Европейский вклад в Международную космическую станцию - European contribution to the International Space Station

Европа планировала предоставить одну из трех лабораторий для космической станции Свобода, до того, как этот проект был преобразован в проект МКС в 1990-х годах.
Итальянский астронавт ЕКА Саманта Кристофоретти сразу после ISSpresso экспериментальный производитель напитков
Голландский астронавт ЕКА Андре Кейперс смотрит в окно наблюдения Земли на МКС, 2004 г.
Немецкий астронавт ЕКА Александр Герст на выходе в открытый космос в составе Экспедиция 41

В Европейский вклад в Международную космическую станцию исходит от 10 членов Европейское космическое агентство (ESA) и составляет 8% доли в программе. Он состоит из ряда модулей (в первую очередь, Колумбус лаборатория) в Орбитальный сегмент США, Корабли поставки ATV, пусковые установки, программное обеспечение и 8 миллиардов евро.

История

В 1980-х годах ЕКА разработало план собственной космической станции под названием Колумбус Бесплатный флаер с персоналом который может быть прикреплен к НАСА с Космическая станция Свобода. Америка возражала против использования ЕКА Колумбус в качестве строительного блока будущей европейской космической станции, и были обеспокоены тем, что они будут способствовать созданию потенциального конкурента, если пилотируемая космическая станция выполнит свое обещание как поставщик коммерчески жизнеспособных продуктов, таких как новые материалы и фармацевтические препараты. В результате планы были сокращены, и к 1988 году Европа предложила участвовать с тремя элементами: прикрепленным герметичным модулем, свободно летающей платформой, обслуживаемой человеком, а также платформой полярного дистанционного зондирования без экипажа. Это будет поддержано Ариана 5 ракета и Космический корабль Гермес. Однако после воссоединения Германии сокращение бюджета ЕКА означало, что что-то пришлось отменить.[1][2][3]

Распад Советского Союза и Космический шатл Претендент катастрофа означало радикальное изменение планов космической станции. США и Россия решили сотрудничать в Международная космическая станция. ЕКА отменило большую часть своей программы космических станций, чтобы сосредоточиться на Колумбус модуль, перенастроенный для МКС.[3] Модуль был одобрен в 1995 году, но задержки в строительстве станции привели к Колумбус не летал бы до 2008 года.[4]

Модули

Колумбус модуль, крупнейший вклад ЕКА
Испанский астронавт ЕКА Педро Дуке работает в Судьба лаборатория на МКС, 2003.

Самый большой физический вклад ЕКА - это Колумбус лаборатория, запущенный в 2008 году. Это гибкий и обширный научно-исследовательский центр, рассчитанный на срок не менее 10 лет.[5] Колумб был построен в Италии Alcatel Alenia Space с функциональной архитектурой и программным обеспечением, разработанным Airbus в Германии. В отличие от других модулей, построенных ЕКА, Колумбус управляется ЕКА, а не НАСА, и управляется Центр управления Колумбуса в Германии. Это стоило 1,4 миллиарда евро (около 2 миллиарда долларов США) на строительстве Колумбус, включая эксперименты, которые будут летать на нем, и инфраструктуру наземного управления, необходимую для их работы.[6]

ESA предоставило еще два узла (Гармония и Спокойствие ), которые соединяли модули станции и имели стыковочные порты для захода кораблей. Они были построены ЕКА в Италии для НАСА и запущены в 2007 и 2010 годах.[7][8] В Итальянское космическое агентство помимо и независимо от своего участия в программах ЕКА,[9] также построил Многоцелевой логистический модуль для НАСА.[10] Точно так же ЕКА построило Купол модуль для НАСА, который используется для наблюдения Canadarm и был запущен в 2009 году.[11] В 2019 году Европейский роботизированный манипулятор будет запущен и привязан к российскому сегменту.[12]

ESA также предоставляет систему управления данными DMS-R, разработанную для российского сегмента МКС. Он обеспечивает контроль, навигацию, управление задачами и устранение отказов для российского сегмента и устанавливается на Звезда модуль.[13]

Автоматическая транспортная машина

Жюль Верн Квадроцикл доставка новых грузов на МКС в 2008 г.
Альберт Эйнштейн Квадроцикл подходы к МКС, 2013 г.

ESA разработало автоматизированный транспортный автомобиль (ATV) как расходный материал, беспилотный корабль снабжения для пополнения запасов МКС. Он способен доставить на МКС 6,6 тонны грузов и стыковаться автоматически. В качестве компонента под давлением он остается в доке станции в течение нескольких месяцев и ускоряет ее орбиту. Затем его заполняют отходами и сжигают в атмосфере.[14] Пять квадроциклов, Жюль Верн, Иоганн Кеплер, Эдоардо Амальди, Альберт Эйнштейн, и Жорж Лемэтр посетили Международная космическая станция. Никаких дополнительных квадроциклов не будет.[15]

Миссии ATV контролировались и контролировались из Центра управления ATV (ATV-CC), расположенного в Космический центр Тулузы (CST) в Тулуза, Франция. Центр отвечал за все планирование и выполнение всех орбитальных маневров и миссий вездехода с момента отделения от его ракеты-носителя до момента его сгорания в атмосфере Земли.[16]

Генеральным подрядчиком квадроцикла был EADS Astrium Space Transportation, возглавляя консорциум многих субподрядчиков. Разработка началась в Les Mureaux, Франция и переехал в Бремен, Германия, поскольку проект перешел от стадии разработки к стадии производства четырех начальных единиц. Чтобы облегчить отношения между подрядчиком и ЕКА, на время разработки была создана интегрированная группа ЕКА на площадке Ле-Мюро. Стоимость разработки квадроцикла составила примерно 1,35 миллиарда евро,[17] и каждый космический корабль ATV стоит около 300 миллионов долларов США, не считая затрат на запуск.[18]

ATV также участвовал в раннем этапе Коммерческие орбитальные транспортные услуги; Совместно с Arianespace компания Boeing представила предложение о запуске модуля ATV ESA на ракете Delta IV.[19] В то время как ESA запустило ATV на Ariane 5, две компании работали вместе, чтобы сделать это предложение.[19] Квадроцикл мог нести до 7,6 метрических тонн с подходящей пусковой установкой.[19]

Пусковые установки

ЕКА Ариана 5 действовать как одна из пусковых установок для компонентов МКС. Космический центр Гвианы является стартовой площадкой для ракет "Ариан" и российских ракет "Союз". Все квадроциклы запускались с ракет «Ариан» в Гвиане.

Для полетов человека в космос члены экипажа ЕКА будут транспортироваться либо на Космический шатл или различные версии Союз ракета-носитель. В Космический корабль Союз обозначен как спасательная шлюпка МКС, поэтому экипажам нужно было тренироваться, если они оставались там на длительное время. Вот почему два из этих трех космических кораблей состыкованы для обеспечения экипажа МКС из шести человек или трех, когда стыкован один. Спейс шаттл был выведен из эксплуатации в 2011 году, что создало для США пробел в полетах человека в космос до запуска космического корабля. Crew Dragon Demo-2 30 мая 2020 г.[соответствующий? ]

Исследование

Датский космонавт Андреас Могенсен работает в Колумбус, 2015

ELIPS это программа космических исследований ЕКА на МКС. Колумбус предоставляет исследовательским лабораториям ЕКА 10 стеллажей с полезной нагрузкой, укомплектованных оборудованием и внешними средствами для проведения экспериментов. ЕКА проводит эксперименты на МКС включать сверхстабильные атомные часы, Монитор взаимодействия атмосферы и космоса, Эксперимент по отслеживанию глаз и Матрошка эксперименты.

НАСА ISS-RapidScat был подключен к модулю Columbus и питался от него. Его вращающуюся микроволновую антенну можно увидеть на некоторых видеороликах с МКС в период с конца 2014 по середину 2016 года, когда использовался этот прибор.

Космонавтов

Первый Астронавт ЕКА на борт МКС было Умберто Гвидони на миссии по пополнению запасов. Первым астронавтом ЕКА, побывавшим на борту в экспедиции, был Томас Рейтер в 2006 г. В 2009 г. Франк де Винн стал первым европейцем, командующим экспедицией МКС.[20]

КосмонавтСостояниеПолетЭкспедиция / ПосетительГод
Умберто Гвидони ИталияСТС-100Посетитель2001
Claudie Haigneré ФранцияСоюз ТМ-33Посетитель2001
Роберто Виттори ИталияСоюз ТМ-34Посетитель2002
Филипп Перрен ФранцияСТС-111Посетитель2002
Франк Де Винн БельгияСоюз ТМА-1Посетитель2002
Педро Дуке ИспанияСоюз ТМА-3Посетитель2003
Андре Кёйперс НидерландыСоюз ТМА-4Посетитель2003
Роберто Виттори ИталияСоюз ТМА-6Посетитель2005
Томас Рейтер ГерманияСТС-121Экспедиция 13 & Экспедиция 142006
Кристер Фуглесанг ШвецияСТС-116Посетитель2006
Паоло А. Несполи ИталияСТС-120Посетитель2007
Ганс Шлегель ГерманияСТС-122Посетитель2008
Леопольд Эйхартс ФранцияСТС-122Экспедиция 162008
Франк Де Винн БельгияСоюз ТМА-15Экспедиция 20 & Экспедиция 212009
Кристер Фуглесанг ШвецияСТС-128Посетитель2009
Паоло А. Несполи ИталияСоюз ТМА-20Экспедиция 26 & Экспедиция 272010
Роберто Виттори ИталияСТС-134Посетитель2011
Андре Кёйперс НидерландыСоюз ТМА-03МЭкспедиция 30 & Экспедиция 312012
Лука Пармитано ИталияСоюз ТМА-09МЭкспедиция 36 & Экспедиция 372013
Александр Герст ГерманияСоюз ТМА-13МЭкспедиция 40 & Экспедиция 412014
Саманта Кристофоретти ИталияСоюз ТМА-15МЭкспедиция 42 & Экспедиция 432014
Андреас Могенсен ДанияСоюз ТМА-18МПосетитель2015
Тимоти Пик объединенное КоролевствоСоюз ТМА-19МЭкспедиция 46 & Экспедиция 472015
Томас Песке ФранцияСоюз МС-03Экспедиция 50 & Экспедиция 512016–
Паоло А. Несполи ИталияСоюз МС-05Экспедиция 52 & Экспедиция 532017
Александр Герст ГерманияСоюз МС-09Экспедиция 56 & Экспедиция 572018
Лука Пармитано ИталияСоюз МС-13Экспедиция 60 & Экспедиция 612019-20

Участники и затраты

МКС как видно из Космический шатл Атлантида июль 2011

Внося свой вклад в МКС, ЕКА представляет только 10 своих государств-членов: Бельгия, Дания, Франция, Германия, Италия, Нидерланды, Норвегия, Испания, Швеция и Швейцария. Австрия, Финляндия, и Ирландия предпочел не участвовать из-за отсутствия интереса или опасений по поводу расходов на проект. В объединенное Королевство вышел из предварительный договор из-за опасений по поводу стоимости проекта. Остальные государства присоединились к ЕКА после подписания соглашения.[21] Государствам, не участвующим в ЕКА, был разрешен доступ к МКС на трехлетний испытательный период с 2010 по 2013 год.[22][23]

Текущая смета расходов на МКС приближается к общей сумме 135 миллиардов евро (разработка, строительство и 10 лет эксплуатации станции), из которых ЕКА обязалось выплатить 8 миллиардов евро.[24] Около 90% затрат на долю ЕКА в МКС будут покрыты Германией (41%), Францией (28%) и Италией (20%).

Одна из проблем с критикой затрат - это двойное выставление счетов: например, один партнер ЕКА на МКС в США, как сообщается, потратил около 30 миллиардов на полеты космических шаттлов к МКС, а еще 46,7 миллиардов до 2014 года на расходы на строительство.[25] Однако стоимость шаттла часто критикуется в связи с этой программой. Точно так же в Европе обсуждается бюджет космических программ, научных программ и, конечно, затрат на МКС, но в некоторых случаях это явно единичные затраты, одна научная программа, выполненная на МКС астронавтом ЕКА.

Рождество

Член экипажа 50-й экспедиции Томас Песке (верно) с астронавтом НАСА Кимбро (оставили) в Купол, Декабрь 2016 г.

На Экспедиция 50, во время рождественских каникул в декабре 2016 года французский космонавт Томас Песке разделила специальную французскую еду с экипажем станции на ужин.[26] Песке также снял для ЕКА специальный рождественский видеоролик.[26]

Центры управления полетами

Рекомендации

  1. ^ «Полярная платформа ЕКА». Friends-partners.org. Получено 1 мая 2012.
  2. ^ "Модуль космической станции Колумбус". Russianspaceweb.com. Получено 1 мая 2012.
  3. ^ а б "Маркус Линдроос: бесплатный флаер с обслуживанием людей в Колумбусе - MTFF". Архивировано из оригинал на 2012-10-06.
  4. ^ От Spacelab до Колумбуса, ЕКА
  5. ^ Лаборатория Колумбуса, ЕКА
  6. ^ Харвуд, Уильям (11 февраля 2008 г.). «Штанга станции вытаскивает модуль Columbus из грузового отсека». spaceflightnow.com. Получено 7 августа 2009.
  7. ^ Узел 2: соединительный модуль, ЕКА
  8. ^ Узел 3: соединительный модуль, ЕКА
  9. ^ «Элементы МКС: Многоцелевые логистические модули (MPLM)». Руководство пользователя космической станции. Получено 7 марта 2014. MPLM предоставляются программе МКС Италией (независимо от роли Италии как государства-члена ЕКА) в НАСА и считаются элементами США. В обмен на предоставление этих модулей США предоставили Италии время для исследований на борту МКС из выделенного в США времени в дополнение к тому, которое Италия получает в качестве члена ЕКА.
  10. ^ Многоцелевые логистические модули, НАСА
  11. ^ Купол, ЕКА
  12. ^ Европейский роботизированный манипулятор, ЕКА
  13. ^ DMS-R: Система управления данными ЕКА для российского сегмента МКС, ЕКА
  14. ^ Концепция миссии и роль квадроцикла, ЕКА
  15. ^ "Последние новости | Производство квадроциклов прекращено в связи с решением о ближайших планах". Космический полет сейчас. 2012-04-02. Получено 2012-09-04.
  16. ^ «Центр управления квадроциклами». Европейское космическое агентство. Архивировано из оригинала 17 марта 2008 г.. Получено 2008-04-03.
  17. ^ «Европа берет курс на МКС». Немецкий аэрокосмический центр. 25 февраля 2008 г.. Получено 17 августа 2011.
  18. ^ Кларк, Стивен (1 декабря 2009 г.). «Партнеры по космической станции оценивают логистические потребности на период после 2015 года». Космический полет сейчас. Архивировано из оригинала от 4 декабря 2009 г.. Получено 1 декабря 2009.
  19. ^ а б c [1]
  20. ^ "Франк де Винн". Европейское космическое агентство. ЕКА. Получено 21 сентября 2016.
  21. ^ "Международная космическая станция: европейские государства-участники". Европейское космическое агентство. 2009 г.. Получено 17 января 2009.
  22. ^ ЕС планирует открыть МКС для большего числа стран, Космическое путешествие 27 октября 2010 г.
  23. ^ Новая политика ЕКА расширяет доступ Европы к Международной космической станции , Новости космоса 21 октября 2010 г.
  24. ^ «Международная космическая станция: сколько это стоит?». Европейское космическое агентство. 9 августа 2005 г.
  25. ^ [2]
  26. ^ а б [3]
  27. ^ а б Гэри Китмахер (2006). Справочник по Международной космической станции. Серия Apogee Books Space. Канада: Книги Апогея. С. 71–80. ISBN  978-1-894959-34-6. ISSN  1496-6921.