Орбитальная станция (ОС) — космический аппарат, предназначенный для долговременного пребывания людей на околоземной орбите с целью проведения научных исследований в условиях космического пространства, разведки, наблюдений за поверхностью и атмосферой планеты, астрономических наблюдений и т. п.
От искусственных спутников Земли отличается наличием экипажа, который периодически сменяется с помощью транспортных пилотируемых кораблей (в том числе многоразовых), доставляющих на ОС смену экипажа, запасы топлива и материалов для функционирования технических систем станции, средства жизнеобеспечения экипажа, личную корреспонденцию его членов, запасные части для ремонта и модернизации самой станции, блоки оборудования для расширения её функций, материалы для проведения новых исследований и т. п. Спускаемый аппарат транспортного корабля доставляет на Землю сменённых членов экипажа и результаты проведённых исследований и наблюдений.
Ввиду высочайшей сложности и затратности создания ОС, их разрабатывали пока только СССР/Россия, США, Европа/ESA, Япония и Китай. При этом первые две страны имели полноценные ОС («Салют»-ДОС, первая в мире в 1971 г., «Алмаз»-ОПС, «Мир» в СССР и «Скайлэб» в США), а Европа и Япония — модули международной ОС (соответственно «Колумбус» и «Кибо»). Кроме того, в начале XXI века все эти, а также другие страны создали и эксплуатируют международную ОС МКС. Хотя впервые как модули в ОС «Салют» использовались тяжёлые корабли ТКС, многомодульными ОС являются «Мир» и МКС. Также, Европа и частная американская компания имели ранее ОС-модули, не отделяемые от американского «Спейс шаттла» (соответственно «Спейслэб» и «Спейсхэб»). Китай запустил первую ОС «Тяньгун» 29 сентября 2011 года. Также планы по созданию ОС имеют Иран и частные компании.
Содержание
Устройство
На ОС имеется комплекс технических систем, обеспечивающих коррекцию орбиты станции, её ориентацию, стабилизацию (гиродины), стыковку с транспортными кораблями, снабжение электроэнергией (солнечные батареи), жизнедеятельность и безопасность экипажа, связь с центром управления полётами, и выполнение поставленных задач.
ОС последних поколений (Мир, МКС) имеют модульную архитектуру — станция состоит из модулей — секций, доставляемых на орбиту по отдельности, и собираемых в единое целое на орбите. Такая технология позволяет создать станцию с массой, многократно превышающей максимальную полезную нагрузку одной ракеты-носителя, и постепенно наращивать жилое и рабочее пространство станции, расширяя, таким образом, как состав экипажа, так и количество и номенклатуру проводимых на ней работ.
ARCASPACE (Stabilo) • Copenhagen Suborbitals (Тихо Браге) • Astronaute Club Européen • LiftPort Group • Personal Spaceflight Federation • Space Tourism Society • Association of Autonomous Astronauts
Полезное
Смотреть что такое «Орбитальная станция» в других словарях:
ОРБИТАЛЬНАЯ СТАНЦИЯ — ОРБИТАЛЬНАЯ СТАНЦИЯ, конструкция, вращающаяся по орбите в открытом космосе, предназначенная для длительного пребывания человека. Орбитальные станции более просторны, чем большинство космических кораблей, чтобы их обитатели космонавты и ученые… … Научно-технический энциклопедический словарь
ОРБИТАЛЬНАЯ СТАНЦИЯ — пилотируемый или автоматический космический аппарат, длительное время функционирующий на орбите вокруг Земли, др. планеты или Луны. Орбитальные станции могут доставляться на орбиту в собранном виде или монтироваться в космосе. На орбитальных… … Большой Энциклопедический словарь
ОРБИТАЛЬНАЯ СТАНЦИЯ — ОРБИТАЛЬНАЯ СТАНЦИЯ, пилотируемый или автоматический космический аппарат, длительное время функционирующий на орбите вокруг Земли, другой планеты или Луны и предназначенный для их исследования, а также изучения космического пространства, медико… … Современная энциклопедия
орбитальная станция — Искусственный спутник на орбите вокруг Земли, служащий рабочей станцией с космонавтами на борту, лабораториями и инструментами для дистанционного зондирования … Словарь по географии
Орбитальная станция — ОРБИТАЛЬНАЯ СТАНЦИЯ, пилотируемый или автоматический космический аппарат, длительное время функционирующий на орбите вокруг Земли, другой планеты или Луны и предназначенный для их исследования, а также изучения космического пространства, медико… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
ОРБИТАЛЬНАЯ СТАНЦИЯ — космический летательный аппарат, длительное время функционирующий на околоземной, окололунной или околопланетной (см.). О. с. может быть пилотируемой (с экипажем космонавтов) или работать в автоматическом режиме. Её назначение решение широкого… … Большая политехническая энциклопедия
орбитальная станция — (ОС), космический аппарат, длительное время функционирующий на околоземной орбите. ОС предназначена для медико биологических, технических, технологических и других исследований и экспериментов. Как правило, на ОС работают экипажи космонавтов, но… … Энциклопедия техники
орбитальная станция — пилотируемый или автоматический космический аппарат, длительное время функционирующий на орбите вокруг Земли, другой планеты, Луны. Орбитальные станции могут доставляться на орбиту в собранном виде или монтироваться в космосе. На орбитальной… … Энциклопедический словарь
Орбитальная станция — тяжёлый искусственный спутник, длительное время функционирующий на околоземной, окололунной или околопланетной орбитах. О. с. может быть пилотируемой (с экипажем космонавтов) или работать в автоматическом режиме. Назначение О. с.: решение … Большая советская энциклопедия
ОРБИТАЛЬНАЯ СТАНЦИЯ — КА. длительное время функционирующий на околоземной, окололунной или околопланетной орбите. О. с. может быть пилотируемой (с экипажем космонавтов) или работать в автоматич. режиме. Назначение О. с.: решение науч. и прикладных задач исследование… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Международная космическая станция — история, устройство, факты
В 2021 году исполняется 23 года самому дорогому и амбициозному проекту в области пилотируемой космонавтики — Международной космической станции. С 1998 года МКС находится на земной орбите и используется научной общественностью многих стран для проведения исследований в космической сфере. Однако если ученые понимают важность и значимость орбитальной станции, то обыватель далеко не всегда представляет, что собой представляет МКС и в чем ее польза для человечества.
Что такое МКС?
Станция МКС — это международная пилотируемая станция, расположенная на земной орбите и используемая как исследовательский комплекс в условиях открытого космоса. МКС существует с 1998 года, когда были состыкованы ее первые модули. Международный статус МКС подтверждается участием в проекте нескольких стран: России, США, нескольких стран ЕС, Японии и Канады.
На какой высоте находится станция?
Высота орбиты МКС колеблется от 330 до 430 км над поверхностью Земли.
До 21 января 2021 года, среднее расстояние от Земли до МКС составляло 418 км. 21 января 2021 года высота была увеличена на 1,25 километра. 12 марта 2021 года высоту увеличили еще на 450 метров. Таким образом, средняя высота орбиты составила 419,7 км над поверхностью Земли.
Высота орбиты корректируется работой собственных двигателей станции или воздействием силовых агрегатов пристыкованных грузовых кораблей. Из-за влияния земной гравитации и трения атмосферы, МКС постоянно теряет скорость движения и снижает свою орбиту, поэтому ее высота нуждается в постоянной корректировке.
Характеристики станции
Скорость МКС на орбите
7,6 км/с (27,5 тыс. км/ч)
Время полного оборота МКС вокруг Земли
1 час 32 минуты и 53 секунды
За сутки станция совершает
15,5 оборота вокруг планеты
Размеры МКС сравнимы с 30-этажным домом.
Длина станции
109 м.
Ширина
51 м. (73 с ферменными конструкциями)
Высота
почти 30 м.
Общая масса всех модулей
около 420 тонн.
Структура станции
Принцип построения МКС — модульный. Собранные на Земле готовые блоки доставляют на орбиту и пристыковывают к МКС. На сегодняшний момент станция состоит из 15 основных модулей:
Максимальный экипаж МКС составляет 6 человек – именно на столько космонавтов и астронавтов рассчитаны системы жизнеобеспечения станции. Однако из-за прекращения программы полетов управляемых шаттлов максимальная численность экипажа была снижена до 5 человек. Так как российский пилотируемый корабль «Союз МС» вмещает всего трех пилотов, а новый пассажирский корабль «Crew Dragon» – двух, то одновременно на МКС обитает не более 5 членов экипажа.
Что делают космонавты на МКС?
Кроме поддержания статуса постоянного присутствия человека в космосе, одной из основных целей создания станции было проведение научных опытов в условиях естественной невесомости и отсутствия земной атмосферы.
Эксперименты в области биологии, физики, астрономии, космологии и метеорологии проводятся с использованием оборудования, расположенного в научных модулях станции. Так, например, уже много лет космонавты не без успеха пробуют выращивать в условиях космоса различные растения. Почитать о результатах можно в нашей статье: «Космические грядки: что и зачем выращивают в космосе?»
Часть опытов, требующих наличия вакуума, проводится в открытом космосе с помощью оборудования, закрепленного на внешней обшивке МКС.
История создания МКС
Первоначально Международная космическая станция создавалась как противовес советской станции «Мир», поэтому в ее создании участвовали лишь страны Запада и Япония. О проекте под кодовым названием Freedom («Свобода») было заявлено президентом США Р. Рейганом в 1984 году – в самый разгар Холодной войны.
Однако стоимость проекта была слишком велика даже для богатых стран, к тому же к началу 90-х годов изменилась и политическая ситуация в мире. Независимая Россия, первоначально планировавшая построить станцию «Мир-2», столкнулась с финансовыми трудностями. Поэтому было принято объединить усилия в прошлом противоборствующих лагерей. 17 июня 1992 года Российское космическое агентство и NASA заключили соглашение о совместном исследовании космоса.
Проверьте, насколько хорошо вы знаете особенности этого невероятного космического проекта.
В рамках программы «Мир – Шаттл» и родилась идея о строительстве МКС. 2 сентября 1993 года правительства РФ и США объявили о совместном создании орбитальной станции, получившей свое нынешнее название. В 1995 году был утвержден ее эскиз, а годом позже была утверждена конфигурация МКС.
Запуск первого модуля МКС
Запуск первого модуля Международной космической станции был произведен в 1998 году. Сначала ракетой «Протон-К» на орбиту был выведен российский грузовой блок «Заря». Двумя неделями позже к нему пристыковался американский модуль «Юнити», который и поныне отвечает за стыковку с МКС всех космических кораблей. 10 декабря 1998 на борт станции зашли первые люди – космонавт С. Крикалев (Россия) и астронавт Р. Кабан (США).
В 2000 году сборка станции была продолжена. Российский сегмент МКС пополнился служебным модулем «Звезда», на ранних стадиях отвечавшим за жизнеобеспечение станции. В этом же году на МКС был доставлен экипаж первой постоянной экспедиции в составе космонавтов С. Крикалева и Ю. Гидзенко (Россия), а также астронавта У. Шепарда (США).
В дальнейшем сборка МКС была продолжена: в 2001 году к МКС были пристыкованы научная лаборатория «Дестини» (США), робот-манипулятор «Канадарм2» (Канада) и шлюзовые отсеки «Квест» (США) и «Пирс» (Россия). Сборка станции была приостановлена в 2003 году в связи с катастрофой американского многоразового шаттла «Колумбия». Лишь в 2005 году на орбиту был поднят новый модуль – внешняя складская платформа ESP-2. К 2011 году сборка основной конфигурации станции была закончена, после чего развитие МКС было временно остановлено.
В 2016 году доставка модулей была возобновлена. Причиной многолетней паузы стало окончание использования многоразовых космических челноков «Спейс шаттл». Российские корабли из-за своих технических характеристик не могли доставлять на орбиту модули МКС. Лишь на ранних стадиях проекта два российских блока были доставлены космическими кораблями «Протон». Остальную работу по доставке орбитальных модулей выполняли американские корабли. Сначала полеты совершали многоразовые шаттлы, в последние годы эстафету подхватил корабль Dragon компании SpaceX. Доставку экипажей и обычных грузов также выполняют российские корабли серий «Прогресс» и «Союз».
Как уже говорилось, по состоянию на 2020 год станция состоит из 15 основных модулей и нескольких второстепенных. Однако развитие станции не остановилось. По планам, в будущем планируется доставить на орбиту 4 российских модуля («Наука», ERA, «Причал» и НЭМ-1), которые могут составить основу национальной российской станции после вывода МКС из эксплуатации.
Выход России из проекта МКС
12 апреля 2021 года, на совещании у президента Российской Федерации, было принято решение о выходе России из проекта МКС после 2024 года. Это решение было принято исходя из технического состояния модулей станции, а так же слишком больших затрат на обслуживание устаревших частей.
Россия будет работать над своей национальной орбитальной космической станцией. Планируется, что в ее состав войдут как минимум пять модулей: базовый, целевой производственный, склад материального обеспечения, платформа для сборки, запуска, приема и обслуживания космических аппаратов, а также один коммерческий модуль для размещения четырех туристов.
Сколько лететь до МКС?
Обычному грузовому кораблю необходимо до двух суток с момента запуска до стыковки с МКС. Для доставки экипажей обычно используется схема, предусматривающая шестичасовой полет. В 2019 году грузовой корабль «Прогресс МС-09» совершил стыковку через 3 часа 40 минут после взлета, что на 2 часа меньше предыдущего рекорда, а 23 июля 2020 года, был поставлен новый рекорд — корабль «Союз-2.1а» долетел до МКС за 3 часа 18 минут 31 секунду. По заявлению Роскосмоса, планируется сократить время полета к МКС до полутора часов.
Кому принадлежит МКС?
Несмотря на международный статус станции, вклад участников нельзя назвать одинаковым. Изготовителем и владельцем большинства орбитальных блоков являются Соединенные Штаты. Российский сегмент МКС состоит из 5 основных модулей. Модулем «Кибо» владеет и управляет Япония, научной лабораторией «Коламбус» – ЕС в лице Европейского космического агентства. Также активное участие в создании станции приняла Канада, которая является изготовителем нескольких компонентов и владельцем Орбитальной стрелы с камерами. На ранних стадиях участие в создании станции приняли участие Великобритания и Бразилия.
В связи с обилием стран-участниц проекта часто возникает вопрос: «Кому принадлежит МКС?». Правовой статус МКС определяется международными соглашениями, юрисдикция каждого из государств распространяется лишь на тот сегмент, собственником которого оно является. Всю станцию можно разделить на два основных блока:
Остальные участники проекта могут использовать российский сегмент только на основании двусторонних соглашений между РФ и страной-партнером. Отечественные космонавты могут находиться лишь в российском сегменте. Использование американского сегмента, к которому относится также модуль «Заря», производится остальными членами экипажа исходя из заранее определенных процентов от общего времени использования.
Как увидеть МКС невооруженным глазом?
Многие задаются вопросом: «Можно ли увидеть МКС с Земли?». Если Великая Китайская стена – единственное видимое из космоса сооружение, созданное человечеством, то МКС – единственное творение рук человека в космосе, видимое с Земли невооруженным глазом. МКС является третьим по яркости постоянным небесным объектом, уступая лишь Солнцу и Луне. Иногда станция опускается на четвертое место в этом своеобразном рейтинге, но лишь в том случае, если происходит вспышка «Иридиума» — явления, представляющего собой отражение солнечного света гладкими антеннами спутников связи.
Видимые пролеты МКС непросто зафиксировать с помощью оптических приборов из-за большой скорости движения станции. Поэтому не обязательно использовать бинокль или телескоп – увидеть МКС над Москвой или любым другим крупным городом можно невооруженным взглядом. Все, что для этого понадобится, это безоблачное небо. Наблюдать за полетом можно и днем, однако из-за солнечного света делать это неудобно. Поэтому лучше приступать к наблюдению ясной ночью.
Чтобы наблюдать за пролетом МКС с Земли, нужно смотреть в южную сторону небосвода. Орбита станции расположена под углом в 51° над земной поверхностью, поэтому в северном полушарии и, в частности, в России ее пролет представляет собой яркую точку на небосклоне, двигающуюся с юго-запада на северо-восток. Максимальной высоты в 40° над горизонтом МКС занимает практически по южному азимуту.
Уходя в восточном направлении, станция будет снижаться, после чего войдет в тень Земли и исчезнет из обзора зрения. Но перед этим МКС окрасится в красный цвет – так на солнечных антеннах МКС отражаются лучи заходящего солнца. Каждый день в одной и той же местности МКС будет появляться в одной точке небосвода, но из-за орбиты и скорости движения с каждым днем немногим раньше. Общий цикл движения повторяется каждые четыре недели, по истечении которых станция снова появится на небосводе в то же самое время, что и месяц назад.
Так как увидеть МКС в телескоп сложнее, чем невооруженным взглядом, то этот прибор нечасто используется для наблюдения. Однако использование специальной оптики может дать новые ощущения – в окуляр можно даже рассмотреть антенны и само «тело» станции. Для этого понадобится мощная профессиональная техника – нужен телескоп с апертурой не менее 100 мм и минимум 70-кратным увеличением. Приобрести подходящие телескопы можно, например, в магазине телескопов Альтаир. Однако даже с такой оптикой изображение вряд ли будет четким – МКС буквально утопает в своем свете, а из-за высокой скорости движения картинка будет смазанной.
Чтобы посмотреть МКС с Земли сегодня, нужно знать точное время начала пролета станции в данной местности – если упустить момент, то придется ждать полтора часа.
В сети есть сайты, которые указывают точное время, когда можно наблюдать за полетом станции в любой точке земного шара: https://www.heavens-above.com или https://spotthestation.nasa.gov, а так же приложения для телефонов: ISS Spotter (iOS) и МКС Детектор (Android).
Чтобы увидеть пролет МКС, нужно в указанное время занять удобную позицию, при необходимости вооружиться телескопом или биноклем и смотреть в юго-западную часть небосвода. Быстро двигающаяся на фоне звезд и планет яркая точка и является Международной космической станцией.
В каждом из 14 модулей находятся исследовательские лаборатории, хозяйственные помещения, склады, спальные места, тренажеры.
Наружная обшивка космической станции оснащена солнечными батареями. Там же проходят научные исследования, которые требуют невесомости и вакуума. Для этого космонавт надевает специальный защитный костюм, за спиной которого находится баллон с кислородом.
Международная космическая станция первые два года существовала без изменений. Затем постепенно к ней поочередно пристыковывали модули. За каждый из них отвечает одна страна. Россией построено 5 модулей (Звезда, Пирс, Поиск, Заря, Рассвет), США – 7 (Юнити, Купола, Квест, Гармония, Транквилити, Дестени, Леонардо). Европа построила Колумбус, а Япония – Кибо.
Строительство МКС проходит на орбите. Сами же модули конструируются на земле. Вся Космическая станция весит более 417 тонн. Если к ней пристыкован шаттл Союз, то вес значительно увеличивается. Внутреннее ее пространство напоминает довольно узкие коридоры цилиндрической формы, объем составляет тысячу кубометров.
На план-схеме указаны все имеющиеся модули и блоки с их названиями и порядком соединения друг с другом. При этом, МКС на сегодня не является завершенной. В проекте строительство еще 5 модулей и блоков. На схеме они имеют белый фон.
МКС находится на расстоянии более 400 км от Земли. Оно варьируется в пределах 413-429 км. Исходя из законов физики, станция со временем сама немного снижается к Земле и потому ее курс периодически необходимо менять. Это связано с трением корабля об остатки атмосферы.
Высота полета МКС зависит от влияний Солнца, а также от наличия космического мусора. Нельзя допускать, чтобы космические обломки врезались в обшивку либо пролетали в непосредственной близости. Поэтому экипажу приходится иногда лавировать.
Скорость движения станции МКС на орбите
МКС по орбите пролетает с огромной скоростью – 27700 км/час. Полет вокруг Земли у станции занимает 92 минуты. За сутки она успевает сделать почти 16 таких полетов. Это значит, что космонавты могут наблюдать за 24 часа 16 закатов и восходов, столько же дней и ночей. Жизнь на орбите идет бешеными темпами.
По той причине, что время на станции и на Земле отличаются, веб-камера в ускоренном режиме транслирует нам периодическую смену ночи на день. Более того, за несколько часов при слабой облачности с орбиты можно увидеть картинку всех материков, океанов и даже крупных городов.
Туризм на международной космической станции
За свою историю МКС посетило более 28 экспедиций, общая численность которых приближается к 200. Если сравнивать с российской станцией Мир, где побывало только 104 члена экипажа, МКС можно считать рекордсменкой.
МКС стала пристанищем для первых космических туристов. 8 человек на коммерческой основе успели побывать на ней, заплатив при этом сумму в размере 20-30 млн. американских долларов.
С высоты орбиты Земля выглядит поистине великолепно и завораживающе. Неудивительно, что все больше людей желают потратить круглую сумму, чтобы увидеть эту красоту своими глазами ну и, конечно, почувствовать себя вне законов гравитации.
Начиная с 2014 года, предложения по космическому туризму расширены. Теперь полететь в космос можно значительно дешевле, используя межорбитальный корабль. В ближайшем будущем ожидается, что возможностей таких станет гораздо больше и туристы, побывавшие на орбите, будут исчисляться тысячами.
Космическое время и распорядок работы на МКС
В космосе применяется свой, если можно так выразиться, часовой пояс (UTC). Это лондонское время, с московским оно отличается зимой на 3 часа, а летом – на четыре.
Подъем у экипажа корабля начинается в 6 утра, а отбой в половину десятого. Рабочий день начинается и заканчивается с доклада на Землю, которые делают космонавты руководству своей страны. Экипаж насчитывает 6-7 человек, это представители всех стран-участниц проекта.
Доклады, проходящие в периоды времени 7:30-8:00 и 18:30-19:00, также можно увидеть и послушать по онлайн-трансляции. Часть из них проходит на русском языке.
Свой день сотрудники МКС начинают с гигиенических процедур. Они обязаны ежедневно работать на тренажерах, а также проводить различные биологические и технологические эксперименты по заказу научно-исследовательских институтов. Некоторые из них требуют выхода в открытый космос. Также при сбое корабля в работе космонавты обязаны провести его диагностику и разрешить проблему.
Самое захватывающее явление для созидателей возле онлайн-камер – это стыковка со станцией российских космических шаттлов и японских и европейских грузовых кораблей. Американская программа по запуску космических кораблей свернута, и астронавты этой страны добираются на Союзе вместе с российскими коллегами.
Свободное время экипаж проводит за книгами и вблизи иллюминаторов.
Траектория полета станции МКС
МКС пролетает вокруг планеты Земля по определенным траекториям.
С помощью онлайн-карты ее полета можно быстро сориентироваться, в каком месте МКС находится относительно Земли в данный момент, в какую сторону она движется и на какой части планеты день, а на какой ночь.
Непредвиденные происшествия на станции
МКС, как и любой другой механизм, подвержен риску появления поломок и сбоев в работе. Наибольшей трагедией в истории Международной космической станции стала гибель шаттла Коламбия в 2003 г. После этого целых два с половиной года полеты американских челноков в космос были под запретом. Именно поэтому строительство станции замедлилось и до сих пор считается незавершенным.
Нередко из-за некорректной установки или стыка ломаются солнечные батареи, установленные на обшивке корабля, которые также приходится ремонтировать астронавтам. В российских модулях трижды наблюдался отказ электроники в работе, а в 2006 году вообще произошло задымление корабля.
Фотографии МКС, сделанные любителями
Имея в руках серьезную технику, можно даже сделать фото МКС с реальным ее очертанием.
Космический туризм
