Квант-1 - Kvant-1

Модуль Квант-1 (Мир )
Квант-1 в 1995 году
Квант-1 в 1995 году
Статистика модуля
Название миссииМир
Запуск31 марта 1987 г.
00:06:16 универсальное глобальное время
LC-200/39, Космодром Байконур, СССР
Ракета-носительПротон-К
Состыкованный9 апреля 1987 г.
00:35:58 универсальное глобальное время
Возвращение23 марта 2001 г.
05:50:00 UTC
Время на орбите5106 дней, 5 часов [1]
Длина5,3 м
Диаметр4,35 м [2]
Стартовая масса (включая автомат):20600 кг[3]
Модуль Масса11000 кг (на старте)[3]
Масса конечного автомата9600 кг (на старте)[3]
Жилой объем40 кв.м.3

Квант-1 (русский: Квант-1; английский: Квантум-I / 1) (37КЕ) был первым модулем, который в 1987 г. Основной модуль Мир, которые составили ядро Советский космическая станция Мир. Он остался прикрепленным к Мир пока вся космическая станция не была спущена с орбиты в 2001 году.[4]

В модуле «Квант-1» находились научные приборы для астрофизических наблюдений и материаловедческих экспериментов. Он использовался для проведения исследований физики активных галактик, квазаров и нейтронных звезд, а также имел уникальные возможности для изучения сверхновых. SN 1987A. Кроме того, он поддерживал биотехнологические эксперименты с антивирусными препаратами и фракциями. Некоторыми дополнениями к Квант-1 за время его существования были солнечные батареи и Софора и Рапана фермы.

Модуль Квант-1 создан на базе Космический корабль ТКС и была первой экспериментальной версией запланированной серии модулей типа «37К». В состав модулей 37К входил сбрасываемый двигательный модуль типа ТКС-Э, также называемый функционально-сервисным модулем (ФСМ). Система управления Квант-1 была разработана компанией НПО "Электроприбор" (Харьков, Украина ).[5]

После предыдущих инженерных испытаний с Салют 6 и Салют 7 космических станций (и временно прикрепленных модулей космических станций, производных от TKS, таких как Космос 1267, Космос 1443 и Космос 1686 ) он стал первым модулем космической станции, который полупостоянно был прикреплен к первой модульной космической станции в истории космических полетов.[3]Первоначально планировалось, что Квант-1 будет пристыкован к космической станции Салют-7, однако планы эволюционировали, чтобы запустить Мир, изначально рассматривались на борту советского Буран космический шатл, который в итоге сменился запуском на Мир посредством Протон-К ракета.

Задний план

Квант-1 пристыковался к Основной модуль Мир, с участием Союз ТМ-3 пристыкован к кормовому порту.

Космический корабль «Квант» стал первым применением нового типа модуля советской космической станции, получившего обозначение 37К. Приказ о начале разработки был выдан 17 сентября 1979 года. Базовая конструкция 37K состояла из герметичного цилиндра диаметром 4,2 м с стыковочным портом в носовой части. Не был оборудован собственной двигательной установкой. Первоначальное разрешение было на восемь 37K различных конфигураций:

  • Один экспериментальный 37КЭ (с использованием избыточного модуля FGB отмененного пилотируемого парома «Челомей ТКС» в качестве буксира), который будет пристыкован к переднему порту космической станции «Салют-7».
  • Четыре модуля 37КС для «Мира». Они будут доставлены и пристыкованы к станции новым более легким буксиром FGO.
  • Три модуля по 37 КБ. Они будут перевозиться в отсеке для полезной нагрузки космического корабля "Буран". Они могли оставаться прикрепленными к отсеку или (модифицированная до конфигурации 37КБИ) стыковаться с космическими станциями «Мир» или «Мир-2» с помощью манипулятора «Буран».

37КЭ получил обозначение «Квант» и был оснащен астрофизической полезной нагрузкой. Также использовались цифровой управляющий компьютер «Салют-5Б» и система ориентации маховика «Гиродин», разработанная для Алмаз. По мере того, как модуль приближался к завершению, у «Салюта-7» возникло множество технических проблем, и «Квант» был перенаправлен на стыковку с «Миром». Но тогда планировалось, что "Мир" будет на орбите 65 градусов, а "Квант" был на 800 кг тяжелее, чтобы ракета-носитель "Протон" могла выйти на такую ​​орбиту. В январе 1985 г. "Мир" был переведен на орбиту 51,6 градуса, что решило одну проблему. Но теперь планировалось, что «Квант» будет стыковаться с тыловым портом «Мира», что потребует добавления линий для отвода ракетного топлива с корабля-заправщика «Прогресс» в резервуары хранения «Мира». Это снова увеличило вес, вынудив FGB снизить нагрузку на топливо до 60% в баках высокого давления и пустых баках низкого давления. При заявленном общем стартовом весе от 20 600 до 22 797 кг (от 45 415 до 50 259 фунтов),[3][6] Квант-1 якобы был в то время самым тяжелым грузом, поднимаемым «Протоном», что потребовало специальных модификаций его ракеты-носителя.[6]

Описание

Квант-1 в разрезе

Квант-1 состоял из двух герметичных рабочих отсеков, одного негерметичного экспериментального отсека и одного небольшого шлюза для доступа к телескопам и смены и извлечения пленки. Он также нес дополнительные системы жизнеобеспечения, включая генератор кислорода Elektron и оборудование для удаления углекислого газа из воздуха.[3]

В состав научного оборудования на борту Квант-1 входили:[3][6]

  • В рентген Комплект рентгеновских астрономических телескопов с четырьмя приборами:
    • TTM, спектрометр с кодированной маской изображения / широкоугольная камера (голландский / британский)
    • Сирена 2, газовый сцинтилляционный пропорциональный спектрометр (ESA)
    • HEXE, Эксперимент в области рентгеновского излучения высоких энергий (немецкий)
    • Пульсар Х-1, детектор рентгеновского / гамма-излучения (20-1300 кэВ)
  • Глазар, ультрафиолетовый телескоп
  • Мария, магнитный спектрометр
  • Светлана, установка для электрофореза
  • и наконец Арфа-Э, установленный на внешней стороне модуля в январе 1990 г. для исследования ионосферы и магнитосферы Земли.

Для астрономических наблюдений на Квант-1 помимо двух датчиков горизонта Земли, двух звездных датчиков и трех звездных трекеров.[6] - шесть гиродины что позволило очень точно навести весь комплекс «Мир». Поскольку гиродины питались от электричества, они также значительно сократили количество топлива для управления ориентацией, необходимое для управляющих двигателей базового блока «Мир», что позволило сэкономить 15 тонн топлива в первые два года. Однако они потребляли много электроэнергии - среднее потребление модуля Квант-1 оценивалось в 6,90 кВт.[3][6]

Запуск и стыковка

Смотрите также: Мир ЭО-2
Квант-1 (слева) на орбитальном буксире ФСМ.
Изолированный вид на Квант-1

Квант-1 изначально предназначался для запуска и стыковки с Салют 7, но задержки вынудили его запустить на Мир. У Кванта-1 не было собственных двигательных установок, и для достижения Мира Квант-1 был соединен с функциональным служебным модулем (FSM), несущим двигательную и электрическую системы, чтобы действовать как космический буксир. FSM был получен из Космический корабль ТКС, которые позже лягут в основу Функциональный грузовой блок из Квант-2, Кристалл, Спектр, и Природа модули.

«Квант-1» и его ПШМ были спущены на воду 30 марта 1987 г. - на момент пуска на станцию ​​«Мир» находился экипаж ЭО-2, который уже состыковался на переднем борту с кораблем. Союз ТМ-2 космический корабль. 9 апреля «Квант-1» достиг мягкой стыковки с кормовой частью порта «Мир». Однако «Квант-1» не смог обеспечить жесткую стыковку, а это означало, что два космических корабля были слабо связаны - в этой конфигурации «Мир» не мог ориентироваться, иначе может произойти повреждение.

Экипаж ЭО-2 произвел аварийную ситуацию. EVA 11 апреля, чтобы разобраться в проблеме. Экипаж обнаружил обломок, вероятно, мешок для мусора, оставленный кораблем "Прогресс 28". После его удаления "Квант-1", наконец, смог в тот же день надежно стыковаться со станцией. Квант-ФСМ, в котором находилась теперь ненужная силовая установка модуля «Квант-1», был окончательно сброшен 12 апреля, обнажив задний стыковочный порт «Квант-1».[3]

Начальная операция

После окончательной стыковки и сброса «Квант-ФСМ» испытания бортовых систем «Квант-1» проводились до конца апреля. Май был потрачен на подготовку к расширению подачи электроэнергии с помощью мероприятий, требующих небольшого количества электроэнергии, таких как медицинские эксперименты и фотосъемка ресурсов Земли - столь необходимая дополнительная электрическая мощность позволила бы проводить такие эксперименты, как печь Корунд 1-М, которая использовалась для проведения плавки в течение длительного времени. несколько суток и питание гиродинов Квант-1, необходимых для астрономических наблюдений. Для этого «Квант» нес уложенные солнечные батареи, которые были прикреплены к базовому блоку «Мира» во время выхода в открытый космос 12 июня.[3]

После завершения испытаний «Кванта-1», установки дополнительных солнечных батарей и наличия гиродинов «Квант» был сделан важный шаг в строительстве космической станции «Мир». Рентгеновский телескоп на борту «Кванта-1» мог бы начать работать с новой силой: он был уникальным местом для изучения сверхновой звезды. SN 1987A в Большом Магеллановом Облаке, пик его света достиг Земли в мае 1987 года. Космонавты на борту "Мира" могли исследовать взрывающуюся звезду в течение 115 сеансов с июня по сентябрь 1987 года.[3]

Более поздние модификации

В январе 1991 года на Квант-1 были установлены опорные конструкции, предназначенные для удержания солнечных батарей. В июле 1991 года команда построила балку Софора во время четырех выходов в открытый космос. Балка Sofora была спроектирована для тестирования новых методов строительства, установки силовой установки и использования в качестве места для проведения экспериментов за пределами станции. В сентябре 1992 года экипаж установил двигательную установку УВО на конце балки Софора. Он был доставлен ранее Прогресс М-14. Диспетчерский терминал был разработан для повышения способности станции управлять ориентацией. В апреле 1998 года прежняя шестилетняя двигательная установка с дисплеем была окончательно заменена на новую, поставленную на "Прогресс М-38".

В сентябре 1993 года в ходе двух выходов в открытый космос на Квант-1 была сооружена балка «Рапана». Балка Rapana была разработана для тестирования экспериментов по сборке балок для возможной космической станции Мир 2. Позднее были проведены внешние эксперименты с балкой из рапаны. В июне 1996 года балка Rapana была расширена во время выхода в открытый космос.

22 мая 1995 г. один из Кристалл На Квант-1 повторно развернуты солнечные батареи. В мае 1996 г. совместная солнечная батарея "Мир", поставленная с Док-станция "Мир", был развернут на Квант-1. В ноябре 1997 года старую солнечную батарею "Кристалла", прикрепленную к "Кванту-1", утилизировали, а на ее место установили общероссийскую солнечную батарею, которая также поставлялась с док-модулем.

использованная литература

  1. ^ Аникеев Александр. «Модуль« Квант »орбитальной станции« Мир »"". Пилотируемая космонавтика. Архивировано из оригинал на 2007-02-16. Получено 2007-04-16.
  2. ^ Зак, Анатолий. «Космический корабль: Пилотируемый: Мир: Модуль Квант-1». RussianSpaceweb.com. Получено 2007-04-16.
  3. ^ а б c d е ж г час я j k Д.С.Ф. Портри (1995). «Мир аппаратного наследия» (PDF). НАСА. Архивировано из оригинал (PDF) 3 августа 2009 г.. Получено 15 ноября 2010.
  4. ^ «Транспортное судно ТКС 11Ф72». RussianSpaceWeb.com. Архивировано из оригинал 17 августа 2012 г.. Получено 30 августа 2012.
  5. ^ Кривоносов, Хартрон: ЭВМ для систем наведения ракет.
  6. ^ а б c d е «Квант». Энциклопедия Astronautica. Архивировано из оригинал 15 октября 2008 г.. Получено 28 августа 2012.

внешние ссылки