textarchive.ru

Главная > Документ


Оглавление

Введение 6

Глава 1. Идея и этапы создания Международной Космической Станции 9

1.1. Идея создания МКС 9

1.2. История создания проекта МКС 10

1.3. Этапы строительства МКС 15

1.4. Вклад орбитальной станции МИР в развитие проекта МКС 16

1.5. Вклады стран мира в создание МКС 22

Глава 2. Основные направления деятельности на МКС. Модули и компоненты МКС. 29

2.1. Модули и компоненты МКС 32

2.1.1. Модуль «Заря» 32

2.1.2. Многофункциональный лабораторный модуль 37

Многофункциональный лабораторный модуль (МЛМ) на базе ФГБ. /main.php?id=55&hl=%EC%EB%EC 37

2.1.3. Модуль Коламбус 39

2.1.4. Японский модуль Кибо 40

2.1.5. Лабораторный модуль "Destiny" ("Судьба") 43

2.1.6. Робототехнический комплекс Канадарм 44

2.2. Развитие научно-технических исследований на МКС 45

JAXA представило первую секцию экспериментального модуля "Кибо". 01 декабря 2006 года, 10:27 | Текст: Николай Карташев. /297319/ 50

2.3. Российская научно-исследовательская деятельность на МКС 50

2.3.1. Эксперимент "Ураган" 51

2.3.2. Научный эксперимент «Аквариум» 54

2.3.3. Научный эксперимент «Волны» 55

2.3.4. Экспериментальное исследование "МАТРЕШКА-Р" 56

2.3.5. Геофизический эксперимент «Всплеск» 58

2.3.6. Эксперимент «Релаксация» 59

Глава 3. Приоритетные направления развития проекта МКС 62

3.1. Финансовые издержки на строительство и поддержание МКС 62

3.2. Основные направления деятельности по расширению российского сегмента МКС 66

3.3. Дальнейшие планы развития проекта МКС 68

3.3.1. Перспективы по созданию новых модулей в российском сегменте 68

3.3.2. Оценка перспектив научных исследований 71

3.3.3. Перспективы межпланетных экспедиций 77

3.3.4. Перспективы создания многоразового космического корабля 78

3.3.5. Создание автоматических космических аппаратов 80

3.4. Перспективы космической деятельности России по части развития проекта МКС 84

Заключение 89

Список литературы 95

Введение

С незапамятных времен человечество стремиться к освоению надземного пространства. Настоящим апогеем мировой космонавтики явился проект международной космической станции (далее МКС).

По своему размаху и грандиозности он является по настоящему новым этапом освоения космоса. Это сами за себя говорят технические характеристики МКС: масса при полном развертывании-408 тонн, количество блоков-36, объем герметических отсеков-1173 кубических метров.

Другая ее особенность — многосторонний характер сотрудничества. Если в прошлом в сотрудничестве по космическим станциям обычно участвовало две стороны: США-СССР (Союз-Апполон), США-Европейское космическое агентство (ЕКА) (проект Спейслэб), то в Межправительственном Соглашении 1998 года по МКС (далее МПС) таких сторон насчитывается 15: Россия, США, Канада, Япония, Европейский партнер, состоящий из правительств 11 европейских государств-членов ЕКА. Кооперация по МКС закладывает основы нового этапа в исследовании и использовании космического пространства, характеризующегося не только совершенствованием космической техники, но и усилением интеграции национальных космических программ государств в рамках многостороннего сотрудничества.

Программа МКС объединила усилия большинства современных космических держав, что делает ее подлинно многосторонним космическим проектом.

МКС — самый крупный, дорогой и долгосрочный космический проект за всю историю человечества. Пока станция еще не достроена, ее стоимость можно оценить лишь приблизительно — свыше 100 миллиардов долларов. Критика в адрес МКС чаще всего сводится к тому, что на эти деньги можно осуществить сотни непилотируемых научных экспедиций к планетам Солнечной системы.

Международная космическая станция — совместный проект 6 космических агентств: Федерального космического агентства (Россия), Национального агентства по аэронавтике и исследованию космического пространства (США), Японского Аэрокосмического Исследовательского Управления (JAXA), Канадского космического агентства (CSA/ASC), Бразильского космического агентства (AEB) и Европейского космического агентства (ESA).

Впрочем, не все члены последнего приняли участие в проекте “МКС” — Великобритания, Ирландия, Португалия, Австрия и Финляндия отказались от этого, а Греция и Люксембург присоединились позднее. По сути, в основе МКС лежит синтез несостоявшихся проектов — русской станции “Мир-2” и американской “Свобода”.

С технической точки зрения МКС знаменует новый этап развития мировой космонавтики, поскольку ничего подобного еще техническая мысль прежде не создавала. В связи с этим возникает огромный интерес, который МКС представляет для исследования текущего состояния дел, международных отношений в области реализации проекта МКС.

Благодаря программе МКС человечество получает возможность сохранить и преумножить все драгоценные технологии и навыки пилотируемых полетов в космос, которые были добыты во второй половине 20 века за невероятную цену.

Цель выпускной работы — определить роль России в развитии проекта МКС, рассмотреть приоритетные задачи развития проекта МКС.

В соответствии с указанной целью следующие задачи:

  • составить историческую справку создания проекта МКС

  • описать этапы строительства МКС

  • определить вклад станции «МИР» в развитие проекта МКС

  • определить вклад стран мира в создание проекта МКС

  • дать характеристику модулям и компонентам МКС

  • исследовать основные направления развития российского сегмента МКС

  • проанализировать финансовую составляющую проекта МКС

  • оценить перспективы научных исследований на МКС

  • дать оценку перспективам космической деятельности России и по части развития проекта МКС.

  • определить дальнейшие приоритетные направления проекта МКС.

Глава 1. Идея и этапы создания Международной Космической Станции

1.1. Идея создания МКС

Предпосылки создания международной космической станции "Альфа" возникла в самом начале 90-х годов. Переход от проектов к конкретным действиям произошел в 1995 году, когда директор НАСА Дэниел Голдин убедил Президента США Билла Клинтона в необходимости ежегодного расходования на программу "Альфа" 2,1 млрд. долларов в течение семи лет.

Важным фактором, способствовавшим тому, что Конгресс США одобрил выделение НАСА 13,1 млрд. долларов на строительство МКС, стало согласие России участвовать в этой программе. Проект стал действительно международным после присоединения к нему Европейского космического агентства (ЕКА), Канады и Японии.1

В соответствии с договоренностями, достигнутыми на встрече премьер-министра России Виктора Черномырдина и вице-президента США Альберта Гора, 15 августа 1995 года фирма "Боинг", головной подрядчик НАСА по программе "Альфа", и Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева (ГКНПЦХ) подписали контракт на сумму 190 млн. долларов, предусматривающий постройку и вывод на орбиту ядра будущей МКС. "Я считаю это событие символичным, - сказал по этому поводу Дэниел Голдин. - До сих пор мы соревновались в космосе, теперь у нас появилась возможность сообща взяться за крупный высокотехнологичный проект на благо всего человечества".2 Общий внутренний объем станции после сборки на орбите составит 1217 куб.м, масса - 377т., из них 140т. - российские компоненты, 237 т - американские.

Планируемое время работы станции на орбите -15 лет. Американцы уже завершили сборку научной лаборатории длиной 8,5 м и приступили к работам над жилым модулем. В высокой степени готовности находятся стыковочные блоки "Ноуд-1" и "Ноуд-2".

В рамках программы "Альфа" большая нагрузка ляжет на многоразовые космические корабли (МКК) "Дискавери", "Атлантис" и "Эндевор". За один рейс каждый из них способен доставить на орбиту "Альфы" до 21300 кг грузов. Общие затраты на создание российских компонентов станции оцениваются от 2 до 3,5 млрд. долларов. Основной объем работ приходится на ГКНПЦХ, который в сотрудничестве с другими российскими предприятиями разработала и построила ФГБ, универсальный стыковочный модуль (УСМ/ФГБ), транспортные корабли снабжения (ТКС/ФГБ) и служебный модуль (СМ). Основным средством выведения их на орбиту будет ракета-носитель (РН) "Протон".3

Сооружение "Альфы" началось в ноябре 1998 года, когда РН "Протон" вывела на орбиту ФГБ. В декабре 1998 года МКК "Эндевор" доставила соединительный блок "Ноуд-1". Одним герметичным адаптером "Ноуд-1" будет пристыкован к ФГБ, другой адаптер будет использоваться "Шаттлами" на ранних этапах строительства МКС.4

Для поддержания станции в надлежащем состоянии ежегодно потребуется 170 чел.-ч работы в открытом космосе и четыре - пять рейсов МКК.

1.2. История создания проекта МКС

В 1984 г. президент США Р. Рейган объявил о начале работ по созданию национальной орбитальной станции. С этого времени проводилась разработка проекта крупногабаритной пилотируемой станции, собираемой на околоземной орбите кораблями многоразового использования "Space Shuttle". В 1988 г. станция получила название "Freedom" (свобода). Исследования велись в течение 10 лет, и на них было истрачено около 20 млрд. долларов. Многочисленные переделки и пересмотр проекта показали, что только при международной кооперации можно будет создать столь сложный и дорогостоящий орбитальный комплекс.

В нашей стране работали над проектом станции пятого поколения "Мир-2". Так как сроки эксплуатации орбитального комплекса "Мир" были ограничены (считалось, что комплекс будет работать в течение трех лет - 1986-89 гг.), то предполагалось, что сборка станции "Мир-2" начнется в начале 1990-х гг. Поэтому Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева (ГКНПЦ) приступил к разработке первого орбитального модуля. Однако создавшаяся экономическая ситуация в России замедлила темпы работ над проектом. Решили продолжить эксплуатацию комплекса "Мир", тем более что научные модули "Спектр" и "Природа" для его оснащения еще не были готовы к запуску. Это привело российское руководство космической отрасли к пересмотру позиции по проекту.5

17 июня 1992 г. Россия и США заключили соглашение о сотрудничестве в исследовании космоса. В соответствии с ним Российское космическое агентство и NASA разработали совместную программу "Мир-Shuttle", состоящую из трех взаимосвязанных проектов: полетов российских космонавтов на кораблях "Спейс Шаттл", экспедиций американских астронавтов на ОК "Мир" и совместного полета экипажей, включающего стыковку "шаттла" с комплексом "Мир".

Рассмотрение дальнейших направлений совместных космических исследований натолкнуло стороны на концепцию объединения национальных программ создания пилотируемых комплексов. Возможность включения российских элементов в конфигурацию Международной космической станции (МКС) начали рассматриваться с августа 1993 г. Свою позицию и предложения российская сторона сформулировала в октябре 1993 г. на совместном совещании представителей РКА, NASA, ГКНПЦ и РКК "Энергия".

Работы по международной космической станции (МКС, в англоязычной литературе ISS – International Space Station) начались в 1993. К этому моменту Россия имела более чем 25-летний опыт эксплуатации орбитальных станций «Салют» и «Мир», располагала уникальным опытом проведения длительных полетов (до 438 сут непрерывного пребывания человека на орбите), а также разнообразными космическими системами (орбитальная станция «Мир», пилотируемые и грузовые транспортные корабли типа «Союз» и «Прогресс») и развитой инфраструктурой для обеспечения их полетов. Но к 1991 Россия оказалась в состоянии тяжелого экономического кризиса и уже не могла поддерживать финансирование космонавтики на прежнем уровне. В это же время и, в общем, по той же причине (окончание «холодной войны») в тяжелом финансовом положении оказались создатели орбитальной станции «Фридом» (США). Поэтому появилось предложение объединить усилия России и США в осуществлении пилотируемых программ.

15 марта 1993 генеральный директор Российского космического агентства (РКА) Ю.Н.Коптев и генеральный конструктор научно-производственного объединения (НПО) «Энергия» Ю.П.Семенов обратились к руководителю НАСА Д.Голдину с предложением о создании МКС. 2 сентября 1993 председатель правительства Российской Федерации В.С.Черномырдин и вице-президент США А.Гор подписали «Совместное заявление о сотрудничестве в космосе», предусматривавшее создание МКС. В его развитие РКА и НАСА 1 ноября 1993 подписали «Детальный план работ по Международной космической станции». В июне 1994 между НАСА и РКА был подписан контракт «О поставках и услугах для станций «Мир» и МКС». В итоге дальнейших переговоров определилось, что в создании станции, кроме России (РКА) и США (NASA), участвуют Канада (CSA), Япония (NASDA) и страны Европейского сотрудничества (ESA), всего 16 стран, и что станция будет состоять из 2-х интегрированных сегментов (российского и американского) и собираться на орбите постепенно из отдельных модулей. Основная работа должна быть закончена к 2003; общая масса станции к этому времени превысит 450 т. Доставка грузов и экипажей на орбиту осуществляется российскими ракетами-носителями «Протон» и «Союз», а также американскими многоразовыми кораблями типа «Спейс Шаттл». 6

Головной организацией по созданию российского сегмента и его интеграции с американским сегментом является ракетно-космическая корпорация (РКК) «Энергия» им. С.П.Королева, по американскому сегменту – компания «Боинг». Техническую координацию работ по российскому сегменту МКС осуществляет Совет Главных конструкторов под руководством президента и генерального конструктора РКК «Энергия» академика РАН Ю.П.Семенова. Руководство подготовкой и проведением запуска элементов российского сегмента МКС осуществляет Межгосударственная комиссия по обеспечению полетов и эксплуатации орбитальных пилотируемых комплексов. В изготовлении элементов российского сегмента принимают участие: Завод экспериментального машиностроения РКК «Энергия» им. С.П.Королева и Ракетно-космический завод ГКНПЦ им. М.В.Хруничева, а также ГНП РКЦ «ЦСКБ-Прогресс», КБ общего машиностроения, РНИИ космического приборостроения, НИИ точных приборов, РГНИИ ЦПК им. Ю.А.Гагарина, Российская академия наук, организация «Агат» и др. (всего около 200 организаций).

1 ноября 1993 г. в Москве руководителями РКА и NASA было подписано "Соглашение о порядке создания постоянной космической станции". В ноябре 1994 г. в Москве состоялись первые консультации российского и американского космических агентств, тогда же были заключены контракты фирм-участниц проекта -"Boeing" и РКК "Энергия" им. С.П. Королева. РКА и NASA подготовили детальный план, определив общую конфигурацию станции, объемы и формы работ. Этот план, состоящий из трех этапов, стал долгосрочной программой пилотируемых полетов двух стран. Первый этап предусматривал совместные космические полеты на ОК "Мир", второй - начало создания принципиально новой орбитальной станции на основе российского и американского сегментов. В ходе третьего этапа строительство МКС должно быть полностью завершено.7

В марте 1995 г. в Космическом центре им. Л. Джонсона в Хьюстоне утвердили эскизный проект станции. После этого стали постоянными консультации Контрольного совета МКС, рассматривающего и утверждающего ход работы. К 1996 г. определилась конфигурация станции, состоящая из двух сегментов - российского (пересмотренный вариант проекта "Мир-2") и американского, с участием Канады, Японии, Италии, стран ESA и Бразилии. В ближайшее время могут присоединиться еще Украина и Китай. В соответствии с достигнутыми соглашениями, первый этап был успешно выполнен. Это были два полета российских космонавтов на борту кораблей "Спейс Шаттл" и семь длительных полетов американских астронавтов на борту ОК "Мир" в   1995-98 гг.

29 января 1998 г. в Вашингтоне были подписаны межправительственные соглашения по проекту МКС и меморандумы между NASA и космическими агентствами России, Европы и Канады о сотрудничестве в разработке элементов станции. В соответствии с соглашением российский и американский сегменты полностью используются РКА и NASA соответственно, а европейский и японский модули поделены между NASA (46,7%), ESA (51%) и NASDA (51%). На этапе сборки поровну поделили работы на борту станции между российскими и американскими космонавтами. При эксплуатации - российский экипаж из трех человек постоянно будет работать на своем сегменте, а время на американском сегменте для четырех астронавтов поделено: США - 76,6%, Япония -12,8%, ESA - 8,3% и Канада - 2,3%. Российская сторона получила доступ к использованию 33% ресурсов МКС.

Таблица 18

МКС

РФ

США

ESA

Япония

Канада

Италия

Масса, т

471

140

266

17

32

4

12,7

Количество элементов

40

9

24

2

3

2

0(1)

Количество модулей

17

5

8

1

2

0

1(3)

Объем отсеков, куб.м.

1040

390

460

70

90

0

0(30)

20 ноября 1998 г. был запущен первый элемент МКС - российский модуль "Заря". Этим стартом начался второй этап сборки самого большого сооружения в космосе.

Вторая фаза состоит из 17 запусков некоторых элементов станции, а для завершения сборки всей МКС предстоит выполнить 43 запуска (без учета эксплуатационных полетов). После окончания строительства это будет огромное сооружение массой 470 т, длиной 109 м и шириной 88,4 м. Общие затраты предположительно составят 40 млрд. долларов.

1.3. Этапы строительства МКС

Развертывание МКС началось запуском 20 ноября 1998 с помощью ракеты «Протон» функционально-грузового блока (ФГБ) «Заря», построенного в России. 5 декабря 1998 состоялся старт космического шаттла «Индевор» (номер полета STS-88, командир – Р.Кабана, в составе экипажа – российский космонавт С.Крикалев) с американским стыковочным модулем NODE-1 («Юнити») на борту. 7 декабря «Индевор» причалил к ФГБ, перенес манипулятором и пристыковал к нему модуль NODE-1. Экипаж корабля «Индевор» выполнил на ФГБ (внутри и снаружи) монтаж аппаратуры связи и ремонтные работы. 13 декабря произведена расстыковка, а 15 декабря – посадка.9

27 мая 1999 стартовал шаттл «Дискавери» (STS-96) и 29 мая состыковался с МКС. Экипаж перенес на станцию грузы, выполнил технические работы, установил на переходной модуль пост оператора грузовой стрелы и адаптер для его крепления. 4 июня – расстыковка, 6 июня – посадка.

18 мая 2000 стартовал шаттл «Дискавери» (STS-101), 21 мая состыковался с МКС. Экипаж осуществил ремонтные работы на ФГБ и монтаж грузовой стрелы и поручней на внешней поверхности станции. Двигателем шаттла осуществлена коррекция (подъем) орбиты МКС. 27 мая – расстыковка, 29 мая – посадка.

26 июля 2000 осуществлена стыковка служебного модуля «Звезда» с модулями «Заря» – «Юнити». Начало функционирования на орбите комплекса «Звезда» – «Заря» – «Юнити» общей массой 52,5 т.

С момента (2 ноября 2000) стыковки с МКС корабля «Союз ТМ-31» с экипажем МКС-1 на борту (В.Шеперд – командир экспедиции, Ю.Гидзенко – пилот, С.Крикалев – бортинженер) начался этап эксплуатации станции в пилотируемом режиме и проведения на ней научно-технических исследований.



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Введение в экономическую географию и региональную экономику россии

    Учебное пособие
    ... доцент Введение в ... глава 2; раздел 2: главы 1, 2, 3; раздел 3: глава 1, глава 2, параграфы 1—4, 7,8; раздел 4: глава ... выдвигалась идея о ... 10—12 лет (по С.В. Макар, 1999). Новый этап в истории ... проектсозданиеМеждународнойкосмическойстанции (МКС), ...
  2. Космическое мировоззрение – новое мышление хх i века материалы международной

    Документ
    ... участия в создании и модернизации РН «Протон», модулей долговременных орбитальных станций «Салют», «Мир» и Международнойкосмическойстанции (МКС) установлено ...
  3. Космическое мировоззрение – новое мышление хх i века материалы международной

    Документ
    ... участия в создании и модернизации РН «Протон», модулей долговременных орбитальных станций «Салют», «Мир» и Международнойкосмическойстанции (МКС) установлено ...
  4. Космические путешествия наука образование практика материалы

    Отчет
    ... не называли «космическими туристами». Термин «космический туризм» стал использоваться лишь в связи с Международнойкосмическойстанцией (МКС) в ... регламентации, создание трудовых армий, введение общечеловеческой азбуки и др. На третьем этапе (1923- ...
  5. Максаковский картина мира кн i общая характеристика мира

    Книга
    ... этапе всемирной истории ... главой ... введением ... идеяидея ... 10. Затем начался второй этапэтап ... международного сотрудничества в освоении космического пространства, безусловно, служит созданиеМеждународнойкосмическойстанции (МКС). Начало этому проекту ...

Другие похожие документы..