легкая радиационно-защитная ткань» . Новый учёный . Проверено 26 апреля 2016 г.
- ^ Франзен, Карл (17 января 2013 г.). «Другая цель надувного космического корабля: прогулки в космос для туристов» . Памятка по темам для разговора. Архивировано из оригинала 16 февраля 2013 года . Проверено 19 января 2013 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- ЛУЧ на BigelowAerospace.com
- ЛУЧ на NASA.gov
- Анимация установки BEAM на YouTube
- Таймлапс расширения BEAM на YouTube
- Астронавт Джефф Уильямс входит в надувной модуль BEAM на МКС на YouTube