ATV (КК)
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
ATV (Automated Transfer Vehicle) — автоматический грузовой космический корабль (АГК), разработанный ЕКА. Корабль предназначен для доставки топлива, научного оборудования, продуктов, воздуха и воды на Международную космическую станцию (МКС). Кроме того, с помощью двигателей АГК осуществляется коррекция орбиты МКС. АГК предназначен также для освобождения МКС от отработанных материалов и мусора. Это самый сложный космический корабль, когда-либо создававшийся европейскими странами. Первый автоматический грузовой космический корабль отправился в полёт к МКС 9 марта 2008 г [1]. В дальнейшем предполагается запускать один корабль каждые 13-15 месяцев.
Содержание |
[править] История создания
Первые предложения по созданию европейского космического корабля были сделаны в 1987 году. В 1992 году на конференции совета министров ЕКА, которая состоялась в Гранаде (Испания), было принято решение о прекращение дальнейших исследований и работ по созданию европейского многоразового космического корабля «Гермес». Одновременно был согласован вклад европейских стран в проектируемую Международную космическую станцию, которая в то время называлась «Фридом» (Freedom, «Свобода»), и которая создавалась в кооперации между США, Японией и ЕКА. В это же время и возник вопрос о создании европейской транспортной системы, для обеспечения функционирования МКС, в том числе и пилотируемого корабля и грузовых кораблей. Предполагалось, что европейские грузовые корабли должны были дважды в год летать к МКС. Однако после того как в 1993 году к проекту МКС присоединилась Россия, вклад ЕКА были переориентирован на создание пяти автоматических грузовых кораблей, которые должны осуществить свои полёты до 2013 года.
Окончательное решение о создании автоматического грузового корабля было принято на конференции совета министров ЕКА в 1995 году в Тулузе (Франция).
Генеральным подрядчиком для создания АГК была названа фирма EADS Astrium Space Transportation.
Создание АТК является частью вклада ЕКА в проект МКС. Работы по созданию АТК включают в себя создание собственно автоматического транспортного корабля, создание в Тулузе наземной инфраструктуры необходимой для контроля и управления кораблем, а также проведение необходимых модификаций ракеты-носителя «Ариана V».
Сборка АТК осуществлялась в на предприятии EADS Astrium в Бремене (Германия). В общей сложности 30 фирм из десяти европейских стран и 8 фирм из России и США принимали участие в создании АТК. Стыковочный узел и система перекачки топлива для европейского грузового корабля были изготовлены в России. Четыре основных ракетных двигателя изготовляются фирмой Aerojet (США).
Основные расходы (около 47%) несёт Франция, доля Германии — 24%, Италии — 13%.
Начиная с 1995 года, Европейское космическое агентство израсходовало около 1,9 миллиардов долларов на проектирование и создание первого грузового корабля и на создание наземного оборудования для слежения и управления кораблем. Стоимость собственно европейского грузового корабля составляет 304 миллионов долларов, а полные затраты на полёт одного грузовика составляют 532 миллиона долларов.
К этому моменту РКК Энергия подписала контракт на 40 миллионов евро с одним из главных субподрядчиков корпорации EADS Astrium Space Transportation, итальянской компанией Alenia Spazio, о поставке российского стыковочного модуля, системы дозаправки и российской системы контроля оборудования. В рамках проекта, возглавляемого EADS Astrium Space Transportation, Alenia Spazio ответственна за герметичный грузовой отсек ATV. Эти грузовые отсеки производятся в Турине, Италия.
Система автоматической стыковки является уникальной европейской разработкой и имеет более высокую степень автоматизации, чем автоматическая система стыковки российского грузового корабля «Прогресс».
С середины 2004 года первый АТК проходил комплексное тестирование в европейском технологическом центре в нидерландском городе Нордвийк (Noordwijk). Тестирование проводилось в условиях приближенных к условиям космического пространства. Всё электронное оборудование испытывалось в условиях электромагнитных помех. Корабль испытывался на вибрационном стенде, где имитировались: вибрация, возникающая при старте ракеты-носителя, механические воздействия, возникающие при отстреле ступеней ракеты-носителя и защитного обтекателя, а также влияние возможных порывов ветра во время старта и сотрясений, возникающих при маневрировании корабля на орбите. Корабль был подвергнут также акустическим тестам, в которых имитировались рёв работающих ракетных двигателей при старте, звуковое давление которого составляет 140 дБ.
Тестирование автоматической системы стыковки проводились в помещении длиной 300 метров на предприятии DGA (Delegation Generale pour l’Armement) около Версаля (Франция).
Европейский грузовой корабль способен доставить на МКС около 7,5 тонн (16000 фунтов) топлива, воды, кислорода, азота и других материалов. Это приблизительно в три раза больше, чем доставляет на станцию российский грузовой корабль «Прогресс», который, в настоящее время, каждые четыре месяца отправляется к МКС.
Наряду с недавно включённым в состав МКС европейского исследовательского модуля «Колумбус», европейский грузовой корабль является одним из основных вкладов Европы в проект МКС.
[править] Основные технические характеристики
- Масса при запуске: 19 357 кг
- Масса топлива в двигательной установке: до 5 753 кг
- Масса грузов, удаляемых с МКС: до 6 500 кг
- Масса доставляемых грузов: до 7 670 кг
- воздух: 28 кг
- вода: 281 кг
- топливо для модуля «Звезда»: 860 кг
- продукты, одежда, запасные части: 1 200 кг
- топливо для коррекции орбиты МКС: 2 260 кг
Размеры:
- Длина: 10,77 м
- Внешний диаметр: 4,48 м
- Внутренний диаметр: 3,94 м
- Герметичный объём: 45 м³
Размеры грузовика сопоставимы с размерами лондонского даблдекера. Это самый большой и самый сложный космический корабль созданный в Европе. Корабль разделён на две части: герметизированную, предназначенную для размещения материалов и оборудования и не герметизированную, где расположены системы контроля и управления, сферические ёмкости для воды, газов и ракетного топлива. Внутренний герметизированный объём грузовика составляет 45 м³(1600 кубических футов). Грузы в герметичном отсеке корабля располагаются в стандартных стойках. Грузы из корабля в МКС и отработанные материалы и мусор из МКС в корабль переносятся космонавтами вручную. В задней части корабля находится сервисный блок, к которому прикреплены панели солнечных батарей. Солнечные батареи раскрываются в виде буквы Х. Размах солнечных батарей — 22,28 метра (73 фута), мощность — 4 кВт. В сервисном блоке расположены системы управления кораблем.
В кормовой части корабля установлены четыре двигателя. Два из этих четырёх двигателей обеспечивают маневренность корабля во время стыковки с МКС, а, работая одновременно, все четыре двигателя используются для подъёма орбиты станции. Кроме того, на корабле имеется 28 двигателей для коррекции орбиты. Оборудование корабля потребляет 900 ватт в активном режиме полёта или 400 ватт в пассивном режиме.
АГК запускается в космос европейской ракетой-носителем «Ариана V» с космодрома Куру во Французской Гвиане.
Автоматический грузовой космический корабль пристыковывается к кормовому порту служебного модуля «Звезда» и остается в составе МКС в течение шести месяцев. После выполнения своей миссии АГК осуществляет контролируемый сход с орбиты и сгорает над заданным районом Тихого океана.
Управление кораблем осуществляется из центра, расположенного в Тулузе (Франция) командой из 60 человек.
В общей сложности запланирован запуск пяти европейских грузовых кораблей. После полёта первого корабля «Жюль Верн» запланированы последующие четыре полёта европейских грузовиков в 2009, 2011, 2012 и 2013 годах. 3 апреля 2008 года, из сообщения «Интерфакс» стало известно, что следующий, после «Жюль-Верна», грузовик, отправится к МКС в 2009-2010 годах, и на этот раз, может быть назван в честь немецкого писателя.[2]
[править] Миссии
[править] Жюль Верн
Название первого корабля — «Жюль Верн» — дано в честь первого писателя научной фантастики Жюля Верна.
В середине июля 2007 года корабль «Жюль Верн» был отправлен морем из Роттердама во Французскую Гвиану. 31 июля корабль прибыл во Французскую Гвиану и был перевезен на космодром Куру
Герметизированный отсек корабля, в котором были размещены материалы и оборудование для МКС, был закрыт 12 декабря 2007 года. 14 февраля 2008 года «Жюль Верн» был перевезён в здание сборки, где он был установлен на ракете «Ариана V». 7 марта 2008 года ракета «Ариана V» вместе с кораблем «Жюль Верн» была вывезна из здания сборки на стартовую площадку.
Старт АТК откладывался несколько раз и состоялся 9 марта 2008 года в 4:03 UTC.
Аппарат был запущен с помощью РН Ариана V с космодрома Куру. Корабль «Жюль Верн» был самым тяжелым грузом когда-либо выводимый на орбиту ракетой «Ариана V».Первая ступень ракеты-носителя проработала 6 минут и была отделена, после чего включилась вторая ступень, и корабль был выведен на эллиптическую орбиту с параметрами 140 км х 260 км. После второго включения последней ступени, корабль выведен на круговую орбиту высотой 260 км. Через 70 минут после старта последняя ступень ракеты-носителя отсоединилась от корабля.
Первые десять дней после старта специалисты тестировали все системы корабля «Жюль Верн». В том числе, проводились эксперименты по контролю высоты корабля, проверка навигационной системы GPS, которая установлена на корабле. Тестировалось аварийное прекращение процесса стыковки и отхода корабля от станции, в случае возникновения опасной ситуации.
В течение 11 и 12 марта ATV поднял свою орбиту до 303 км. 14 марта ATV успешно продемонстрировал манёвр ухода от столкновения, который мог пригодиться в случае проблем во время предстоящего сближения и стыковки с МКС.
19 марта корабль «Жюль Верн» занял позицию на расстоянии 1900 км (1200 миль) впереди МКС. В этой позиции «Жюльл Верн» оставался до окончания операций шаттла «Индевор» STS-123, который в это время был пристыкован к МКС. Шаттл «Индевор» STS-123 был запущен 11 марта и вернулся на Землю 27 марта. «Жюль Верн» должен был ожидать, когда шаттл покинет МКС, так как, в целях безопасности, стыковки со станцией не проводятся, если к ней пристыкован шаттл.
[править] Первое тестовое сближение
27 марта «Жюль Верн» начал приближаться к МКС.
29 марта состоялось первое тестовое сближение корабля «Жюль Верн» с МКС. Во время этого сближения проверялись навигационные системы корабля, чтобы убедиться в полной их надёжности и безопасности для МКС.
29 марта в 14 часов 19 минут (время везде по Гринвичу) «Жюль Верн» находился на расстоянии 39 км позади станции. В это время сближение со станцией управлялось с помощью навигационной системы GPS. Компьютер корабля автоматически рассчитывал данные, получаемые от системы навигации, и выдавал команды для продолжения движения корабля к МКС. В 15 часов 57 минут «Жюль Верн» приблизился к станции на расстояние 3,5 км. В этой точке корабль оставался в течение 90 минут. Затем была включена российская система стыковки «Курс». В это же время камера, установленная на МКС начала передавать изображения корабля «Жюль Верн» на Землю. В 17 часов 30 минут из центра управления в Тулузе был передан сигнал о прекращении сближения.
[править] Второе тестовое сближение
31 марта состоялось второе тестовое сближение корабля «Жюль Верн» с МКС. В 15 часов 30 минут «Жюль Верн» приблизился к станции на расстояние 250 метров. В это время в работу включилась лазерная система навигации. Луч лазера направляется от корабля на 26 отражателей, которые установлены на модуле «Звезда». Отраженный луч направляется на камеру, которая установлена на «Жюль Верне». По картинке созданной отраженным лучом, компьютер рассчитывает расстояние до станции и ориентацию корабля. На корабле «Жюль Верн» установлена также радарная система навигации, которая является резервной, на тот случай, если откажет лазерная система навигации. В 15 часов 47 минут корабль продолжил движение в направлении станции. На расстоянии 150 метров и 30 метров от станции корабль останавливался на короткое время. В 16 часов 17 минут корабль приблизился к станции на расстояние 19 метров. В 16 часов 38 минут корабль был на расстоянии 11 метров от станции. В этой точке он оставался в течение пяти минут. Юрий Маленченко, который находился на станции, все время контролировал движение корабля «Жюль Верн». В 16 часов 52 минуты Юрий Маленченко передал сигнал о прекращении сближения. Корабль «Жюль Верн» начал отдаляться от станции, и через десять минут был уже на расстоянии 800 метров от станции. После проведения двух тестовых сближений специалисты в центре управления в Тулузе убедились в надёжности систем корабля «Жюль Верн» и было принято решение о проведении стыковки 3 апреля.
[править] Стыковка
3 апреля в 13 часов 33 минуты на расстоянии 250 метров от станции управление сближением было переключено от навигационной системы GPS на лазерную систему. В 14 часов 15 минут «Жюль Верн» был на расстоянии 19 метров от станции и оставался в этом положении в течение двадцати минут.
В 14 часов 38 минут «Жюль Верн» приблизился к станции на расстояние 11 метров. В это время начался заключительный этап стыковки.
Когда «Жюль Верн» приблизился к станции на расстояние 3 метра, Юрию Маленченко, который, в случае опасности, был готов в любой момент передать команду о прекращении процесса стыковки, сообщили, что он больше не должен этого делать, так как с такого расстояния невозможен безопасный отход корабля «Жюль Верн» от станции.
Стыковка была осуществлена 3 апреля в 14:45 UTC в полностью автоматическом режиме.
Первый полёт европейского грузовика являлся испытательным, поэтому он доставил на МКС только 5 тонн (10100 фунтов) полезных грузов. На корабле «Жюль Верн» на станцию доставлено более 1100 кг (2500 фунтов) сухих грузов. В том числе: 500 кг (1100 фунтов) продовольствия, 140 кг (300 фунтов) запасных частей для европейского модуля «Колумбус» и для российского сегмента станции, 80 кг (176 фунтов) одежда для экипажа МКС. Кроме того, доставлено 270 кг (600 фунтов) воды, 20 кг (46 фунтов) кислорода, 1000 кг (1900 фунтов) ракетного топлива.
Люк в грузовой корабль «Жюль Верн» был открыт 4 апреля в 10 часов 15 минут. Астронавты установили фильтры для очистки воздуха внутри грузовика. Начиная с субботы (5 апреля) астронавты начали переносить доставленные грузы в станцию.
Корабль не только доставил на станцию кислород, воду и продукты, он также поднимет орбиту МКС с помощью коррекционных двигателей. После выполнения миссии грузовик будет затоплен в Тихом океане.
Полёт корабля «Жюль Верн» от старта до стыковки продолжался почти 25 суток. Это было связано с тем, что это был первый полёт такого корабля, что потребовало многочисленных проверок систем корабля, а также с проведением двух тестовых сближений. В будущем полёт европейских грузовых кораблей от старта до стыковки будет продолжаться около восьми суток.
25 апреля с помощью двигателей корабля «Жюль Верн» была проведена коррекция орбиты МКС. Двигатель «Жюль Верна» был включён в 4 часа 22 минуты по Гринвичу и выключен в 4 часа 34 минуты. Орбита станции была поднята на 4,6 км. [3]
[править] Перспективы
До 2014 года ESA намерено запустить к станции ещё четыре ATV (приблизительно по одному каждые 17 месяцев).
В зависимости от того, будет ли продолжена эксплуатация МКС после 2015 года, и от успешности научных исследований, проводимых европейцами в своем модуле «Колумбия», могут быть построены дополнительные автоматические грузовые корабли. Полезные грузы на МКС доставляются также российскими кораблями «Прогресс», и также будут доставляться японскими грузовыми кораблями (в настоящее время запланировано девять полётов японских грузовых кораблей).
Европейское космическое агентство стало разрабатывать возможные варианты модификаций космического корабля, особенно после решения NASA прекратить использование «шаттлов» к 2010 году.
Проект PARES (англ. PAyload REtrieval System) посвящён разработке баллистической капсулы, которая будет возвращаться на Землю с несколькими килограммами груза.
Проект CARV (англ. Cargo Ascent and Return Vehicle) направлен на разработку возвращаемой баллистической капсулы, которая сможет возвратить на Землю несколько тонн грузов. Данные модификации корабля, возможно, будут готовы к 2010 году.
В ЕКА также рассматривается вариант корабля способного пристыковываться к американскому сегменту МКС, а также возможность стыковки нескольких кораблей и создание небольшой космической станции.
Прорабатывается также возможность преобразования корабля в пилотируемый вариант — программа: Crew Return Vehicle Programm (CRV). Проработкой пилотируемого варианта занимается фирма EADS Astrium. Специалисты фирмы пришли к выводу, что нет никаких принципиальных препятствий для создания пилотируемого корабля на базе автоматического грузового корабля. В течение ближайших четырех - пяти лет, возможно создание возвращаемого на землю транспортного корабля. Первый полёт пилотируемого варианта возможен через девять лет (в 2017 году).
 |
ATV (КК) на Викискладе? |
[править] Примечания
- ↑ http://www.esa.int/esaMI/ATV/SEMN96K26DF_0.html
- ↑ Полёт следующего европейского комического грузовика запланирован на 2009-2010 годы. interfax.ru
- ↑ 25.04.2008 Высота орбиты МКС сегодня увеличилась на 4,6 километра. Роскосмос
[править] См. также
[править] Ссылки
- ЦУП Федерального космического агентства: ATV
- Station-bound freighter poised for critical practices(англ.)
- Jules Verne practices close approach to space station(англ.)
- Europe’s new cargo freighter safely docks to space station(англ.)
 |
Это незавершённая статья о ракетной / ракетно-космической технике или космическом аппарате. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её. |
|
|
||
|---|---|---|
| На орбите (основные модули) | Заря | Юнити (Нод-1) | Звезда | Дестини | Квест | Пирс | Гармония (Нод-2) | Коламбус | Кибо (ELM PS, PM) |  |
| На орбите (другие устройства) | Ферменные конструкции | Канадарм2 (MСС) | Декстр | Внешние складские платформы | Герметичный адаптер | |
| Запускаемые периодически | Многоцелевой модуль снабжения | |
| Корабли доставки | Спейс Шаттл | Союз | Прогресс | ATV | HTV | Дракон | Орион | | |
| Запланированный запуск | Кибо (EF) | Нод 3 | Купол | Малые исследовательские модули | Многоцелевая лаборатория | Европейский манипулятор ERA | Транспортно-складские палеты | |
| Отменённые модули | Модуль проживания | Модуль центрифуг | Промежуточный отсек управления | Универсальный стыковочный модуль | Cтыковочно-грузовой модуль | Обитаемый отсек | Дополнительный корабль-спасатель | Отсек с двигательной установкой | Научно-энергетическая платформа | Российские исследовательские модули | X-38 | |
|
|
||
