Evropský příspěvek k Mezinárodní vesmírné stanici - European contribution to the International Space Station

Evropa plánovala přispět jednou ze tří laboratoří pro vesmírnou stanici Svoboda, než se tento projekt v 90. letech vyvinul do projektu ISS.
Italský astronaut ESA Samantha Cristoforetti vedle ISSpresso experimentální výrobce nápojů
Holandský astronaut ESA Andre Kuipers hledí z okna pozorování Země ISS, 2004
Německý astronaut ESA Alexander Gerst na EVA jako součást Expedice 41

The Evropský příspěvek k Mezinárodní vesmírné stanici pochází z 10 členů Evropská kosmická agentura (ESA) a činí 8% podíl v programu. Skládá se z řady modulů (především z Columbus laboratoř) v Americký orbitální segment, Dodávky čtyřkolek, odpalovací zařízení, software a 8 miliard EUR.

Dějiny

Hlavní články: Columbus (modul ISS), Columbus Man-Tended Free Flyer, a Hermes (kosmická loď)

V 80. letech vypracovala ESA plány na vlastní vesmírnou stanici s názvem Columbus Mužský leták zdarma ke kterému lze připojit NASA je Vesmírná stanice Svoboda. Amerika měla námitky proti používání ESA Columbus jako stavební kámen budoucí evropské vesmírné stanice a obávali se, že by usnadnily vytvoření potenciálního konkurenta, kdyby vesmírná základna s posádkou splnila svůj slib dodavatele komerčně životaschopných produktů, jako jsou nové materiály a léčiva. Výsledkem bylo zmenšení plánů a do roku 1988 navrhla Evropa účast se třemi prvky: Attached Pressurized Module, Man Tended Free-Flying platforma plus uncrewed polar remote remote sensing platform. To by podpořila Ariane 5 raketa a Kosmická loď Hermes. Po znovusjednocení Německa však snížení rozpočtu ESA znamenalo, že něco muselo být zrušeno.[1][2][3]

Kolaps Sovětského svazu a EU Raketoplán Vyzývatel katastrofa znamenalo radikální změnu v plánech vesmírné stanice. USA a Rusko se rozhodly spolupracovat na Mezinárodní vesmírná stanice. ESA zrušila většinu svého programu vesmírných stanic, aby se zaměřila na Columbus překonfigurován pro ISS.[3] Modul byl schválen v roce 1995, ale znamenalo zpoždění ve výstavbě stanice Columbus nebude létat až do roku 2008.[4]

Moduly

Columbus modul, největší příspěvek ESA
Španělský astronaut ESA Pedro Duque pracuji v Osud laboratoř na ISS, 2003.

Největším fyzickým příspěvkem ESA byl Columbus laboratoř, který byl spuštěn v roce 2008. Jedná se o flexibilní a rozsáhlé zařízení pro vědecký výzkum, které má trvat nejméně 10 let.[5] Columbus byl postaven v Itálii Alcatel Alenia Space s funkční architekturou a softwarem navrženým Airbus v Německu. Na rozdíl od jiných modulů postavených na ESA je Columbus provozován spíše ESA než NASA a je řízen Columbus Control Center v Německu. Stálo to 1,4 miliardy EUR (asi 2 miliardy USD) na budově Columbus, včetně experimentů, které v něm budou létat, a pozemní kontrolní infrastruktury nezbytné pro jejich provoz.[6]

ESA přispěla dalšími dvěma uzly (Harmonie a Klid ), které spojovaly moduly stanice a měly dokovací porty pro návštěvu lodí. Byly postaveny ESA v Itálii pro NASA a byly zahájeny v letech 2007 a 2010.[7][8] The Italská kosmická agentura, navíc a nezávisle na své účasti na programech ESA,[9] také postavil Víceúčelový logistický modul pro NASA.[10] Podobně ESA postavila Kopule modul pro NASA, který slouží k pozorování Canadarm a byla zahájena v roce 2009.[11] V roce 2019 Evropská robotická ruka bude spuštěno a připojeno k ruskému segmentu.[12]

ESA rovněž poskytuje systém správy dat DMS-R určený pro ruský segment ISS. Poskytuje ovládání, navigaci, správu misí a správu poruch pro ruský segment a je instalován na Zvezda modul.[13]

Automated Transfer Vehicle

Hlavní článek: Automated Transfer Vehicle
Jules Verne ATV přináší v roce 2008 nové dodávky na ISS
Albert Einstein ATV přístupy k ISS, 2013

ESA vyvinula Automobil Transfer Vehicle (ATV) jako spotřební, bez posádky doplňovací kosmická loď doplnit ISS. Je schopen přivést 6,6 tuny zásob na ISS a automaticky dokovat. Jako součást pod tlakem zůstává ukotven jako součást stanice několik měsíců a zvyšuje její oběžnou dráhu. Poté je naplněn odpadem a spálen v atmosféře.[14] Pět čtyřkolek Jules Verne, Johannes Kepler, Edoardo Amaldi, Albert Einstein, a Georges Lemaître navštívili Mezinárodní vesmírná stanice. Žádné další ATV nebudou financovány.[15]

Mise ATV byly monitorovány a řízeny z ATV-Control Center (ATV-CC) umístěného na Toulouse Space Center (CST) v Toulouse, Francie. Středisko bylo odpovědné za veškeré plánování a provádění každého orbitálního manévru a úkolů mise čtyřkolky, od okamžiku oddělení od nosné rakety, dokud nespálila v zemské atmosféře.[16]

Hlavním dodavatelem ATV byl Vesmírná doprava EADS Astrium, vedoucí konsorcia mnoha subdodavatelů. Vývoj byl zahájen v roce Les Mureaux, Francie a přestěhoval se do Brémy, Německo, když se projekt přesunul z vývojové fáze do zahájení výroby čtyř počátečních jednotek. Aby se usnadnil vztah mezi dodavatelem a ESA, byl po dobu vývoje zřízen integrovaný tým ESA v lokalitě Les Mureaux. Náklady na vývoj čtyřkolky byly přibližně 1,35 miliardy EUR,[17] a každá kosmická loď ATV stojí přibližně 300 milionů USD, bez nákladů na start.[18]

Čtyřkolka se rovněž zúčastnila raného kola Komerční orbitální přepravní služby; Boeing předložil ve spolupráci s Arianespace návrh na spuštění modulu ESV ATV na raketu Delta IV.[19] Zatímco ESA vypustila čtyřkolku na Ariane 5, obě společnosti na tomto návrhu spolupracovaly.[19] Čtyřkolka mohla s vhodným odpalovacím zařízením přepravit až 7,6 tuny.[19]

Odpalovací zařízení

ESA Ariane 5 jednat jako jeden z odpalovacích zařízení pro komponenty ISS. Guyanské vesmírné středisko poskytuje odpalovací rampu pro rakety Ariane a Rus Sojuz. Všechna plavidla ATV byla vypuštěna z raket Ariane v Guyaně.

Při lidském vesmírném letu by členové posádky ESA byli přepravováni buď na Raketoplán nebo různé verze Sojuz nosná raketa. The Kosmická loď Sojuz je označen jako záchranný člun ISS, takže posádky musely trénovat, pokud zůstaly delší dobu. To je důvod, proč jsou dvě z těchto tří kosmických lodí ukotveny, aby umožnily posádku ISS šesti, nebo tři, pokud je ukotvena jedna. Raketoplán byl vyřazen v roce 2011, což vytvořilo pro USA mezeru v lidském vesmírném letu až do startu Crew Dragon Demo-2 dne 30. května 2020.[relevantní? – diskutovat]

Výzkum

Další informace: Columbus (modul ISS) § Výzkumné činnosti a užitečné zatížení
Dánský astronaut Andreas Mogensen pracuji v Columbus, 2015

ELIPS je vesmírný výzkumný program ESA na ISS. Columbus poskytuje výzkumné laboratoře ESA prostřednictvím svých 10 stojanů s užitečným zatížením vybavených zařízením a externím vybavením pro experimenty. ESA provádí experimenty na ISS zahrnout ultra-stabilní atomové hodiny, an Monitor interakce atmosféra-prostor, an Experiment se sledováním očí a Matroshka experimenty.

NASA ISS-RapidScat byl připojen a napájen přes modul Columbus. Jeho rotující mikrovlnná anténa je vidět na vybraných videích ISS v období od konce roku 2014 do poloviny roku 2016, kdy byl tento nástroj používán.

Astronauti

Další informace: Seznam expedic Mezinárodní vesmírné stanice a Seznam lidských vesmírných letů na Mezinárodní vesmírnou stanici

První Astronaut ESA nastoupit na ISS bylo Umberto Guidoni na doplňovací misi. První astronaut ESA, který zůstal na palubě expedice, byl Thomas Reiter v roce 2006. V roce 2009 Frank De Winne se stal prvním Evropanem, který sloužil jako velitel expedice ISS.[20]

AstronautStátLetExpedice / návštěvníkRok
Umberto Guidoni ItálieSTS-100Návštěvník2001
Claudie Haigneré FrancieSojuz TM-33Návštěvník2001
Roberto Vittori ItálieSojuz TM-34Návštěvník2002
Philippe Perrin FrancieSTS-111Návštěvník2002
Frank De Winne BelgieSojuz TMA-1Návštěvník2002
Pedro Duque ŠpanělskoSojuz TMA-3Návštěvník2003
André Kuipers HolandskoSojuz TMA-4Návštěvník2003
Roberto Vittori ItálieSojuz TMA-6Návštěvník2005
Thomas Reiter NěmeckoSTS-121Expedice 13 & Expedice 142006
Christer Fuglesang ŠvédskoSTS-116Návštěvník2006
Paolo A. Nespoli ItálieSTS-120Návštěvník2007
Hans Schlegel NěmeckoSTS-122Návštěvník2008
Léopold Eyharts FrancieSTS-122Expedice 162008
Frank De Winne BelgieSojuz TMA-15Expedice 20 & Expedice 212009
Christer Fuglesang ŠvédskoSTS-128Návštěvník2009
Paolo A. Nespoli ItálieSojuz TMA-20Expedice 26 & Expedice 272010
Roberto Vittori ItálieSTS-134Návštěvník2011
André Kuipers HolandskoSojuz TMA-03MExpedice 30 & Expedice 312012
Luca Parmitano ItálieSojuz TMA-09MExpedice 36 & Expedice 372013
Alexander Gerst NěmeckoSojuz TMA-13MExpedice 40 & Expedice 412014
Samantha Cristoforetti ItálieSojuz TMA-15MExpedice 42 & Expedice 432014
Andreas Mogensen DánskoSojuz TMA-18MNávštěvník2015
Timothy Peake Spojené královstvíSojuz TMA-19MExpedice 46 & Expedice 472015
Thomas Pesquet FrancieSojuz MS-03Expedice 50 & Expedice 512016–
Paolo A. Nespoli ItálieSojuz MS-05Expedice 52 & Expedice 532017
Alexander Gerst NěmeckoSojuz MS-09Expedice 56 & Expedice 572018
Luca Parmitano ItálieSojuz MS-13Expedice 60 & Expedice 612019-20

Účastníci a náklady

ISS z pohledu Raketoplán Atlantis v červenci 2011

Při přispívání do ISS představuje ESA pouze 10 svých členských států: Belgie, Dánsko, Francie, Německo, Itálie, Holandsko, Norsko, Španělsko, Švédsko a Švýcarsko. Rakousko, Finsko, a Irsko rozhodl se neúčastnit kvůli nedostatku zájmu nebo obavám o náklady projektu. The Spojené království ustoupil od předběžná dohoda z důvodu obav o náklady projektu. Ostatní státy se k ESA připojily po podpisu dohody.[21] Nezúčastněným státům ESA byl umožněn přístup k ISS na tříleté zkušební období v letech 2010 až 2013.[22][23]

Současné odhady nákladů na ISS se blíží celkem 135 miliard EUR (vývoj, výstavba a 10 let údržby stanice), z nichž se ESA zavázala zaplatit 8 miliard EUR.[24] Asi 90% nákladů na podíl ESA na ESS bude přispívat Německo (41%), Francie (28%) a Itálie (20%).

Jedním z problémů s kritikou nákladů je dvojí fakturace, například jeden partner ESA v ISS v USA údajně utratil asi 30 miliard za lety raketoplánu na ISS a dalších 46,7 miliard do roku 2014 na stavební náklady.[25] Náklady na kyvadlovou dopravu jsou však u tohoto programu často kritizovány. Podobně v Evropě se diskutuje o rozpočtu vesmírných programů, vědeckých programech a samozřejmě o nákladech na ISS, přesto v některých případech jde jednoznačně o jednu cenu, jeden vědecký program provedený na ISS astronautem ESA.

Vánoce

Další informace: Vánoce na Mezinárodní vesmírné stanici
Expedice 50 členů posádky Thomas Pesquet (že jo) s astronautem NASA Kimbroughem (vlevo, odjet) v Kopule, Prosinec 2016

Na Expedice 50, během vánočních svátků v prosinci 2016 francouzský astronaut Thomas Pesquet sdíleli s posádkou stanice speciální francouzské jídlo na večeři.[26] Pesquet také vytvořil vánoční video pro ESA.[26]

Centra kontroly mise

Reference

  1. ^ „ESA Polar Platform“. Friends-partners.org. Citováno 1. května 2012.
  2. ^ "Modul vesmírné stanice Columbus". Russianspaceweb.com. Citováno 1. května 2012.
  3. ^ A b „Marcus Lindroos: Columbus Man-Tended Free Flyer - MTFF“. Archivovány od originál dne 06.10.2012.
  4. ^ Ze Spacelabu do Columbusu, ESA
  5. ^ Columbusova laboratoř, ESA
  6. ^ Harwood, William (11. února 2008). „Rameno stanice táhne modul Columbus z nákladového prostoru“. spaceflightnow.com. Citováno 7. srpna 2009.
  7. ^ Uzel 2: Připojovací modul, ESA
  8. ^ Uzel 3: Připojovací modul, ESA
  9. ^ „ISS Elements: Multi-Purpose Logistics Modules (MPLM)“. Uživatelská příručka vesmírné stanice. Citováno 7. března 2014. MPLM jsou poskytovány do programu ISS Itálií (nezávisle na roli Itálie jako členského státu ESA) NASA a jsou považovány za americké prvky. V rámci směnné výměny za poskytování těchto modulů poskytly USA Itálii čas na výzkum na palubě ISS z přidělených prostředků USA, kromě těch, které Itálie obdrží jako člen ESA.
  10. ^ Víceúčelové logistické moduly, NASA
  11. ^ Kopule, ESA
  12. ^ Evropská robotická ruka, ESA
  13. ^ DMS-R: Systém správy dat ESA pro ruský segment ISS, ESA
  14. ^ Koncept mise a role ATV, ESA
  15. ^ „Aktuality | Výroba ATV ukončena, jelikož se blíží rozhodnutí o následném“. Vesmírný let teď. 2012-04-02. Citováno 2012-09-04.
  16. ^ "ATV Control Center". Evropská kosmická agentura. Archivováno z původního dne 17. března 2008. Citováno 2008-04-03.
  17. ^ „Evropa stanoví směr pro ISS“. German Aerospace Cente. 25. února 2008. Citováno 17. srpna 2011.
  18. ^ Clark, Stephen (1. prosince 2009). „Partneři vesmírných stanic hodnotí logistické potřeby po roce 2015“. Vesmírný let teď. Archivováno z původního dne 4. prosince 2009. Citováno 1. prosince 2009.
  19. ^ A b C [1]
  20. ^ „Frank De Winne“. Evropská kosmická agentura. ESA. Citováno 21. září 2016.
  21. ^ „Mezinárodní vesmírná stanice: evropské zúčastněné státy“. Evropská kosmická agentura. 2009. Citováno 17. ledna 2009.
  22. ^ EU možná otevírá ISS dalším zemím, Space Travel 27. října 2010
  23. ^ Nová politika ESA rozšiřuje evropský přístup k Mezinárodní vesmírné stanici , Space News 21. října 2010
  24. ^ „Mezinárodní vesmírná stanice: Kolik to stojí?“. Evropská kosmická agentura. 9. srpna 2005.
  25. ^ [2]
  26. ^ A b [3]
  27. ^ A b Gary Kitmacher (2006). Referenční příručka k Mezinárodní vesmírné stanici. Vesmírná série knih Apogee. Kanada: Knihy Apogee. 71–80. ISBN  978-1-894959-34-6. ISSN  1496-6921.