ロシアのISSNaukaモジュールは、発売の最終準備のためにBaikonurに到着しました。NSF

イアン・アトキンソン、2020年8月19日

注意-これは適応されたグーグル翻訳です。NSFポータルの元の記事。

科学モジュールの「古代」と他の黒いPRについてのロシアの出版物でよく知られているうめき声なしで

国際宇宙ステーション（ISS）「ナウカ」の最新の有人モジュールがカザフスタンのバイコヌールコスモドロームに到着し、打ち上げ前の最終検査と準備が行われました。13年以上遅れているモジュールの発売は、駅の拡張の新しい段階の到来を告げるでしょう。



現在、Scienceモジュールは2021年4月にProton-M発射車両で発射される予定です。新しいモジュールは、Pirsドッキングモジュールが現在配置されている場所のISSにドッキングされます。

「科学」の歴史

後に「Science」という名前が付けられたこのモジュールは、現在軌道上にある「Zarya」モジュールのバックアップとして最初に構築されました。したがって、どちらも「機能的貨物ブロック」（FGB）と呼ばれる同様の設計になっています。



FGBの設計は、1960年代にソビエトサリュット宇宙ステーションの乗組員および貨物配送車両として使用するために設計されたソビエト宇宙船TKSにまでさかのぼります。これは、VA宇宙船と機能的な貨物ブロックの2つの部分で構成されており、独立して動作することができます。





TKS宇宙船の断面図。密封されたボリュームの概要が示されています。円筒形のFGBが左側と中央にあり、円錐形のVAと操作システムが右側に表示されています。クレジット：NASA。





VA宇宙船自体は、もともと月面車両として開発されました。これは、Apolloコマンドモジュールのアナログです。打ち上げと着陸の間、3人の乗組員を乗せなければならず、これは実際には1回しか実証されていませんでしたが、再利用を目的としていることは注目に値します。



月面ミッションの場合、VAは、より長い月面ミッションをサポートするために追加のサービスモジュールが接続されたプロトンロケットで起動されました。ただし、この構成はキャンセルされ、Soyuz 7K-L1プロジェクト（プローブと呼ばれる）が12回宇宙飛行しました。ソビエトの月面計画で拒否された後、VAはTKS（Supply Transport Ship）宇宙船の一部になるために転用されました。



この設計の機能的なカーゴブロックは、サービスおよびストレージモジュールとして機能しました。中央には、商品や備品を保管するために設計された大容量の密閉ボリュームがありました。 FGBの外には、燃料タンク、操作可能なエンジン、ソーラーパネル、ドッキングポートがありました。



TCSは4回飛行し、Salyutプロジェクトのステーションと3回ドッキングしました。しかし、これらのミッションにはいずれも乗組員がいませんでした。



TKSプログラムのキャンセル後、ソビエト宇宙プログラムはすぐにFGBの実証済みの設計が提供できる他の可能性を利用しました。



1987年に、Kvant-1モジュールがミール宇宙ステーションに打ち上げられました。独自の制御システムを使用する代わりに、FGBに基づいて構築された機能サービスモジュールを使用してステーションに配信されました。





Mirステーションの他のいくつかのモジュールは、Kvant-2、Kristall、Spektr、およびPrirodaモジュールを含め、それ自体がFGBから派生したものです。 Miraモジュールの構築にFGB設計を使用すると、時間とお金を節約できました。



その後、1987年に、Polyus宇宙船はEnergia発射車両の最初の飛行で発射されました。ポールは、衛星を破壊するために設計された軌道レーザー兵器のプロトタイプでした。これは、TCSプログラムの残骸である修正されたFGBによって制御および電力供給されていました。 FGB制御システムの誤動作により、エンジンを始動する前にポールの向きが正しくありませんでした。ポールは軌道に乗ることができず、太平洋上で燃え尽きました。



1998年に、次のFGBベースのモジュールであるZaryaがプロトン発射車両で発射されました。 Zaryaは、国際宇宙ステーションの最初のモジュールとなり、最初のステーションに電力、制御、および方向付けを提供しました。 NASAとの契約に基づいてロシアによって建設されました。



スペアパーツからの起動に失敗した場合、彼らはZaryaモジュールのバックアップコピーの作成を開始しました。 FGB-2と呼ばれるモジュールの構築は、約70％の準備で停止されました。



Zaryaの発売が成功した後、FGB-2は明確な未来なしに保管されました。モジュールをISSに統合するためのいくつかの計画が提案されています。これらには、ドッキングポート、実験室、さらには使い捨ての補給輸送船のオプションが含まれていました。



結局、ロシアの宇宙機関であるRoskosmosは、FGB-2を「多目的実験モジュール」またはMLMに再構築することを決定しました。このモジュールは2007年に発売される予定でした。



名前が示すように、MLMは多目的（主に科学的）モジュールになります。これには、とりわけ、乗務員室、科学および研究作業スペース、推進システム、ソーラーパネル、ヨーロッパロボットアームと呼ばれるロボットアーム、および実験用エアロックが含まれます。







ただし、すべての要素がMLMで軌道に投入されるわけではありません。



Rassvetミニリサーチモジュールは、2010年にアトランティス宇宙船に搭載されてISSに投入されました。このモジュールは、小さなドッキングラボモジュールとして考案されました。さらに、Rassvetは、MLM用のいくつかのコンポーネントをステーションに配送するように指示されました。



Dawnは、MLMラジエーター、実験用エアロック、およびヨーロッパのロボットアーム用のスペア接続を備えたAtlantisで起動されます。これらはすべて、ステーションに到着した後にMLMモジュールに取り付けられます。



MLMには、発売後のISSとのランデブーおよび自律ドッキングに十分な推進システムもあります。ステーションに接続すると、搭載されている燃料タンクを燃料貯蔵に再利用できます。MLMソーラーパネルは、技術的には米国セグメントの一部であるプラントのメインソーラーアレイへのロシアセグメントの依存を減らすのにも役立ちます。



新しいモジュールには、水と空気の浄化システム、新しいギャレーとトイレが装備されます。そのエンジンは、Zvezdaモジュールのエンジンに障害が発生した場合にステーションを制御するためのスタンバイエンジンとしても使用できます。

その後、MLMは正式に「サイエンス」と名付けられました

試運転と装備の後、ナウカはロシアのセグメントの主要な実験室モジュールになります。現在、ロシアには2つの小さな実験モジュールがあります。RassvetとPoiskで、どちらもScienceに劣ることはありません。



さらに、ナウカは駅で最も重いロシアのモジュールのタイトルを受け取ります-24.2トン。現在、この栄誉はZvezdaモジュールに属しています-20.3トン。



ISSのNaukaの将来のドッキングポート（Zvezda Nadir、または地球に面したドッキングポート）は、現在Pirsドッキングモジュールによって占有されています。



Pirsは2001年に発売され、Soyuz andProgress宇宙船のドッキングハブとして機能します。さらに、収納スペースとスペースウォーク用の2つのハッチがあります。



プログレス貨物船は、ナウカのドッキングポートを解放するために使用されます。彼は駅から埠頭を撤去します。これは、2020年7月に打ち上げられ、3時間後にPirsにドッキングされたProgressMS-15宇宙船によって実行される予定です。



駅のロシア人乗組員は、Pirsモジュールを取り外す準備をするために宇宙遊泳を行います。 Progress MS-15ミッションの終了時に（Naukaが2021年4月に発売の準備ができている場合）、PirsからProgressをドッキング解除する代わりに、PirsとZvezdaを接続しているフックとラッチが削除されます。 、およびProgressは、ドッキングステーションをステーションから解放します。



数日後、プログレスはピルスから軌道を離れて地球の大気に再び入りました。



桟橋は、完全に取り外されて破壊される最初のステーションモジュールになります。現在、ステーションのロシア側または米国（カナダ、日本、ESAを含む）側のステーションから他の元のモジュールを削除する予定はありません。



しかし、「サイエンス」は一回限りの追加ではなく、駅の大規模な拡張の時代を切り開くでしょう。



2021年の第3〜第4四半期に、「Prichal」モジュールが駅で発売されます。ロシア語から「桟橋」または「ドック」と訳されています。改造されたプログレス宇宙船で配送され、地球に面したナウカの港にドッキングされます。





ノードノード「Jetty」のレンダリング。右側のビューの一番上のポートは、地球に面したNaukaポートに接続されます。クレジット：RSCEnergia。



Prichalには6つのドッキングポートがあり、そのうちの1つはNaukaに使用されます。残りの5つは、SoyuzまたはProgressの船を訪問し、後で追加の新しいモジュールに使用できるようになります。ナウカの真向かいの港は、プログレス船から駅に燃料を汲み上げるために装備されています。



プリカルがISSに向けて出発するとき、1トンの貨物を運びます。



「Prichal」のポートの1つで使用される最初の永続モジュールは、HEM-1「ScientificPowerModule」になります。



HEM-1は完全に新しい設計で、2つのセグメント（1つは密閉型、もう1つは非密閉型）で構成されています。



円筒形の密閉セグメントは、「科学」のボリュームを超える内部ボリュームを持ちます。これには、研究、乗務員用宿舎、および保管用のモジュール式保管システムが含まれます。これは、米国軌道セクションのモジュールと同様です。モジュラーシステムにより、内部要素を簡単に再構成できます。





HEM-1の視覚化。左下に広いシール部分が見え、中央に小さな非シール部分（2つの大きなソーラーパネルがあります）が見えます。クレジット：RSCEnergia。



加圧されたHEM-1セグメントには、新しいライフサポートシステムと追加の乗組員の宿泊施設も収容されます。



通信機器、ラジエーター、2枚の大型ソーラーパネルが漏れのあるセグメントに設置されます。それらは18キロワットを生成し、そのうち12はロシアセグメントの他のモジュールに送ることができます。 HEM-1の新しいアンテナは、ロシアの中継衛星を介した継続的な通信を提供します。



HEM-1の建設は、2016年以来限られた資金に直面しています。ただし、ロシア当局はまだ2021年または2022年に発売する予定です。



2019年に、モジュールの地上試験サンプルの構造試験が完了しました。



HEM-1は、非標準のフェアリングを備えたProton-M発射車両で発射されます。密閉されたセグメントの壁は開いたままになり、円錐形のフェアリングがドッキングポートを覆います。別の円筒形カバーが漏れのある部分を覆います。



エアロックや自律型の自由飛行実験モジュールなど、追加のロシアのモジュールも提案されています。これらの計画はまだ開発の初期段階にあります。



複合施設の米国側では、Axiomは、ステーションの商業的および産業的使用をサポートするためにモジュラー複合施設を追加することを計画しています。