Kvant-1 - Kvant-1

Kvant-1 modul (Mir )
Kvant-1 v roce 1995
Kvant-1 v roce 1995
Statistika modulu
Název miseMir
Zahájení31. března 1987
00:06:16 UTC
LC-200/39, Kosmodrom Bajkonur, SSSR
Spuštění vozidlaProton-K
Ukotven9. dubna 1987
00:35:58 UTC
Znovu vstup23. března 2001
05:50:00 UTC
Čas na oběžné dráze5106 dní, 5 hodin [1]
Délka5,3 m
Průměr4,35 m [2]
Zahájení mše (zahrnuje FSM):20 600 kg[3]
Hmotnost modulu11 000 kg (při spuštění)[3]
FSM Mass9 600 kg (při spuštění)[3]
Obytný objem40 m3

Kvant-1 (ruština: Квант-1; Angličtina: Quantum-I / 1) (37KE) byl prvním modulem, který byl v roce 1987 připojen k Mir Core modul, který tvořil jádro sovětský vesmírná stanice Mir. Zůstalo připojeno k Mir dokud nebyla v roce 2001 deorbitována celá vesmírná stanice.[4]

Modul Kvant-1 obsahoval vědecké přístroje pro astrofyzikální pozorování a experimenty s vědou o materiálech. Používal se k provádění výzkumu fyziky aktivních galaxií, kvasarů a neutronových hvězd a byl jedinečně umístěn pro studium supernovy SN 1987A. Dále podporovala biotechnologické experimenty s antivirovými přípravky a frakcemi. Některé doplňky Kvantu-1 během jeho životnosti byly solární pole a Sofora a Rapana nosníky.

Modul Kvant-1 byl založen na Kosmická loď TKS a byla první experimentální verzí plánované série modulů typu „37K“. Moduly 37K byly vybaveny odhozitelným pohonným modulem typu TKS-E, nazývaným také modul funkční služby (FSM). Řídicí systém Kvant-1 byl vyvinut NPO "Electropribor" (Charkov, Ukrajina ).[5]

Po předchozích technických zkouškách s Saljut 6 a Saljut 7 vesmírné stanice (a dočasně připojené moduly vesmírných stanic odvozené od TKS jako např Kosmos 1267, Kosmos 1443 a Kosmos 1686 ) se stal prvním modulem vesmírné stanice, který byl semipermanentně připevněn k první modulární vesmírné stanici v historii kosmického letu.[3]Kvant-1 se původně plánoval ukotvit na vesmírnou stanici Salyut 7, ale plány se vyvinuly k zahájení Mir, původně zvažován na palubě sovětu Buran raketoplán, který se nakonec změnil na spuštění na Mir podle Proton-K raketa.

Pozadí

Kvant-1 zakotvil v Mir Core modul, s Sojuz TM-3 ukotven k jeho zadnímu portu.

Kosmická loď Kvant představovala první použití nového druhu sovětského modulu vesmírné stanice, označeného 37K. Objednávka opravňující k zahájení vývoje byla vydána 17. září 1979. Základní konstrukce 37K sestávala z tlakového válce o průměru 4,2 m s dokovacím portem na předním konci. Nebyl vybaven vlastním pohonným systémem. Původní povolení bylo pro celkem osm 37K různých konfigurací:

  • Jeden experimentální 37KE (využívající nadbytečný modul FGB zrušeného trajektu s posádkou Chelomei TKS jako remorkér), který by byl ukotven k přednímu portu vesmírné stanice Salyut 7.
  • Čtyři moduly 37KS pro Mir. Ty by byly dodány a zakotveny na stanici novým lehčím remorkérem FGO.
  • Tři 37KB moduly. Ty by byly přepravovány v nákladním prostoru raketoplánu Buran. Mohli zůstat připojeni k zálivu nebo (upraveni na konfiguraci 37KBI) ukotvit do vesmírných stanic Mir nebo Mir-2 pomocí manipulačního ramene Buran.

37KE byl označen Kvant a byl vybaven astrofyzikálním užitečným zatížením. Rovněž používal digitální počítač pro řízení letu Salyut-5B a orientační systém setrvačníku Gyrodyne vyvinutý pro Almaz. Jak se modul blížil ke konci, Salyut 7 narazil na řadu technických problémů a Kvant byl znovu zacílen na dokování s Mirem. V té době se ale plánovalo, že Mir bude na oběžné dráze 65 stupňů, a Kvant byl o 800 kg příliš těžký na to, aby na takovou oběžnou dráhu mohla umístit nosnou raketu Proton. V lednu 1985 byl Mir změněn na oběžnou dráhu 51,6 stupňů, což vyřešilo jeden problém. Nyní se ale plánovalo, že se Kvant připojí k zadnímu přístavu Mir, což vyžaduje přidání vedení pro vedení raketového paliva z cisternové lodi Progress do Mirových skladovacích nádrží. To opět zvýšilo váhu, což FGB donutilo snížit zatížení hnacího plynu na 60% ve vysokotlakých nádržích a prázdných nízkotlakých nádržích. S udávanou celkovou startovací hmotností pohybující se mezi 20 600 a 22 797 kilogramy (45 415 až 50 259 lb),[3][6] Kvant-1 byl údajně v té době nejtěžším nákladem zvednutým Protonem, který vyžadoval speciální úpravy jeho nosné rakety.[6]

Popis

Pohled z řezu na Kvant-1

Kvant-1 sestával ze dvou tlakových pracovních prostorů, jednoho beztlakého experimentálního prostoru a jednoho malého vzduchového uzávěru pro přístup k dalekohledům a výměnu a vyhledávání filmu. Rovněž nesl další systémy podpory života, včetně generátoru kyslíku Elektron a zařízení pro odstraňování oxidu uhličitého ze vzduchu.[3]

Součástí vědeckého vybavení na palubě Kvant-1 je:[3][6]

  • The Rentgen Sada rentgenových astronomických dalekohledů se čtyřmi nástroji:
    • TTM, kódovaný maskovací zobrazovací spektrometr / širokoúhlá kamera (holandská / britská)
    • Sirene 2, proporcionální spektrometr pro plynný scintilační (ESA)
    • HEXE, rentgenový experiment s vysokou energií (německy)
    • Pulsar X-1, rentgenový / gama paprsek (20 - 1300 keV) detektor
  • Glazar, ultrafialový dalekohled
  • Mariyamagnetický spektrometr
  • Svetlana, jednotka elektroforézy
  • a nakonec Arfa-E, instalovaný na vnějšku modulu v lednu 1990 k prozkoumání ionosféry a magnetosféry Země

Kvant astronomická pozorování nesl Kvant-1 - kromě dvou snímačů obzoru Země, dvou hvězdných snímačů a tří sledovačů hvězd[6] - šest gyrodiny což umožňovalo extrémně přesné zaměření celého Mirova komplexu. Vzhledem k tomu, že gyrodiny byly napájeny elektřinou, významně také snížily množství hnacího plynu pro řízení polohy potřebné pro kontrolní trysky základního bloku Mir - což v prvních dvou letech ušetřilo 15 tun hnacího plynu. Spotřebovali však hodně elektřiny - průměrná spotřeba modulu Kvant-1 byla odhadována na 6,90 kW.[3][6]

Spuštění a dokování

Viz také: Mir EO-2
Kvant-1 (vlevo) připojený k orbitálnímu remorkéru FSM.
Izolovaný pohled na Kvant-1

Kvant-1 měl být původně vypuštěn a ukotven Saljut 7, ale zpoždění přinutila jej místo toho spustit Mir. Kvant-1 neměl žádné vlastní pohonné systémy a aby se dostal na Mir, Kvant-1 byl spojen s modulem funkční služby (FSM) - nesoucím pohon a elektrické systémy - aby fungoval jako kosmický remorkér. FSM byl odvozen z Kosmická loď TKS, které by později tvořily základ pro Funkční blok nákladu z Kvant-2, Kristall, Spektr, a Priroda moduly.

Kvant-1 a jeho FSM byly vypuštěny 30. března 1987 - v době spuštění byla na stanici Mir posádka posádky EO-2, která již zakotvila v předním přístavu s Sojuz TM-2 kosmická loď. 9. dubna dosáhl Kvant-1 měkkého doku se zadním portem na Miru. Kvant-1 však nebyl schopen dosáhnout pevného doku, což znamenalo, že obě kosmické lodě byly spojeny pouze volně - v této konfiguraci se Mir nemohl orientovat, jinak by došlo k poškození.

Posádka EO-2 provedla mimořádnou událost EVA 11. dubna k prošetření problému. Posádka našla kus trosek, pravděpodobně pytel na odpadky, který nechal Progress 28. Po jeho odstranění byl Kvant-1 konečně schopen dosáhnout pevného doku se stanicí ve stejný den. Kvant-FSM, který obsahoval nyní nepotřebný pohon modulu Kvant-1, byl nakonec upuštěn 12. dubna a odhalil zadní dokovací port Kvant-1.[3]

Počáteční provoz

Po konečném dosažení pevného doku a upuštění od Kvant-FSM byly až do konce dubna provedeny testy palubních systémů Kvant-1. Květen byl věnován přípravě rozšíření elektrické energie o činnosti, které vyžadovaly málo elektřiny, jako jsou lékařské experimenty a fotografie pozemských zdrojů - tolik potřebné další elektrické energie by umožnilo experimenty, jako je pec Korund 1-M, která se používala k provádění tavení trvajících několik dní a napájení gyrodinů Kvant-1, potřebných pro astronomická pozorování. Kvant měl za tímto účelem uložená solární pole, která byla připevněna k základnímu bloku Mir během EVA 12. června.[3]

Po dokončení testování Kvant-1, nainstalovaných dalších solárních panelů a dostupných Kvantových gyrodinů bylo dosaženo významného kroku při konstrukci vesmírné stanice Mir. Rentgenový dalekohled na palubě Kvant-1 mohl začít s ranou: byl jedinečně umístěn ke studiu Supernovy SN 1987A ve Velkém Magellanově mračnu, vrcholu jeho světla, který dosáhl na Zemi v květnu 1987. Kosmonauti na palubě Miru mohli explozi hvězdy prozkoumat během 115 sezení v období od června do září 1987.[3]

Pozdější úpravy

V lednu 1991 byly na Kvant-1 instalovány podpůrné konstrukce, které byly navrženy tak, aby pojaly solární pole. V červenci 1991 posádka zkonstruovala nosník Sofora během čtyř EVA. Nosník Sofora byl navržen tak, aby testoval nové konstrukční techniky, namontoval pohonnou jednotku a fungoval jako místo pro provádění experimentů mimo stanici. V září 1992 posádka instalovala pohonnou jednotku VDU na konec nosníku Sofora. To bylo dříve doručeno Pokrok M-14. VDU byl navržen ke zvýšení schopnosti stanice ovládat polohu. Tehdy šest let stará pohonná jednotka VDU byla nakonec v dubnu 1998 nahrazena novou, kterou dodala společnost Progress M-38.

V září 1993 byl nosník Rapana postaven na Kvant-1 během dvou EVA. Nosník Rapana byl navržen k testování pokusů o montáž nosníku pro možnou vesmírnou stanici Mir 2. Externí experimenty se také později konaly na nosníku Rapana. V červnu 1996 byl nosník Rapana rozšířen během EVA.

22. května 1995 jeden z Kristall Solární panely byly znovu nasazeny na Kvant-1. V květnu 1996 se Mir Cooperative Solar Array, který byl dodán s Mir Docking Module, byl nasazen na Kvant-1. V listopadu 1997 byl Kristallův starý solární panel, který byl připevněn k Kvantu-1, zlikvidován a na jeho místo byl připevněn celo ruský solární panel, který byl také dodán s dokovacím modulem.

Reference

  1. ^ Anikeev, Alexander. „Modul„ Kvant “orbitální stanice„ Mir"". Astronautika s posádkou. Archivovány od originál dne 16. února 2007. Citováno 2007-04-16.
  2. ^ Zak, Anatoly. „Spacecraft: Manned: Mir: Kvant-1 Module“. RussianSpaceweb.com. Citováno 2007-04-16.
  3. ^ A b C d E F G h i j k D.S.F. Portree (1995). „Mir Hardware Heritage“ (PDF). NASA. Archivovány od originál (PDF) dne 3. srpna 2009. Citováno 15. listopadu 2010.
  4. ^ „Přepravní loď TKS 11F72“. RussianSpaceWeb.com. Archivovány od originál dne 17. srpna 2012. Citováno 30. srpna 2012.
  5. ^ Krivonosov, Khartron: Počítače pro raketové naváděcí systémy
  6. ^ A b C d E "Kvant". Encyclopedia Astronautica. Archivovány od originál dne 15. října 2008. Citováno 28. srpna 2012.

externí odkazy