Что происходит с надувным модулем ВЕАМ?

0
7

Несмотря на то, что всего пять месяцев прошло с момента начала двухлетней демонстрационной миссии, первая расширяемая среда обитания на околоземной орбите уже возвращает ценную информацию о возможности ее эксплуатации в космосе.

Что происходит с надувным модулем ВЕАМ?

Разработанный на основе общественно-частного партнерства между Nasa и Bigelow Aerospace, расширяемый модуль BEAM, запущенный к станции 8 апреля в негерметичном отсеке грузовика Dragon. В конце мая, получая детальные инструкции с земли, астронавт Джефф Уильямс выполнил успешное его расширение, постепенно впуская в него воздух с МКС.

После того, как BEAM был предварительно развернут, баллоны с воздухом, находящиеся в нем, были открыты для полного расширения и быстрого выравнивания с давлением станции. Со сложенного до расширенного состояния модуль почти удвоился в длине и увеличился на 40% в диаметре.

Такое существенное увеличение полезного внутреннего объема потенциально полезно и позволяет максимизировать количество полезной нагрузки при запуске и эффективно упаковать конструкцию в обтекателе ракетоносителя.

До и после расширения датчики зафиксировали общие структурные и тепловые характеристики. После подтверждения, что модуль поддерживает давление без каких-либо утечек на протяжении недели после развертывания, начался двухлетнего демонстрационный тест, и тогда же Уильямс вошел в ВЕАМ впервые. Это произошло 6 июня. Он снова вошел 7 и 8 июня, установив оборудование и необходимые датчики, вентиляционные трубы, взял поверхностные и воздушные образцы на предмет наличия микроорганизмов.

Многочисленные датчики позволяют проанализировать работоспособность ВЕАМ, прикрепленного к док-порту модуля «Спокойствие». Они фиксировали динамику конструкции во время развертывания, беспроволочные термодатчики помогают оценить работу термоизоляции, как тканевых слоев, так и металлических перемычек, активные и пассивные дозиметры измеряют радиацию внутри, система обнаружения ударов DIDS наблюдает за внешними воздействиями космического мусора или микрометеоритов.

Модуль ведет себя, как и ожидалось. Но, как и при любых испытаниях новой технологии, он предложил несколько неожиданностей. Фактически, успешное расширение 28 мая произошло со второй попытки. Во время первой, предпринятой 26 мая, его тканевые слои расширялись более медленно, чем прогнозировалось моделями развертывания на Земле. Возможно, виной тому было продолжительное ожидание запуска в плотно упакованном состоянии.

Nasa и Bigelow Aerospace остановили тогда развертывание, чтобы убедиться, что продолжение расширения не будет угрожать станции или экипажу. 27 мая астронавты спустили давление с BEAM, что позволило смягчить напряжение в тканевых слоях. После подтверждения, что дальнейшее развертывание не представляет угрозы для станции и экипажа, было решено продолжить работы 28 мая. На этот раз операция прошла успешно, потребовалось всего семь часов.

Инженеры-термисты пришли к выводу, что BEAM оказался более теплым, чем прогнозировалось. Особенно это касалось упакованной конфигурации непосредственно до развертывания. Так произошло из-за плотного контакта сложенных тканевых слоев, что обеспечило более высокую теплоизоляцию, чем ожидалось.

Теплее – лучше, чем холоднее для BEAM, который не оснащен какой-либо системой терморегуляции и полагается исключительно на воздушный обмен со станцией. Если бы модуль оказался более холодным, чем ожидалось, это увеличило вероятность конденсации. Все были рады, когда после открытия люка внутри было абсолютно сухо.

Члены экипажа МКС входили в BEAM дважды в сентябре, чтобы закрепить приборы. Их крепления ослабились после первичной установки. Также был заменен сломавшийся портативный компьютер и взяты дополнительные образцы воздуха. Астронавты входили в BEAM 5 сентября, чтобы заменить аккумуляторные батареи системы DIDS. Наземные операторы дистанционно загрузили новые параметры настройки DIDS, чтобы оценить, как модуль реагирует на столкновения с орбитальным мусором, что приводит к вибрациям, и понять возможности конструкции «гасить» эти вибрации.

Nasa установило, что влияние «надутого» BEAM на МКС очень мало. Инженеры пока не нашли отличий между ним и другими отсеками станции во время воздействия орбитального мусора. Радиация, связанная с галактическими лучами, в нем аналогична показателям в других модулях МКС. Сейчас продолжается анализ «захваченных» частиц излучения в момент прохождения станцией Южно-Атлантической аномалии, что позволит определить дополнительные условия экранировки при продолжительных полетах.

Двухлетний полет BEAM на МКС предоставляет возможностью понять, как расширяемые среды обитания ведут себя в космосе. Модуль является уникальным демонстрационным примером будущего жилья в дальнем космосе, разрабатываемого в рамках программы Nasa NextSTEP.

В этой программе участвуют четыре компании (Bigelow Aerospace, Boeing, Lockheed Martin и Orbital ATK), которые уже разработали концепции долунного жилья. Sierra Nevada продолжает переговоры о заключении контракта на разработку полноразмерных наземных прототипов, способных работать на Луне и Марсе. Шестой участник – компания NanoRacks изучает возможность перестройки верхних ступеней ракет в среду обитания.