Русский
На главную Написать письмо Контакты Карта сайта

Аннотации

№1 апрель-июнь 2013

Журнал "Космическая техника и технологии"
№1(8), 2015

Главному редактору журнала «Космическая техника и технологии» Виктору Павловичу Легостаеву посвящается

Содержание номера

СТРАТЕГИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИЙ

Цыганков О.С.
Пятидесятилетие внекорабельной деятельности

Статья посвящена 50-летию первого выхода человека в открытое космическое пространство, который был осуществлен Алексеем Леоновым 18 марта 1965 г. из космического корабля «Восход-2». Рассматриваются сущностные научно-технические и гуманитарно-философские аспекты феномена внекорабельной деятельности. В кратком изложении представлены структура и функции, направления научной, конструкторской и экспериментальной поддержки внекорабельной деятельности, современное состояние защитного снаряжения — скафандра, средств фиксации в невесомости и адаптированных инструментов. Освещена роль и функции Ракетно-космической корпорации «Энергия» имени С.П. Королёва в становлении и развитии средств и методов обеспечения производительного труда экипажа за бортом орбитальной станции. Акцентируется внимание на индивидуальной деятельности человека в открытом космосе как субъекта-исполнителя космической деятельности человечества. Предпринята попытка наметить вектор оптимизации внекорабельной деятельности, направленный к концу XXI столетия.

Ключевые слова: внекорабельная деятельность, скафандр, защитное снаряжение, невесомость, средства фиксации, адаптированные инструменты, экспериментальная отработка, космонавт, субъект космической деятельности.

 

СОЗДАНИЕ, ЦЕЛЕВОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПИЛОТИРУЕМЫХ АППАРАТОВ И КОМПЛЕКСОВ

Беляев М.Ю., Десинов Л.В., Караваев Д.Ю., Легостаев В.П., Рязанцев В.В., Юрина О.А.
Особенности проведения и использования результатов съемки земной поверхности, выполняемой экипажами Российского сегмента МКС

Анализируются особенности съемки земной поверхности, проводимой экипажами Российского сегмента МКС по программе «Ураган». Описываются проблемы и преимущества изучения Земли с борта пилотируемой орбитальной станции. Главное преимущество — возможность оперативного, интеллектуального реагирования на внезапно возникающие процессы и явления на поверхности Земли. Эта возможность обеспечивается нахождением на борту станции подготовленных космонавтов, наличием современного цифрового фотографического, видео- и фотоспектрального оборудования и использованием специального математического обеспечения. Приводятся данные о разработанном программном обеспечении для планирования наблюдений с учетом географических и метеорологических условий и обработки полученных снимков. Приведены основные направления использования полученных космических изображений для практических целей. Даются примеры полученных уникальных снимков извержений вулканов, половодья, наводнений, «цветения» воды, лесных пожаров, пыльных бурь, динамики движения ледников и айсбергов, а также системы концентрических волн на морской поверхности рядом с островом Дарвин в Тихом океане и необычных кольцевых структур на льду озера Байкал. По полученным с МКС снимкам дается анализ причин возникновения катастрофического наводнения в г. Крымск в 2012 г.

Ключевые слова: земная поверхность, космическая фотосъемка, цифровые снимки, мониторинг, обработка фотоснимков, ортофотоплан, планирование наблюдений, особенности проведения съемок, использование космических снимков.

 

Цыганков О.С., Гребенникова Т.В., Дешевая Е.А., Лапшин В.Б., Морозова М.А., Новикова Н.Д., Поликарпов Н.А., Сыроешкин А.В., Шубралова Е.В., Шувалов В.А.
Исследования мелкодисперсной среды на внешней поверхности Международной космической станции в эксперименте «Тест»: обнаружены жизнеспособные микробиологические объекты

Рассматриваются результаты выполненного в 2010–2013 гг. космического эксперимента «Тест», направленного на изучение состояния внешней поверхности модулей Российского сегмента Международной космической станции (МКС). Цель эксперимента — определение предпосылок и возможных механизмов возникновения и развития деструктивных процессов на поверхности МКС. Космический эксперимент «Тест» включал две фазы исследований: орбитальную и наземную. Задача орбитальной — отбор проб газопылевых осадков, выпавших на поверхность станции из окружающей среды, и мелкодисперсных продуктов деградации конструкционных материалов, вызванной воздействием космических излучений, процессов коррозии, бомбардировкой частицами космического мусора и др. Впервые в исследованиях космического пространства космонавтом-оператором в процессе внекорабельной деятельности произведен отбор проб в контейнер-моноблок с пробоотборником. Такие контейнеры поддерживаются стерилизованными и гермоизолированными в течение всего эксперимента, включая доставку на Землю. Задача наземной фазы — проведение токсикологического, физико-химического, микробиологического и молекулярного анализов проб. Уникальные результаты анализа — обнаружение жизнеспособных микроорганизмов в открытом космосе на внешней поверхности МКС — определяют целесообразность продолжения и расширения исследований экологического состояния космических объектов, позволяют ставить вопрос о границе распространения биосферы Земли, а также обсуждать на основе экспериментальных предпосылок как гипотезу панспермии, так и идею рассеивания живого вещества из биосферы Земли в межпланетное пространство.

Ключевые слова: Международная космическая станция, газопылевые осадки, мелкодисперсная среда, продукты деградации материалов, пробы, пробоотборник, жизнеспособные организмы, биосфера Земли.

 

СОЗДАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ КОСМИЧЕСКИХ АВТОМАТИЧЕСКИХ АППАРАТОВ, КОМПЛЕКСОВ И СИСТЕМ

Марков А.В., Матвеева Т.В., Муртазин Р.Ф., Смирнов А.В., Соловьев В.А., Сорокин И.В., Чурило И.В., Хамиц И.И.
Технология запуска микроспутников с использованием транспортных грузовых кораблей типа «Прогресс-М»

Малые космические аппараты имеют большое значение для решения научных и прикладных задач в околоземном космическом пространстве. Программа Международной космической станции (МКС) дала возможность реализовать новые способы выведения микроспутников на орбиту, конкурирующие с традиционной их доставкой в космос с помощью ракет-носителей легкого класса. К этим способам относятся запуск вручную микро- и наноспутников российскими членами экипажа МКС во время внекорабельной деятельности, а также выведение их на орбиту в автоматическом режиме с борта Американского сегмента МКС при использовании шлюзовой камеры и манипулятора модуля Kibo, оснащенного специальным пусковым устройством для наноспутников размерности CubeSat. Среди указанных способов особые возможности для выполнения экспериментов представляет запуск микроспутника с использованием в качестве пусковой платформы транспортного грузового корабля «Прогресс-М», являющегося важным элементом системы транспортно-технического обеспечения полета МКС. Запуск обеспечивается на участке автономного полета корабля после завершения выполнения им основной целевой задачи (доставки грузов на станцию). Лишь в этом случае микроспутник может быть выведен на целевую орбиту, имеющую не обязательно такую же высоту, как орбита МКС. Параметры орбиты малого космического аппарата могут быть изменены до заданной величины за счет работы двигательной установки грузового корабля, на борту которого находится микроспутник. Этим способом в 2012 г. на орбиту высотой 500 км был успешно выведен микроспутник «Чибис», разработанный Институтом космических исследований Российской академии наук и предназначенный для дистанционного исследования в широком спектре электромагнитных излучений физических процессов в атмосфере при высотных грозовых разрядах с помощью установленного на нем комплекса научной аппаратуры «Гроза». Успех этой ответственной операции обеспечивался тщательной предполетной подготовкой эксперимента, в ходе которой было решено немало трудоемких расчетных и инженернотехнических задач. Они включали разработку и изготовление транспортно-пускового контейнера микроспутника; цикл наземных испытаний сборки «микроспутник – контейнер»; подготовку микроспутника в контейнере к запуску экипажем Российского сегмента МКС; математическое моделирование; реализацию безопасной баллистической схемы при отделении микроспутника от грузового корабля и др. В статье проанализированы методы решения указанных задач и полученные результаты. Представлена прошедшая верификацию в условиях реального космического полета технология запуска малых космических аппаратов с борта транспортных грузовых кораблей. Описаны разработанные для этого аппаратурные средства.

Ключевые слова: микроспутник, транспортно-пусковой контейнер.

 

МАТЕРИАЛЫ, ПРОИЗВОДСТВО И ТЕХНОЛОГИИ ИЗДЕЛИЙ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ

Воробьев Ю.А., Магжанов Р.М., Семенов В.И., Устинов В.В., Фельдштейн В.А., Чернявский А.Г.
Влияние высокоскоростных ударов метеороидов и частиц космического мусора на прочность стекол иллю- минаторов модулей Международной космической станции

Воздействие метеороидов и частиц космического мусора на космические аппараты — один из факторов, существенно влияющих на надежность и безопасность функционирования долговременных пилотируемых орбитальных станций, в частности Международной космической станции (МКС). Признано, что необходимая безопасность МКС достигается только путем применения в конструкциях модулей специальных средств защиты от ударов (экранной защиты). На иллюминаторах модулей МКС использовать эти средства невозможно, так как в процессе полета при проведении некоторых экспериментов, связанных с фотографированием, иллюминаторы находятся в открытом положении, и их внешние стекла подвергаются воздействию метеороидов и частиц космического мусора. В этой связи особого внимания заслуживает оценка влияния ударов частиц на повреждаемость и сопутствующее ей снижение прочностного ресурса стекол, так как только понимание процесса развития повреждений может позволить прогнозировать долговременность безопасной эксплуатации иллюминаторов и станции в целом. Когда встал вопрос о продлении сроков эксплуатации станции, возникла необходимость проведения работ по оценке вероятности разрушения стекол иллюминаторов при наличии на их поверхности повреждений. Для решения этой проблемы необходимо было провести теоретические исследования и подтвердить их экспериментальным путем. В данной статье излагаются результаты экспериментально-теоретических исследований прочности стекол иллюминаторов, поврежденных в результате ударов частиц, необходимые для оценки остаточного прочностного ресурса. Эти исследования позволили с достаточной степенью достоверности обосновать пролонгацию срока эксплуатации иллюминаторов Российского сегмента МКС и определять их жизненный запас в реальный момент времени.

Ключевые слова: иллюминатор, метеороиды, частицы космического мусора, ресурсная прочность, Международная космическая станция, стекло, пролонгация, экспериментально-теоретические исследования.

 

СИСТЕМЫ ТЕРМОРЕГУЛИРОВАНИЯ И ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ КОСМОНАВТОВ

Гузенберг А.С., Железняков А.Г., Романов С.Ю., Телегин А.А., Юргин А.В.
Выбор комплекса жизнеобеспечения для экипажей долговременных космических станций

Существующий комплекс систем жизнеобеспечения Российского сегмента Международной космической станции (РС МКС) обеспечивает только частичную регенерацию воды и кислорода из продуктов жизнедеятельности человека, поэтому для обеспечения эксплуатации МКС необходима доставка грузовыми кораблями дополнительных запасов воды, кислорода, пищи и ресурсных агрегатов систем жизнеобеспечения. Данная ситуация определяет необходимость создания замкнутого комплекса регенерационных систем. В статье обоснован метод выбора комплекса систем жизнеобеспечения с повышенной степенью регенерации воды и кислорода из продуктов жизнедеятельности космонавтов на основе переменной массы доставляемого оборудования для последующей стадии развития МКС. При этом приведены структурные схемы работающих на борту МКС регенерационных систем жизнеобеспечения. Основные результаты летной эксплуатации этих систем с конца 2000 г. до середины 2014 г. при обеспечении трех членов экипажа подтвердили правильность метода выбора комплекса систем жизнеобеспечения. Рекомендовано для окончательного состава модулей РС МКС увеличить степень регенерации воды и кислорода из продуктов выделения экипажа за счет получения кислорода из диоксида углерода с использованием процесса Сабатье и регенерации воды из урины и всех влагосодержащих элементов.

Ключевые слова: человек, космический полет, среда обитания, комплекс систем жизнеобеспечения, регенерация воды и кислорода из продуктов жизнедеятельности, переменная масса доставляемого оборудования, международные стандарты.

 

Бронников С.В.
Разработка требований к подготовке экипажей космической станции

Для того, чтобы подготовить экипаж космической станции к выполнению космического полета, необходимо создать систему подготовки экипажей (СПЭ) и обеспечить ее функционирование. Эти задачи могут быть решены, если заданы цели функционирования СПЭ. В статье приведены результаты выполняемых РКК «Энергия» работ по определению целей СПЭ, разработке требований к технической подготовке экипажей космической станции. Показано, что старшей системой по отношению к СПЭ является автоматизированная система управления космическим полетом, которая определяет цель функционирования СПЭ. На основе анализа процессов управления делается вывод о том, что взаимодействие между автоматизированной системой управления космическим полетом и СПЭ должно осуществляться на этапе их проектирования и эксплуатации. Рассмотрена структура целей подготовки, форма спецификатора, задающего цель, основные источники исходных данных для разработки целей. Введено понятие уровня квалификации космонавта по выполняемой задаче. Описан процесс разработки целей, критерий качества этого процесса, способы повышения его эффективности.

Ключевые слова: система подготовки экипажей, автоматизированная система управления космическими полетами, космическая станция, цель системы, квалификационные требования.

 

СКАЧАТЬ НОМЕР
№ 1 (8) январь — март 2015