Vesmírne stanice (MIR, Skylab, ISS Alpha)

Kategorie: Fyzika a astronómia (celkem: 480 referátů a seminárek)

Informace o referátu:

  • Přidal/a: anonymous
  • Datum přidání: 07. dubna 2007
  • Zobrazeno: 2682×

Příbuzná témata



Vesmírne stanice (MIR, Skylab, ISS Alpha)

Tu nájdete informácie zatiaľ o troch významných vesmírnych staniciach, ktoré človek postavil. A to o americkom Skylabe,ktorý už dávnejšie doslúžil, ruskom MIRe, ktorý už taktiež končí svoju úlohu a samozrejme informácie o novej medzinárodnej stanici ISS Alpha, ktorá sa práve stavia.

Skylab
MIR
ISS Alpha
Skylab:


Americké orbitálne laboratórium. Bolo vyvinuté z prispôsobeného 3. stupňa rakety Saturn 5.Vypustené bolo 14.5.1973 takmer na kruhovú obežnú dráhu s výškou 435 km.Skylab má hmotnosť 75 ton a skladá sa zo štyroch častí :



Pracovná a obývacia časť:

Má objem 301 m3, dĺžku 14,7 m, priemer 6,6 m. Operačná časť:

Má objem 17,6 m3, dĺžku 5,4 m, priemer 1,7 až 3 m. Spojovací modul:

Má objem 32,3 m3,dĺžku 5,3 m, priemer 3 m. Na palube Skylabu sa uskutičnilo asi 50 experimentov zameraných na lekárske, biologické a technické výskumy, na spektrálny výskum povrchu Zeme a na astronomické výskumy.Na Skylabe sa vystriedali tri posádky dopravené nosnými raketami Saturn.Výsledky všetkých meraní tvoria 72 km magnetofonického záznamu, urobilo sa 40 000 snímok Zeme, 200 000 snímok Slnka. Skylab zanikol vstupom do hustejších vrstiev atmosféry 11.7.1979, jeho zvyšky dopadli do Indického oceánu a na územie západnej austrálie.

Technické údaje stanice:

Dátum štartu: 1973-05-14 o 17:30:00 UTC
Váha na orbitálnej dráhe: 90607.00 kg

MIR:



História projektu
Stavba stanice MIR
Začiatok spolupráce
Neustále problémy
Zrážka s Progressom
Budúcnosť projektu








História projektu MIR:

Je treba podotknúť, že už od polovice osemdesiatich rokov, očakával svet vypustenie nového sovietského laboratória. Stanica Saljut 7 (štart 19. apríla 1982, plánovaná životnosť štyry až päť rokov) toiž začala pomaly dosluhovať.

Aj keď bolo vypustenie Miru očakávané, mnoho sa o ňom nevedelo. Snáď len tolko, že pôjde o ďaľší kvalitatívny skok dopredu.Objavili sa i úvahy o tom, že nová stanica (označovaná ako Saljut 8) sa spojí s predchádzajúcim Saljutom 7, a to čelnými uzlami, medzi ktorými bude inštalovaný modul,na ktorý sa postupne pripoja ďaľšie vedecké laboratória a zásobovacie lode.Odvážnejšie prognózy hovorili o stredovom module, ku ktorému sa pripoja tri laboratória typu Saljut a budú vzájomne zvierať uhol 120 stupňov.

Stanica nakoniec vypadala úplne inak. Základný blok Miru s hmotnosťou 20,4 tony bol však odvodený práve od konštrukcie staníc typovej rady Saljut.

Tie sa skladali z troch na sebe nasadených valcoch, zatiaľčo Mir nesie iba dva najväčšie a namiesto tretieho má špeciálny modul tvaru gule, na ktorom je päť spojovacích uzlov(jeden vo vodorovnej osi stanice, ďaľšie štyri sú na os stanice kolmé, pričom vzájomne zvierajú uhol 90 stupňov). Všetky prielezy sú na stanici rovnaké a každý má priemer 80 cm.V priestoroch stanice sa nachádza i viac telocvičných zariadení ako to bolo na Saljutoch - je tam trenažér v podobe bnežiaceho pásu a tiež veloergometer. Úlohou modulu Mir bolo stať sa základným blokom veľkého orbitálneho komplexu, čomu taktiež odpovedá jeho výbava.Má sa starať o zaistenie životných podmienok, riadenie letu a poskytnúť posádkam odpovedajúci životný priestor. Z tohto dôvodu zaujmú predovšetkým dve malé, zato však súkromné izbičky. Sú zvukotesné, vybavené spacím vakom, zrkadlom a priezorom. Inak samozrejme nesie Mir toaletu, sprchovací kút a kuchynku. Pohonný systém modulu tvoria dva hlavné motory s ťahom 2,9 kN a 32 menších s ťahom po 137,3 N.

Stavba Miru:


Vzhľadom k tomu, že výsledna hmotnosť Miru sa mala pohybovať okolo 120 až 140 ton a k dispozícii bola iba raketa Proton s nosnosťou 23 500 kg(100 tonová Energija bola v dobe zahájenia vypúšťania ešte nezalietaná), bolo zrejmé, že sa všetko nepodarí vupustiť hneď pri prvom štarte. A tak bola zvolená modulová koncepcia s jedným hlavným blokom, ku ktorému sa dá pomocou spojovacích uzlov pripojiť minimálne rovnaký počet ďaľších laboratórií.Toto riešenie má jednu obrovskú výhodu - konfiguráciu základne je možné podľa potreby meniť, či doplňovať o ďaľšie časti.

Jak už bolo uvedené vyššie, základný blok sa dočkal vypustenia na obežnú dráhu 20. februára 1986. Pôvodné plány sovietských inžinierov hovorili o tom, že by všetky vedecké moduly zamierili do kozmu v najbližších dvoch rokoch. Nakoniec, ale predovšetkým vinou technických a rozpočtových problémov došlo k tomu, že posledný z modulov vzlietol až 10 rokov po štarte základného bloku Mir.O tom že Mir bol bez vedeckých modulov s biedou polovičný svedčí i skutočnosť, že ho dvakrát kozmonauti opustili pre nedostatok vedeckej práce(Júl 1986 až február 1987, apríl až september 1989). A dokonca prvá posádka stanice Leonid Kizim a Vladimír Solovjov na stanici ani dlho nepobudla - takmer polovicu zo svojho 125 denného letu strávila na stanici Saljut 7, kam preletela dokončiť niektoré vedecké experimenty. A potom si zo sebou zpäť na Mir musela transportnou ľodou Sojuz T-15 previesť 400 kg Prístrojov, zariadenia a vzorkov.

Ako prvý z dodatočných modulov Miru bolo vypustené astrofyzikálne laboratórium Kvant (30.

marca 1987).Jedná sa o 17 tonový modul slúžiaci astronomickým výskumom, predovšetkým sledovaním aktívnych galaxií, kvazarov a neutronového žiarenia.Vďaka citlivému detektoru môže tiež merať röntgenové žiarenie vysielané kozmickými telesami.Jeho príletu k Miru vôbec nechýbala dramatičnosť.Pri prvom pokuse o automatické spojenie stanice a modulu 5.apríla 1987 sa obe telesá minuli o desať metrov, takže nechýbalo mnoho a došlo by ku kolózii.Kozmonauti Romaňenko a Lavjejkin sedeli v skafandroch v lodi Sojuz - práve pre prípad havárie pri stretávacom manévri.Pozemné stredisko potom ďaľšie pokusy až do odvolania zrušilo. 9.apríla si opäť obidvaja kozmonauti obliekly skafandre a usadili sa do Sojuzu, aby sa stretnutie mohlo opakovať.Tentokrát vyšlo lepšie, ale k dokonalosti mu predsa len niečo chýbalo. To niečo predstavovalo pár centimetrov, ktoré chýbali k hermetickému spojeniu oboch laboratŕií.Hrubý kontakt sa síce uskutočnil, ale to bolo všetko.11.apríla preto kozmonauti neplánovane výstúpili do kozmického priestoru,aby celú situácii ohliadli priamo na mieste.Výstup prenášala živo sovietska televízia.Medzi modulom a Mirom našli biely vak s odpadkami o rozmeroch asi 40 na 40 cm, ktorí pravdepodobne nejak vypadol z nákladnej družice Progress-28. Každý Progress totiž kozmonauti pred oddelením od Miru naložia odpadkami a nepotrebným materiálom, pretože loď zaniká v hustých vrstvách atmosféry a slúži ako "smetiarske auto". Po odstánení vaku sa Kvant spoľahlivo a predovšetkým trvalo spojil s Mirom.Dvojica Romanenko - Lavjejkin sledovala ako prvý luďský pozorovatelia spojenia dvoch kabín z otvoreného priestoru.Kvant na orbitálnu stanicu dopravil špeciálny ťahač, ktorý sa od neho v zápätí oddelil.

Ako ďaľší modul sa k Miru pripojil Kvant-2, ktorý odšartoval 26. novembra 1989.Tento modul je niekedy označovaný ako "D" (dovybavovací).Vlastne len rozširuje možnosti základného bloku Mir: Nesie komoru na výstup do otvoreného priestoru, systém regenerácie pitnej vody a vzduchu, sprchovací kút (ten bol v polovici 90.rokov demontovaný a nahradený stabilizačnými gyroskopmi) a ďaľšie vybavenie.Má taktiež manévrovaciu jednotku Ikaros, čo je kozmické teleso, ktoré malo uľahčiť kozmonautom prácu v beztiažovom stave. Na Kvante-2 je možné robiť pozorovanie zemského povrchu a základné biologické výskumy.

Ako tretí sa vydal k Miru modul Kristall, štartoval 31.mája 1990.Je to jednak prototyp "kozmickej továrne", na jeho palube je možné prevádzkovať technologické pokusy a malú priemyselnú výrobu(mimoiného nesie 5 taviacich piecok), jednak špeciálny spojovací modul pre lode o hmotnosti cez 100 ton.V danom prípade sa uvažovalo o sovietskych raketoplánoch Buran.Teraz slúži k pripojovaniu amerických raketoplánov.

Po niekoľko ročnej prestávke sa komplex rozrástol v máji 1995, keď osvedčená raketa Proton dopravila na obežnú dráhu modul Spektrum.

Ten dostal do vienka pozorovanie Zeme,zvlášť jej prírodných zdrojov a atmosféry.Je vybavený taktiež štvoricou slnečných batérií.Zdržanie vo výstavbe Spektrumu umožnilo inštalovať na jeho palube i súbor amerických prístrojov.Rusovia poučený problémami z minulých stretnutí upravili modul tak, aby modul v prípade problémov bol schopný samostane lietať po dobu až 90 dní.To ale nebolo potrebné, pretože sa vydarilo už prvé spojenie.

Posledná súčasť orbitálneho komplexu sa vydala do vesmíru 23.apríla 1996.Bolo to laboratórium Priroda , ktoré však hneď po štarte začalo mať problémy s dodávkou elektrickej energie.Vedci vyslovili obavu, že by mohlo ísť o vadné batérie, z ktorých by potom mohol unikať oxid siričitý. Po pripojení k Miru(hneď na prvý pokus) preto museli kozmonauti (ruský piloti Jurij Onufrijenko a Jurij Usačov spolu s američankou Shannon Lucidovou) dlho skúmať atmosféru vnútri modulu, než otvorili jeho prielez.I po tejto operácii mali po ruke dýchacie masky.Primárnou úloho tohto modulu je pozorovanie Zeme: monitorovanie ekologickej situácie v rozľahlých priemyselných oblastiach, meranie koncentrácie najrôznejších prímesí v atmosfére, sledovanie globálnej tepelnej výmeny a tzv. skleníkového efektu, pozorovanie cirkulácie mrakov, vodných zásob, meranie erózie, seizmickej aktivity, rádioaktivity atď.

Okrem týchto veľkých laboratórnych modulov (pôvodne sa uvažovalo aj o Lekársko-biologickom laboratóriu Medilab, ale ten bol zrušený koncom 80.rokov) je v súčasnosti nedelitelným sprievodcom Miru taktiež modul DM(Docking Modul) na laboratóriu Kristall, slúžiaci k spojeniu s americkým raketoplánom.

Schéma stanice MIR. Začiatok spolupráce

14. marca 1995 bola štartom kabíny Sojuz TM-21 zahájená nová etapaspolupráce medzi nebom a hviezdami. Do lodi totiž usadli ruský piloti Vlidimír Dežurov a Gennadij Strekalov spolu s americkým fyzikom Normanom Thagardom, ktorý sa stal prvým americkým kozmonautom. (Kozmonauti sú ľudia, ktorí do vesmíru štartujú na palube ruskej resp. sovietskej rakete. Ten kto letí americkou loďou je astronaut).štart spoločnej historickej expedície bol dramatický, lebo k nemu došlo v silnom vetre.Jeho smer raketu tesne po vzlete mierne "posunul" stranou a naviac vyklonil jej plamene.Tie potom boli odvádzané deflektormi a začali bičovať štartovaciu rampu. Spôsobili menší požiar,keď zapálili elektroinštaláciu a kabeláž. I keď Thagard štartoval ruskou loďou Sojuz, vracal sa americkým raketoplánom Atlantis po 115 dennom lete (nový rekord občana USA). Ten k Miru zamieril 27. júna 1995 s piatimi americkými (medzi nimy boli aj dve ženy) a dvoma ruskými kozmonautami na palube. Raketoplán totiž neprišiel len pre Thagarda, ale striedal i ruskú časť posádky.I keď zástupci USA i Ruska o tomto spoločnom lete nešetrili superlatívmi, takmer na jeho konci došlo ku katastrofe. Pri odpojovaní raketoplánu Atlantis sa od základne oddelila i loď Sojuz TM-21 s dvojicou kozmonautou, ktorá mala raketoplán i Mir fotografovať.V tej chvíli teda stanica zostala bez posádky, čo sa takmer vypomstilo, keď zlyhal jej hlavný počítač. Mir prestal komunikovať s okolím.Naviac vypovedal službu i jeho stabilizačný a orientačný systém.

Solovjov a Budarin nakoniec dokázali so Sojuzom pristát u mlčiacej stanice a závadu hneď odstránili. Avšak nechýbalo veľa a kvôli niekoľkým fotografiám mohla byť nenávratne stratená celá stanica Mir...
Misia Atlantisu v polovici roku 1995 bola prvá, avšak nie posledná výprava amerického raketoplánu k ruskej stanici.

Neustále problémy:

Problémi s orbitálnou stanicou Mir nie sú žiadnou novinkou. Predtým sa o nich toľko nehovorilo, boli iba vydávané stručné nič nehovoriace tlačové správy, že všetky systémy pracujú normálne a kozmonauti sa cítia dobre.
Od počiatku zahájenia činnosti Miru sa na ňom vyskytlo 1439 závad, pričom 60 z nich bolo klasifikovaných ako neodstrániteľné. Nie je sa čomu diviť - veď stanica pracuje už 13 rok v nehostinných podmienka vesmírneho prostredia. O tom, že technické problémy nie sú na Mire ničím novým svedčí i kozmonaut Lavjejkin, ktorý po svojom pristáti (v roku 1987!) nešetril kritikou na konštruktérov. Prehlásil o nich, že by vôbec nebolo zle, keby venovali väčšiu pozornosť spoľahlivosti systémov stanice. Technické problémy začali gradovať v roku 1996. Najprv v závere februára vypukol na stanici požiar, keď vzplanulo zariadenie slúžiace k regenerácii vzduchu. Kozmonauti Korzun a Kaleri požiar ihneď zaregistrovali, použili dýchacie prístroje a behom 90 sekúnd požiar uhasili. Toľko oficiálna verzia incidentu. Podľa svedectva amerického výskumníka Linengera však požiar nebolo vôbec možné uhasiť, kozmonauti iba ochladzovali okolie, aby sa oheň nerozšíril. Oheň (plamene šlahali do výšky 1 a pol metra) dokonca blokoval prístup do lodi sojuz, s ktorou mali kozmonauti v prípade núdze pristáť! O niekoľko dní zlyhala na Mire aparatúra na filtráciu vzduchu. A aby toho nebolo málo, do večných lovíšť odišiel i systém orientácie slnečných panelov komplexu. Stanici tak začal hroziť nedostatok životodárnej energie. Kozmonauti síce prešli na manuálne ovládanie slnečných panelov, ale to je jednak časovo náročné a jednak spotrebuje sa mnoho pohonných hmôt (predovšetkým z návratovej lode Sojuz) Riaditeľstvo NASA bolo rozhorčené predovšetkým po februárovom požiari, o ktorom informovala ruská strana až po niekoľkých hodinách - aj keď bol na palube americký astronaut. Zrážka s Progressom:

Pretože sa let stanice Mir stretáva s najrôznejšími obtiažami, trochu paradoxne dostal celý program najväčšiu ranu od zásobovacej lode Progress M-34.Tá totiž do stanice narazila...
Teda, presnejšie povedané, nie do stanice, ale do jedného z jej vedeckých modulov Spektrum.

Podľa prvých správ Progress špatne naviedli kozmonauti Vasilij Cibilvej a Alexander Lazutkin pracujúci na stanici. Pravda je ale trochu iná: ruská kozmická agentúra RKA sa rozhodla ušetriť na hmotnosti družice Progress i na jej výrobných nákladoch. Preto do nej namiesto bežného navigačného prístroja Kurs vyrábaného na Ukrajine inštalovala nový - ľahší, lacnejší, jednoduchší a ruskej výroby. A práve Progress M-34 mal preveriť možnosti stretávania s pomocou tohto systému - avšak až na záver svojej misie, v ktorej rámci mal byť cez dva mesiace spojení s Mirom. Po skúškach bol pripravený taktiež oblet Miru za pomoci nového prístroja. Prístroj však zlyhal (podobne ako pri predchádzajúcom teste na Progresse M-33) a družica sa stala neovládateľnou. Potom už len bezmocní kozmonauti sledovali, ako narazila do slnečných panelov modulu Spektrum (zanechala v nich otvor o priemere 40 cm) a následne i do modulu samotného, ktorý poškodila.
Ihneď z neho začal unikať životodárny vzduch.Preto kozmonauti ihneď odpojili celý modul od ostatných častí stanice a hjermeticky ho uzavreli. Problém bol však v tom, že k uzavreniu prielezu museli prestrihať spojovacie káble a medzi nimy i kábele s elektrickou energiou. Vďaka tomu stanica prišla o viac než 40 percent energie - celkove disponuje desiatimi solárnymi panelmi, z čoho štyri boli na module Spektrum. Naviac panely na module Spektrum boli najnovšie a najvýkonnejšie.Ztrata je veľmi citeľná najmä preto, že na tomto module bola umiestnených väčšina amerických vedeckých experimentov uskutočnovaných na Mire.Tie boli nenávratne zničené. Rovnako skončila i izba astronauta Foaleho a všetky jeho osobné veci.
Problémy s navádzaním družíc Progress nie sú žiadnou novinkou: už v marci 1991 posádka Miru prijala nákladnú loď Progress M-7, ktorej príletu nechýbala dramatičnosť. Pri prvom pokuse o spojenie preletela družica okolo stanice ako by sa nechumelilo. Odchýlka činila 500 metrov. Druhý pokus bol síce presne stonásobne lepší, ale o to nebezpečnejší. Družica plne naložená palivom prelietla len niekoľko centimetrov nad pláštom stanice. Pozemné stredisko sa potom rozhodlo pripojiť Progress M-7 na prednú časť stanice, čo sa nakoniec podarilo.
Ruskí špecialisti vypracovali plán aspoň na čiastočnú obnovu modulu Spektrum, ktorý podľa všetkého neprišiel o všetok vzduch, ale tlak v ňom je nebezpečne nízky. Na zásobovacej lodi Progress M-35 (štart 5.

júla pripojený ku stanici o dva dni neskôr) dodali na Mir niekoľko špeciálnych súčiastok, ktoré umožnili prepojiť káble zo slnečných betérií Spektra s elektroinštaláciuo Miru.
Ruskí kozmonauti Anatolij Solovjov a Pavel Vinogradov si koncom augusta obliekli skafandre, vypustili z časti Miru vzduch spojovacie súčiastky medzi Mirom a Spektrom nainštalovali. Michael Foale zatiaľ čakal v transportnej lodi Sojuz TM-256 keby sa operácia nepodarila a posádka sa môže v nej kedykoľvek vrátiť na rodnú planétu. Za tímyto strohými riadkami sa však skrýva obrovský kus práce a úsilia. Veď k oprave došlo až desať týždňov po kolízii. A cena obnovenia činnosti Miru bola vyčíslená na 22 miliónov dolárov, čo predstavuje cez 5 percent ruského kozmického rozpočtu.Oprava modulu Spektrum bola ako tak úspešná a Mir ešte stále obieha okolo Zeme.

Budúcnosť projektu:

Predstavitelia ruského vesmírneho projektu by najradšej udržali stanicu dovtedy, pokým to bude možné, aj keď už síce Mir prekročil svoju životnosť o 8 rokov.Ak sa nachvíľu povznesieme nad riziká, ktoré vyplývajú z technického stavu a opotrebovanosti stanice, hlavným nepriateľom týchto úvah sú peniaze.Rok prevádzky orbitálnej stanice stojí približne 250 miliónov dolárov. Krajina, ktorá pred rokom zažila ekonomickú katastrofu si jednoduchu nemôže dovoliť platiť drahú orbitálnu stanicu.Hoci jej to možno získava prestíž a možno osviežuje spomienky na niekdajšiu veľmocenskú úlohu a úspechy v kozmickom výskume. Rozhodnutie je zatiaľ jasné - Mir onedlho svoju cestu onedlho skončí.Otázkou bolo už len kedy a ako.Má byť navedený na zánikovú obežnú dráhu.Tá by sa podľa výpočtov skončila vo vodách Tichého oceána. Termín ukončenia prevádzky stanice naposledy stanovili na marec roku 2000. Ešte však uvidíme či sa tak skutočne stane.

Nový příspěvek



Ochrana proti spamu. Kolik je 2x4?