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STORIA DELLA TECNOLOGIA, DELLA TECNOLOGIA, DEGLI OGGETTI INTORNO A NOI
Stazione spaziale orbitale. Storia dell'invenzione e della produzione
Elenco / La storia della tecnologia, della tecnologia, degli oggetti che ci circondano Stazione orbitale - un veicolo spaziale progettato per la permanenza a lungo termine di persone in orbita vicino alla Terra allo scopo di condurre ricerche scientifiche nello spazio, ricognizioni, osservazioni della superficie e dell'atmosfera del pianeta, osservazioni astronomiche, ecc. Si differenzia dai satelliti terrestri artificiali in presenza di un equipaggio che viene periodicamente sostituito da veicoli spaziali con equipaggio da trasporto (anche riutilizzabili), consegnando all'OS un cambio di equipaggio, rifornimenti di carburante e materiali per il funzionamento dei sistemi tecnici della stazione, supporto vitale dell'equipaggio , corrispondenza personale dei suoi membri, pezzi di ricambio per la riparazione e l'ammodernamento della stazione stessa, blocchi di attrezzature per ampliarne le funzioni, materiali per condurre nuove ricerche, ecc. Il veicolo di discesa della nave da trasporto consegna a Terra i membri dell'equipaggio sostitutivo e i risultati della ricerca e le osservazioni.
Sebbene la storia dell'astronautica duri solo pochi decenni, ha già attraversato una serie di fasi importanti. L'inizio dello sviluppo dello spazio vicino alla Terra è stato posto da spedizioni brevi (della durata, di regola, di diversi giorni) su veicoli spaziali standard. Gli astronauti che li hanno pilotati hanno fatto molte importanti osservazioni e scoperte. Ma a un certo punto, questi brevi voli in navetta oltre l'atmosfera cessarono di soddisfare la scienza. Le astronavi erano piccole e avevano molte caratteristiche specifiche che non permettevano loro di essere utilizzate per ricerche scientifiche serie a lungo termine. Per diventare un punto fermo nello spazio, i cosmonauti dovevano essere alloggiati qui con servizi almeno minimi e avere a portata di mano molte attrezzature scientifiche varie. Le prime stazioni orbitali divennero una tale casa spaziale e allo stesso tempo un laboratorio spaziale. Il loro aspetto è stata una pietra miliare importante nella storia dei voli con equipaggio: insieme a loro, l'era eroica dei pionieri è stata sostituita dal tempo della vita quotidiana e del duro lavoro quotidiano. Cos'è una stazione orbitale? In un certo senso, può essere considerata una grande astronave. Gli stessi severi requisiti sono imposti alla sua affidabilità. Gli stessi sistemi di supporto vitale descritti nel capitolo sui veicoli spaziali funzionano qui. Ma la stazione ha le sue particolarità. Non è pensato per essere riportato sulla Terra. Di norma, non ha nemmeno un proprio sistema di propulsione, poiché la sua orbita viene corretta utilizzando i motori della nave da trasporto. Ma ha molta più attrezzatura scientifica, è più spaziosa e confortevole di una nave. Gli astronauti vengono qui per molto tempo, per diverse settimane o addirittura mesi. Durante questo periodo, la stazione diventa la loro casa spaziale e, per mantenere buone prestazioni durante il volo, devono sentirsi a proprio agio e calmi al suo interno. La prima stazione spaziale orbitale della storia fu la sovietica Salyut, lanciata in orbita il 19 aprile 1971. Il 30 giugno dello stesso anno, la navicella spaziale Soyuz-11 attraccò alla stazione con i cosmonauti Dobrovolsky, Volkov e Patsaev. Il primo (e unico) orologio è durato 24 giorni. Poi, per qualche tempo, Salyut è stata in modalità automatica senza pilota, fino a quando l'11 novembre la stazione ha cessato la sua esistenza, essendosi esaurita nei densi strati dell'atmosfera. Il primo Salyut è stato seguito dal secondo, poi dal terzo e così via. Per dieci anni, un'intera famiglia di stazioni orbitali ha lavorato nello spazio una dopo l'altra. Decine di equipaggi hanno condotto molti esperimenti scientifici su di loro. Tutti i Salyut erano laboratori di ricerca spaziale multiuso per ricerche a lungo termine con un equipaggio rimovibile. In assenza di astronauti, tutti i sistemi delle stazioni erano controllati dalla Terra. Per questo sono stati utilizzati computer di piccole dimensioni, nella cui memoria sono stati fissati programmi standard per il controllo delle operazioni di volo. La lunghezza totale della stazione era di 20 metri e il volume era di 100 metri cubi. Messa "Salyut" senza nave da trasporto - 18900 kg.
All'interno, la stazione era divisa in tre scomparti, di cui due - di transizione e di lavoro - erano ermetici, e il terzo - aggregati - non ermetici. Entrambi i compartimenti ermetici erano abitati. Il compartimento di transizione era realizzato sotto forma di un cilindro con un diametro di 2 me una lunghezza di 3 m e comprendeva una docking station. Una paratia con passo d'uomo lo separava dal vano di lavoro, che era un comodo laboratorio adattato al riposo e al lavoro scientifico a lungo termine. Qui si trovava la parte principale dell'attrezzatura di ricerca, oltre a dispositivi e unità per il controllo della stazione, un sistema di supporto vitale, alimentazione e dispositivi di comunicazione radio. Il vano aveva 15 finestre ed era costituito da due zone cilindriche collegate da una parte conica. Il cilindro piccolo aveva un diametro di 2,9 me una lunghezza di 3,8 m, e il cilindro grande aveva un diametro di 4,15 me una lunghezza di 4,1 m La larghezza della parte conica era di 1,2 m I cosmonauti trascorrevano la maggior parte del loro tempo nello scomparto di lavoro: lavorato, esercitato, mangiato e riposato. Nella zona di piccolo diametro c'era un tavolo per mangiare. Qui è stato anche riparato un serbatoio con acqua potabile. (L'acqua nei contenitori veniva preservata aggiungendo ioni d'argento; ogni astronauta usava un singolo boccaglio attaccato a un tubo per bere.) Nelle vicinanze c'era uno scaldavivande. In questa zona erano conservati gli oggetti necessari agli astronauti per trascorrere il loro tempo libero: una biblioteca, un album per disegnare, un registratore e le relative cassette. I posti letto erano situati nella zona di grande diametro a dritta ea babordo. Avevano dispositivi per fissare il corpo in qualsiasi posizione. C'erano anche frigoriferi con scorte di cibo e serbatoi d'acqua. Un gabinetto è stato posizionato sul fondo posteriore di questa zona. Era separato dal resto del vano di lavoro e disponeva di ventilazione forzata. Uno speciale dispositivo di pozzo nero è stato utilizzato per rimuovere i prodotti di scarto liquidi e solidi. Non c'era lavabo e doccia sul primo "Salute". Il gabinetto consisteva nel pulire il viso e il corpo con speciali assorbenti e asciugamani. Nella parte conica vi era un complesso di mezzi per eseguire esercizi fisici e ricerca medica, in particolare un tapis roulant. Durante gli esercizi fisici, gli astronauti indossavano tute speciali che impedivano la diffusione dell'odore di sudore. I mezzi di controllo manuale e di controllo dei principali sistemi e apparecchiature scientifiche della stazione erano dislocati in sette postazioni. C'erano quattro posti nella zona di piccolo diametro. Uno di questi è il posto di controllo centrale della stazione. È stato progettato per il lavoro simultaneo di due persone. C'erano due sedie davanti alle quali si trovava il pannello di controllo. Da qui è stato possibile controllare i motori e il sistema di orientamento della stazione. Negli altri sei posti si potrebbero svolgere osservazioni e ricerche. La stazione ospitava molte apparecchiature varie, tra cui il grande telescopio di Orione e il telescopio per raggi gamma Anna-III (per lo studio della radiazione gamma cosmica). Dietro il compartimento di lavoro c'era un aggregato non funzionante. Ospitava sistemi di propulsione, antenne di sistemi di comunicazione radio, un sistema di controllo termico e una telecamera. La comunicazione radio con la Terra sul primo Salyut è stata mantenuta principalmente per telefono. C'era anche un sistema televisivo, ma richiedeva molta energia. Il sistema di alimentazione comprendeva batterie solari e ricaricabili. I primi erano fissati rigidamente sul corpo della stazione e, affinché i raggi solari fossero perpendicolari al loro piano, richiedevano un orientamento speciale rispetto al sole. La batteria al cadmio-nichel ha funzionato insieme alla batteria solare in modalità "carica-scarica", poiché circa il 40% delle volte su ciascuna orbita la stazione era all'ombra della Terra. Inoltre, il Salyut aveva una batteria di backup in caso di interruzioni di corrente potenti e di lunga durata. Il sistema di controllo termico era costituito da circuiti di riscaldamento e raffreddamento a liquido indipendenti con linee interne ed esterne. Il calore in eccesso, se necessario, veniva irradiato nello spazio da un radiatore-raffreddatore. Se invece doveva portare calore alla centrale, allora veniva tolto dal termosifone sul lato soleggiato. Pertanto, la temperatura nei compartimenti residenziali è stata mantenuta entro 15-25 gradi. Il sistema di supporto vitale ha mantenuto la necessaria composizione del gas, ha assorbito odori e polvere, ha fornito all'equipaggio cibo, acqua e ha rimosso i prodotti di scarto. Nei blocchi del rigeneratore avveniva l'apporto di ossigeno e l'assorbimento di anidride carbonica. Allo stesso tempo, l'aria, passando attraverso una sostanza chimica altamente attiva, è stata arricchita di ossigeno e liberata dall'anidride carbonica, e spinta da ventilatori attraverso filtri, è stata pulita da polvere e rifiuti. Gli analizzatori di gas sono stati collocati in diversi punti della stazione, che hanno costantemente monitorato la composizione del gas. Dopo l'URSS, gli Stati Uniti hanno lanciato la loro stazione orbitale nello spazio. Il 14 maggio 1973, la loro stazione SkyLab fu lanciata in orbita. Era basato sul terzo stadio del razzo Saturn-5, utilizzato nelle precedenti spedizioni lunari per accelerare la navicella Apollo alla seconda velocità spaziale. Il grande serbatoio di idrogeno è stato convertito in locali tecnici e un laboratorio, mentre il serbatoio di ossigeno più piccolo è stato convertito in un contenitore per la raccolta dei rifiuti.
"Skylab" includeva il blocco vero e proprio della stazione, una camera di blocco, una struttura di attracco con due nodi di attracco, due pannelli solari e un set separato di strumenti astronomici (includeva otto diversi dispositivi e un computer digitale). La lunghezza totale della stazione ha raggiunto 25 m, peso - 83 tonnellate, volume libero interno di 360 metri cubi. Per metterlo in orbita è stato utilizzato un potente veicolo di lancio Saturn-5, in grado di sollevare fino a 130 tonnellate di carico utile nell'orbita terrestre bassa. Scalelab non aveva i propri motori per la correzione dell'orbita. È stato effettuato utilizzando i motori della navicella spaziale Apollo. L'orientamento della stazione è stato modificato con l'ausilio di tre giroscopi di potenza e micromotori funzionanti a gas compresso. Durante l'operazione di Skylab, tre equipaggi lo hanno visitato.
Rispetto al Salyut, lo Skylab era molto più spazioso. La lunghezza della camera di chiusura era di 5,2 m e il suo diametro era di 3,2 m Qui, le forniture di gas a bordo (ossigeno e azoto) erano immagazzinate in bombole ad alta pressione. Il blocco della stazione aveva una lunghezza di 14,6 me un diametro di 6,6 m ed era suddiviso in laboratorio e sezioni domestiche. Il vano domestico, a sua volta, era suddiviso in quattro stanze per dormire, per l'igiene personale, per l'allenamento e la sperimentazione, per il tempo libero, per cucinare e mangiare. La loro altezza era di 2 m La camera da letto era divisa in tre cabine letto in base al numero degli astronauti. Ognuno di loro aveva sei piccoli armadietti e un sacco a pelo. L'ingresso di ogni cabina era appeso con una tenda. La stanza dell'igiene era dotata di lavabo e pattumiera. Il lavabo era una sfera chiusa, dotata di due fori per le mani, munita di alette di gomma. C'era anche una doccia, separata dal resto della stanza da una tenda. Le gocce d'acqua spruzzate attraverso l'atomizzatore sono state quindi aspirate nel collettore da un flusso d'aria. Ogni astronauta aveva il suo armadietto personale per la toilette. La stanza per riposare, cucinare e mangiare aveva un tavolo con fornelli per riscaldare i cibi, un fornello, armadietti e frigoriferi. Gli astronauti avevano una vasta gamma di cibi surgelati, inclusi cereali freddi, insalate di patate, piatti di filetto di manzo. Il tavolo era dotato su tre lati di tre rubinetti individuali per l'acqua potabile. Ogni astronauta aveva il suo vassoio con le celle per riscaldare il cibo. I magneti del vassoio sostenevano il coltello e la forchetta. Nella stessa stanza c'erano tre poltrone, un registratore e dei libri. Nella stanza è stato posizionato un ergometro da bicicletta per l'allenamento e gli esperimenti. Il compartimento del laboratorio era grande il doppio di quello domestico. Il suo diametro interno era di 6,4 m. Il 29 settembre 2011, la stazione spaziale Tiangong-1 è stata lanciata dalla Cina. Questo è stato il primo veicolo spaziale cinese della classe delle stazioni orbitali, creato nell'ambito del Progetto 921-2, denominato modulo bersaglio e progettato per sviluppare tecnologie di rendezvous e attracco per veicoli spaziali.
I primi attracchi nel programma spaziale cinese sono collegati a Tiangong-1: Tiangong-1 riceve veicoli spaziali Shenzhou senza equipaggio e con equipaggio. Il modulo della stazione è costituito da due sezioni di diverso diametro. Dati generali: peso - 8506 kg; lunghezza - 10,4 metri; larghezza (per pannelli solari) - 17 metri; volume abitabile della stazione - 15 metri cubi. Al posto del veicolo di discesa e del vano tecnico (modulo orbitale) è stato installato un vano laboratorio del diametro di 3,4 m, realizzato a forma di cilindro. Nella parte anteriore del compartimento (e dell'intero modulo) è installata un'unità di aggancio androgino-periferica del tipo APAS-89 (simile a quelle installate sul modulo Kristall della stazione orbitale Mir, nonché a quelle installate sulla stazione ermetica adattatori della ISS AS, sullo Zarya (FGB) di fronte alla ISS NS sono stati installati su navette spaziali), l'estremità posteriore del compartimento è collegata tramite un adattatore conico al compartimento di servizio. Il compartimento di servizio (strumento-aggregato) ha lo stesso diametro di 2,35 m delle navi della serie Shenzhou, ma è più corto che su di esse. Dispone inoltre di due pannelli solari con una capacità di circa 7000 watt. Autore: Ryzhov KV
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