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TECHNOLOGIEGESCHICHTE, TECHNOLOGIE, OBJEKTE UM UNS
Orbitale Raumstation. Geschichte der Erfindung und Produktion
Verzeichnis / Die Geschichte der Technik, Technik, Objekte um uns herum Orbitalstation – ein Raumschiff, das für den langfristigen Aufenthalt von Menschen in einer erdnahen Umlaufbahn zum Zweck der Durchführung wissenschaftlicher Forschungen im Weltraum, Aufklärung, Beobachtungen der Oberfläche und Atmosphäre des Planeten, astronomischer Beobachtungen usw. konzipiert ist. Es unterscheidet sich von künstlichen Erdsatelliten durch die Anwesenheit einer Besatzung, die regelmäßig durch bemannte Transportraumfahrzeuge (einschließlich wiederverwendbarer) ersetzt wird und dem Betriebssystem einen Besatzungswechsel, Treibstoff- und Materialvorräte für den Betrieb der technischen Systeme der Station sowie Lebenserhaltung der Besatzung liefert , persönliche Korrespondenz seiner Mitglieder, Ersatzteile für die Reparatur und Modernisierung der Station selbst, Ausrüstungsblöcke zur Erweiterung ihrer Funktionen, Materialien für die Durchführung neuer Forschungen usw. Das Abstiegsfahrzeug des Transportschiffs liefert die Ersatzbesatzungsmitglieder und die Ergebnisse der Forschung und Beobachtungen.
Obwohl die Geschichte der Raumfahrt nur wenige Jahrzehnte umspannt, hat sie bereits einige wichtige Etappen durchlaufen. Der Beginn der Entwicklung des erdnahen Weltraums wurde durch kurze (in der Regel mehrere Tage dauernde) Expeditionen mit Standardraumfahrzeugen gelegt. Die Astronauten, die sie steuerten, machten viele wichtige Beobachtungen und Entdeckungen. Aber ab einem bestimmten Stadium genügten diese kurzen Pendelflüge über die Atmosphäre hinaus der Wissenschaft nicht mehr. Raumschiffe waren klein und hatten viele spezifische Merkmale, die es nicht erlaubten, sie für langfristige ernsthafte wissenschaftliche Forschung zu verwenden. Um im All Fuß zu fassen, mussten die Kosmonauten hier mit zumindest minimalen Annehmlichkeiten untergebracht werden und über eine Vielzahl verschiedener wissenschaftlicher Geräte verfügen. Die ersten Orbitalstationen wurden zu einem solchen Weltraumhaus und gleichzeitig zu einem Weltraumlabor. Ihr Erscheinen war ein wichtiger Meilenstein in der Geschichte der bemannten Luftfahrt: Mit ihnen wurde die heroische Ära der Entdecker von der Zeit des Alltags und des harten Arbeitsalltags abgelöst. Was ist eine Orbitalstation? In gewisser Weise kann es als großes Raumschiff betrachtet werden. Die gleichen strengen Anforderungen werden an seine Zuverlässigkeit gestellt. Hier funktionieren die gleichen Lebenserhaltungssysteme, die im Kapitel über Raumfahrzeuge beschrieben sind. Aber die Station hat ihre eigenen Besonderheiten. Es ist nicht dazu bestimmt, zur Erde zurückgebracht zu werden. In der Regel verfügt es nicht einmal über einen eigenen Antrieb, da seine Umlaufbahn durch die Motoren des Transportschiffs korrigiert wird. Aber es hat viel mehr wissenschaftliche Ausrüstung, es ist geräumiger und komfortabler als ein Schiff. Astronauten kommen für lange Zeit hierher - für mehrere Wochen oder sogar Monate. Während dieser Zeit wird die Station zu ihrem Zuhause, und um während des gesamten Fluges eine gute Leistung zu erbringen, müssen sie sich darin wohl und ruhig fühlen. Die erste orbitale Raumstation der Geschichte war die sowjetische Salyut, die am 19. April 1971 in die Umlaufbahn gebracht wurde. Am 30. Juni desselben Jahres dockte das Raumschiff Sojus-11 mit den Kosmonauten Dobrovolsky, Volkov und Patsaev an der Station an. Die erste (und einzige) Uhr hielt 24 Tage. Dann befand sich Salyut einige Zeit im automatischen unbemannten Modus, bis die Station am 11. November ihre Existenz beendete, nachdem sie in den dichten Schichten der Atmosphäre ausgebrannt war. Dem ersten Saljut folgte ein zweiter, dann ein dritter und so weiter. Zehn Jahre lang arbeitete eine ganze Familie von Orbitalstationen nacheinander im Weltraum. Dutzende Besatzungen führten viele wissenschaftliche Experimente an ihnen durch. Alle Salyuts waren Weltraum-Mehrzweckforschungslabors für Langzeitforschung mit einer abnehmbaren Besatzung. In Abwesenheit von Astronauten wurden alle Stationssysteme von der Erde aus gesteuert. Dazu wurden kleine Computer verwendet, in deren Speicher Standardprogramme zur Steuerung des Flugbetriebs abgelegt wurden. Die Gesamtlänge der Station betrug 20 Meter und das Volumen 100 Kubikmeter. Masse "Salyut" ohne Transportschiff - 18900 kg.
Im Inneren war die Station in drei Abteilungen unterteilt, von denen zwei - Übergangs- und Arbeitsabteilung - hermetisch und die dritte - Aggregat - nicht hermetisch waren. Beide hermetischen Abteilungen waren bewohnt. Das Übergangsfach wurde in Form eines Zylinders mit einem Durchmesser von 2 m und einer Länge von 3 m hergestellt und enthielt eine Dockingstation. Ein Schott mit Mannloch trennte es vom Arbeitsraum, der ein komfortables Labor war, das für Ruhe und langfristige wissenschaftliche Arbeit geeignet war. Hier befand sich der Hauptteil der Forschungsausrüstung sowie Geräte und Einheiten zur Steuerung der Station, ein Lebenserhaltungssystem, Stromversorgung und Funkkommunikationsgeräte. Das Fach hatte 15 Fenster und bestand aus zwei zylindrischen Zonen, die durch einen konischen Teil verbunden waren. Der kleine Zylinder hatte einen Durchmesser von 2,9 m und eine Länge von 3,8 m, und der große Zylinder hatte einen Durchmesser von 4,15 m und eine Länge von 4,1 m. Die Breite des konischen Teils betrug 1,2 m. Die Kosmonauten verbrachten die meiste Zeit damit im Arbeitsabteil: gearbeitet, trainiert, gegessen und ausgeruht. In der Zone mit kleinem Durchmesser befand sich ein Tisch zum Essen. Auch ein Tank mit Trinkwasser wurde hier befestigt. (Das Wasser in den Behältern wurde durch Zugabe von Silberionen konserviert; jeder Astronaut benutzte zum Trinken ein individuelles Mundstück, das an einem Schlauch befestigt war.) In der Nähe befand sich ein Speisenwärmer. In dieser Zone wurden Gegenstände aufbewahrt, die die Astronauten für ihre Freizeit benötigen: eine Bibliothek, ein Album zum Zeichnen, ein Tonbandgerät und Kassetten dafür. Schlafplätze befanden sich in der Zone mit großem Durchmesser auf der Steuerbord- und Backbordseite. Sie hatten Vorrichtungen, um den Körper in jeder Position zu fixieren. Es gab auch Kühlschränke mit Vorräten an Lebensmitteln und Wassertanks. Eine Toilette wurde auf der Rückseite dieser Zone platziert. Es war vom restlichen Arbeitsraum getrennt und zwangsbelüftet. Zur Entfernung flüssiger und fester Abfallprodukte wurde eine spezielle Senkgrubenvorrichtung verwendet. Auf der ersten "Salute" gab es kein Waschbecken und keine Dusche. Die Toilette bestand darin, Gesicht und Körper mit speziellen Damenbinden und Handtüchern abzuwischen. Im konischen Teil befand sich ein Komplex von Mitteln zur Durchführung körperlicher Übungen und medizinischer Forschung, insbesondere eines Laufbandes. Bei körperlichen Übungen trugen die Kosmonauten spezielle Anzüge, die die Ausbreitung des Schweißgeruchs verhinderten. An sieben Posten befanden sich Mittel zur manuellen Steuerung und Steuerung der Hauptsysteme und der wissenschaftlichen Ausrüstung der Station. Es gab vier Pfosten in der Zone mit kleinem Durchmesser. Einer davon ist der zentrale Kontrollposten der Station. Es wurde für die gleichzeitige Arbeit von zwei Personen konzipiert. Es gab zwei Stühle, vor denen sich das Bedienfeld befand. Von hier aus konnten die Motoren und das Orientierungssystem der Station gesteuert werden. An den anderen sechs Posten konnten Beobachtungen und Recherchen durchgeführt werden. Die Station beherbergte viele verschiedene Geräte, darunter das große Orion-Teleskop und das Anna-III-Gammastrahlenteleskop (zur Untersuchung der kosmischen Gammastrahlung). Hinter dem Arbeitsraum befand sich ein nicht funktionierendes Aggregat. Es beherbergte Antriebssysteme, Antennen von Funkkommunikationssystemen, ein Wärmekontrollsystem und eine Fernsehkamera. Die Funkverbindung mit der Erde auf dem ersten Saljut wurde hauptsächlich per Telefon aufrechterhalten. Es gab auch ein Fernsehsystem, aber es kostete viel Energie. Das Stromversorgungssystem umfasste Solar- und Akkus. Die ersten waren starr am Körper der Station befestigt und erforderten eine spezielle Ausrichtung zur Sonne, damit die Sonnenstrahlen senkrecht zu ihrer Ebene standen. Die Cadmium-Nickel-Batterie arbeitete zusammen mit der Solarbatterie im "Lade-Entlade"-Modus, da sich die Station auf jeder Umlaufbahn zu etwa 40 % der Zeit im Schatten der Erde befand. Darüber hinaus verfügte die Salyut über eine Pufferbatterie für den Fall starker und lang anhaltender Stromausfälle. Das thermische Kontrollsystem bestand aus unabhängigen Flüssigkeitskühl- und Heizkreisläufen mit internen und externen Leitungen. Überschüssige Wärme wurde bei Bedarf von einem Radiator-Kühler in den Weltraum abgestrahlt. Wenn es im Gegenteil erforderlich war, Wärme zur Station zu bringen, wurde sie von der Heizkörperheizung auf der Sonnenseite entfernt. So wurde die Temperatur in den Wohnabteilen innerhalb von 15-25 Grad gehalten. Das Lebenserhaltungssystem hielt die erforderliche Gaszusammensetzung aufrecht, absorbierte Gerüche und Staub, versorgte die Besatzung mit Nahrung, Wasser und entfernte Abfallprodukte. In den Regeneratorblöcken erfolgte die Zufuhr von Sauerstoff und die Absorption von Kohlendioxid. Gleichzeitig wurde die Luft, die durch eine hochaktive chemische Substanz strömte, mit Sauerstoff angereichert und von Kohlendioxid befreit und von Ventilatoren durch Filter getrieben, von Staub und Abfall befreit. An verschiedenen Stellen der Station wurden Gasanalysatoren aufgestellt, die ständig die Gaszusammensetzung überwachten. Nach der UdSSR starteten die Vereinigten Staaten ihre Orbitalstation ins All. Am 14. Mai 1973 wurde ihre SkyLab-Station in die Umlaufbahn gebracht. Es basierte auf der dritten Stufe der Saturn-5-Rakete, die bei früheren Mondexpeditionen verwendet wurde, um das Apollo-Raumschiff auf die zweite Raumgeschwindigkeit zu beschleunigen. Der große Wasserstofftank wurde zu Wirtschaftsräumen und einem Labor umgebaut, während der kleinere Sauerstofftank zu einem Abfallbehälter umgebaut wurde.
"Skylab" umfasste den eigentlichen Block der Station, eine Schleusenkammer, eine Liegeplatzstruktur mit zwei Andockknoten, zwei Sonnenkollektoren und einen separaten Satz astronomischer Instrumente (darunter acht verschiedene Geräte und ein digitaler Computer). Die Gesamtlänge der Station erreichte 25 m, Gewicht - 83 Tonnen, internes freies Volumen von 360 Kubikmetern. Um es in die Umlaufbahn zu bringen, wurde eine leistungsstarke Saturn-5-Trägerrakete verwendet, die bis zu 130 Tonnen Nutzlast in eine erdnahe Umlaufbahn heben kann. Scalelab hatte keine eigenen Motoren zur Bahnkorrektur. Es wurde mit den Triebwerken des Apollo-Raumfahrzeugs durchgeführt. Die Ausrichtung der Station wurde mit Hilfe von drei Leistungskreiseln und mit Druckgas betriebenen Mikromotoren geändert. Während des Betriebs von Skylab wurde es von drei Besatzungen besucht.
Im Vergleich zum Salyut war das Skylab viel geräumiger. Die Schleusenkammer hatte eine Länge von 5,2 m und einen Durchmesser von 3,2 m. Hier wurden die Bordgasvorräte (Sauerstoff und Stickstoff) in Hochdruckflaschen gespeichert. Der Bahnhofsblock hatte eine Länge von 14,6 m und einen Durchmesser von 6,6 m. Er war in einen Labor- und einen Haushaltstrakt unterteilt. Das Wohnabteil wiederum war in vier Räume zum Schlafen, zur Körperpflege, zum Üben und Experimentieren, zur Freizeitgestaltung, zum Kochen und Essen unterteilt. Ihre Höhe betrug 2 m. Der Schlafraum war entsprechend der Anzahl der Astronauten in drei Schlafkabinen unterteilt. Jeder von ihnen hatte sechs kleine Schließfächer und einen Schlafsack. Der Eingang zu jeder Kabine war mit einem Vorhang verhängt. Der Hygieneraum wurde mit Waschbecken und Abfalleimer ausgestattet. Das Waschbecken war eine geschlossene Kugel, die zwei Löcher für die Hände hatte und mit Gummiklappen ausgestattet war. Es gab auch eine Dusche, die durch einen Vorhang vom Rest des Zimmers abgetrennt war. Die durch den Zerstäuber versprühten Wassertropfen wurden dann durch einen Luftstrom in den Sammler gesaugt. Jeder Astronaut hatte sein eigenes persönliches Toilettenfach. Der Raum zum Ausruhen, Kochen und Essen hatte einen Tisch mit Brennern zum Erhitzen von Speisen, einen Herd, Schränke und Kühlschränke. Die Astronauten hatten eine große Auswahl an Tiefkühlkost, darunter Müsli, Kartoffelsalate und Rinderfiletgerichte. Der Tisch war an drei Seiten mit drei einzelnen Wasserhähnen für Trinkwasser ausgestattet. Jeder Astronaut hatte sein eigenes Tablett mit Zellen zum Erhitzen von Speisen. Die Tablettmagnete trugen Messer und Gabel. Im selben Raum standen drei Sessel, ein Tonbandgerät und Bücher. Für Training und Experimente wurde ein Fahrradergometer in den Raum gestellt. Das Laborabteil war doppelt so groß wie das Haushaltsabteil. Sein Innendurchmesser betrug 6,4 m. Am 29. September 2011 wurde die Raumstation Tiangong-1 von China gestartet. Dies war das erste chinesische Raumschiff der Orbitalstationsklasse, das im Rahmen des Projekts 921-2 entwickelt wurde, als Zielmodul bezeichnet wird und für die Entwicklung von Rendezvous- und Andocktechnologien für Raumfahrzeuge konzipiert ist.
Die ersten Andockungen im chinesischen Raumfahrtprogramm stehen im Zusammenhang mit Tiangong-1: Tiangong-1 empfängt unbemannte und bemannte Raumschiffe von Shenzhou. Das Stationsmodul besteht aus zwei Abschnitten mit unterschiedlichen Durchmessern. Allgemeine Daten: Gewicht - 8506 kg; Länge - 10,4 Meter; Breite (für Sonnenkollektoren) - 17 Meter; Wohnvolumen der Station - 15 Kubikmeter. Anstelle des Abstiegsfahrzeugs und des Versorgungsraums (Orbitalmodul) wurde ein Laborraum mit einem Durchmesser von 3,4 m in Form eines Zylinders installiert. Im vorderen Teil des Abteils (und des gesamten Moduls) ist eine androgyne periphere Andockeinheit vom Typ APAS-89 installiert (ähnlich denen, die auf dem Kristall-Modul der Mir-Orbitalstation installiert sind, sowie denen, die auf dem hermetischen Modul installiert sind Adapter der ISS AS, auf der der ISS NS zugewandten Zarya (FGB) wurden auf Space Shuttles installiert), das hintere Ende des Fachs ist über einen konischen Adapter mit dem Servicefach verbunden. Der Serviceraum (Instrumentenaggregat) hat den gleichen Durchmesser von 2,35 m wie bei den Schiffen der Shenzhou-Serie, ist jedoch kürzer als bei diesen. Außerdem verfügt es über zwei Solarpaneele mit einer Leistung von etwa 7000 Watt. Autor: Ryzhov K.V.
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