 | Kosmonautika@kosmo.cz | ||||||||||
| Aktuality | Základy | Rakety | Kosmodromy | Tělesa | Sondy | Pilotované lety | V Česku | Zájmy | Diskuse | Odkazy | |
| Kosmonautika@kosmo.cz | ||||||||||
| Aktuality | Základy | Rakety | Kosmodromy | Tělesa | Sondy | Pilotované lety | V Česku | Zájmy | Diskuse | Odkazy | |
|
Konstrukce.Základní blok družicové stanice Mir byl dlouhý 13.13 m, jeho maximální průměr činil 4.15 m a objem volného prostoru ~100 m3; hmotnost při startu dosahovala přibližně 21 t. Konstrukčně sestával základní blok stanice ze čtyř hlavních částí: přechodového úseku, pracovního úseku a přechodové komory, které byly hermetizované, a z nehermetizovaného přístrojového úseku.Přechodový úsek.Přechodový úsek měl tvar koule o průměru 2.2 m, přecházející v krátký komolý kužel, takže jeho celková délka činila 2.5 m. Přechodový úsek sdružoval celkem pět pasívních spojovacích uzlů, které šlo rovněž využít k výstupu kosmonautů do volného kosmického prostoru. Na vnějším povrchu úseku byly dále umístěny antény rádiové aparatury a televizní kamery systému sbližování a spojení, polohová světla a zařízení pro kontrolu vzájemné polohy kosmických objektů při ručním řízení spojovacího manévru. Uvnitř přechodového úseku byly potom rozmístěny agregáty systémů tepelné regulace, soustavy zajišťující optimální složení atmosféry, rádiové a televizní spojení a osvětlení.Pracovní úsek.Pracovní úsek tvořily dva válce různého průměru, spojené kónickým přechodem. Délka tohoto úseku, vymezeného kulovými dny, činila 8.6 m, přičemž samotná válcová část měřila 7.67 m; největší průměr pak dosahoval hodnoty 4.15 m. Průměr válce navazujícího na přechodový úsek byl menší (asi 2.9 m) kvůli panelům slunečních baterií umístěných na něm, které ve složeném stavu nesměly přesahovat průměr většího válce. Toto omezení bylo dáno rozměrovými parametry aerodynamického ochranného krytu stanice na nosné raketě. Na vnějším povrchu pracovního úseku byly ještě instalovány antény systému rádiového spojení, úchyty (madla) pro práci ve volném kosmu, průzory a sluneční čidla. Vnitřní prostor menšího válce představoval tzv. služební zónu, odkud kosmonauté řídili celou stanici a kontrolovali funkci jejích systémů. V této části pracovního úseku byly soustředěny příslušné ovládací pulty, optické orientační zaměřovače, astronavigační přístroje, radiotechnická a televizní aparatura, prostředky pro telekomunikaci, osvětlovací zařízení a dvě křesla u hlavního řídicího pultu. Kónický přechod obsahuje aparaturu pro lékařská vyšetření včetně sady posilovačů, speciálních obleků Pingvin a Čibis a veloergometru, který se ukládal pod podlahu. Objemnější válec byl zařízen jako obytná zóna, jejíž vybavení ve srovnání se stanicemi Saljut zajišťovalo osádce komfortnější podmínky. Do bočních stěn konstruktéři nově zabudovali dvě individuální kabinky - ložnice, oddělené od ostatního prostoru zvukotěsnými závěsy. Každá z nich byla vybavena průzorem, vertikálně zavěšeným spacím pytlem, sklopným stolkem, zrcadlem, osvětlením, ventilací a prostředky osobní hygieny. Poblíž kabinky na pravé stěně meli kosmonauti zřízenou jídelnu. Odklápěcí víka jídelního stolu pro čtyři osoby sloužila k fixaci potravin; vedle nich zde ještě byly záklopky odpadkových nádob. Uvnitř stolu byl pak instalován elektrický ohřívač s ovládacím panelem. U protilehlé stěny měli kosmonauti k dispozici chladničku i odklápěcí stůl s nářadím pro opravářské práce. K vybavení obytné zóny patřil také tělocvičný trenažér - běžící pás, umývárna, toaleta, sběrače odpadků, nádrže s vodou, ventilátory a vestavěná skříň pro ukládání předmětů osobní potřeby. Pod podlahou byla umístěna komora k odstraňování odpadků ze stanice. Pro lepší orientaci uvnitř pracovního úseku měly podlaha, strop a boční stěny odlišné zbarvení.Přechodová komora.Válcovitá přechodová komora o délce 1.3 m a průměru 2 m spojovala pracovní úsek se zadním pasívním spojovacím uzlem. Byla uložena v přístrojovém úseku. Uvnitř této komory byly rozmístěny prvky systému zásobování vodou, spojovacího, radiotechnického a dalších systémů, zabezpečujících provoz stanice i pobyt na ní, včetně prostředků osobní hygieny.Přístrojový úsek.V přístrojovém úseku, který obklopoval přechodovou komoru, měl průměr 4.15 m a délku 2.3 m, byla umístěna motorová sekce, palivové nádrže, nádrže s tlakovým plynem, agregáty termoregulačního a spojovacího systému. Na vnějším povrchu byly potom umístěny antény telekomunikačního spojení se Zemí a systému sbližování, světelné indikátory, pasívní optické zaměřovací pomůcky pro spojovací manévr - tzv. terčíky, a sluneční čidla. Hermeticky uzavíratelné průlezy mezi jednotlivými úseky stanice Mir i ve všech spojovacích uzlech měly shodný průměr 0.8 m.Palubní systémy.Kontrolní a řídící systémy.Výkonné centrum stanice představoval komplet sedmi počítačů, které umožňovaly maximálně automatizovat řízení letu, činnost palubních systémů a vědecké aparatury podle zadaného programu. Kontrola a analýza jejich stavu, zobrazování instrukcí a dalších potřebných informací, zabezpečení dialogového režimu práce aj. se realizovaly pomocí displejů a klávesnic. Jestliže bylo nutné v průběhu letu operativně zasahovat do programu uloženého v paměti počítače, zařídili to specialisté z CUPu bez přímé účasti osádky, která se tak mohla nerušeně věnovat vědeckým výzkumům. S palubní automatikou byly např. propojeny pulty povelové a výstražné signalizace, řízení motorové jednotky a systémů elektrického zásobování, osvětlení, odstraňování odpadů, termoregulace, regenerace vody a zajištění výstupu kosmonautů do volného kosmu.Systém řízení letu.Zdokonalený systém řízení letu stanici udržoval v požadované poloze a orientaci v automatickém režimu a zároveň realizoval ruční orientaci a stabilizaci dle povelů z její paluby. Tento systém zahrnoval především snímače úhlových rychlostí (akcelerometry), sluneční a astronavigační čidla, optické zaměřovače, infračervená čidla a pult s malými řídicími pákami ovládání motorové jednotky. V systému se využíval i nový způsob automatického převodu stanice do žádané polohy v prostoru po dlouhodobém letu bez pevně definované orientace. Potřebné povely výkonným mechanismům (jednotkám) vydával palubní počítač, do jehož paměti se ukládala data ze snímačů, určujících polohu stanice při její poslední přesné orientaci; akcelerometry zase poskytovaly informace o tom, v jakém směru a kolikrát se stanice přemísťovala v předcházejícím období. Další významnou novinkou v systému orientace bylo použití gyroskopických stabilizátorů. Jejich základ tvoří setrvačníky, roztáčené malými elektromotory. Rotující setrvačník představuje "pevný bod", vzhledem k němuž lze otočit stanici, tzn., že řízením kinetického momentu gyroskopických stabilizátorů bylo možné ovládat i natáčení stanice, čili konat to samé, co s použitím motorové jednotky, ovšem bez spotřeby pohonných hmot.Motorový systém.Vlastní motorovou sekci tvořily dva hlavní motory o tahu 2943 N (300 kg), umístěné v čelní stěně přístrojového úseku, které se používaly při korekcích oběžné dráhy, a 32 malých reaktivních motorů orientačního systému s tahem 137,3 N (14 kg), rozmístěných na vnějším plášti přístrojového úseku. Všechny motory spalovaly jednotnou pohonnou hmotu ze společných nádrží. Dodávka pohonné hmoty byla přetlaková. Činnost motorů mohli kosmonauti řídit a kontrolovat z pultů v obytné zóně pracovního úseku.Systém rádiového spojení.Při rádiovém spojení osádek stanice Mir s CUPem se místo dosavadního radiotechnického systému Zarja používalo dokonalejšího systému Rossvet, který spolehlivě zabezpečoval oboustranný přenos rádiových a televizních signálů i vně zóny rádiové slyšitelnosti z území SSSR, prostřednictvím geostacionární družice Kosmos 1700-Luč, sloužící pro retranslaci. Tímto způsobem se prodlužovala délka přímého spojení s CUPem na 40 min.Energetické systémy.Po navedení stanice Mir na oběžnou dráhu se rozevřely dva panely slunečních baterií, které tvořily hlavní součást systému zásobování elektrickou energií. Dosahovaly rozpětí 29.73 m a jejich celková plocha činila 76 m2. Pomocí speciálních pohonů, reagujících na signály od snímačů polohy Slunce, byly panely, nesoucí fotovoltaické články na bázi arzenidu galia, automaticky orientovány tak, aby byl stále zajištěn kolmý dopad slunečního záření. Z tohoto primárního zdroje elektrické energie se potom dobíjelo několik paralelně připojených akumulátorových baterií, které bezprostředně napájely palubní rozvodnou síť stejnosměrným napětím 28.5 V. Na rozdíl od předcházející praxe, kdy se připouštěly odchylky od jmenovité hodnoty až několik voltů, bylo nyní napětí stabilizováno a mohlo se odchylovat maximálně o 0,5 V. Toto opatření zvyšovalo provozní spolehlivost elektrických spotřebičů a současně tím v řadě případů odpadla potřeba individuálních napěťových stabilizátorů, bez kterých nemohly být některé přístroje dříve zapojeny. Protože se charakter odběru elektrické energie v průběhu dne mohl výrazně měnit, šlo případné odběrové špičky krýt tzv. nárazovou baterií. Bylo-li nezbytně třeba zvýšit výkon elektrické sítě, mohly se k ní připojit rezervní akumulátorové baterie. Tyto i ostatní baterie byly přitom opatřeny automatickou ochranou proti dlouhodobému vybíjení nebo přebíjení. Maximální výkon všech palubních zdrojů elektrického proudu činil ~9 kW, z čehož 7.7 kW připadalo na dva základní panely slunečních baterií.V červnu 1987 kosmonauti J. Romaněnko a A. Lavejkin instalovali ještě třetí panel slunečních článků o ploše 22 m2, který zvýšil celkový výkon energetické soustavy Miru o dalších 2.4 kW. Osvětlení stanice.Stanice byla vybavena svítidly čtyř různých druhů - pro celkové osvětlení, služební osvětlení, lokální osvětlení a svítidly s regulací jasu. Ovládaly se buď z centrálního pultu, nebo samostatnými vypínači, rozmístěnými uvnitř obytných prostorů. Pro zapojení přenosných lamp i přístrojů byly všechny úseky vybaveny zásuvkami.Systém termoregulace a klimatizace.Integrovaný systém termoregulace a klimatizace měl za úkol udržovat v daných mezích jak teplotu a vlhkost v hermetizovaných úsecích včetně jejich ventilace, tak také tepelný režim konstrukčních prvků, palubního zařízení a přístrojů. Uplatňovala se v něm zejména citlivá kontrolní čidla, bloky systému automatické a ruční regulace, výkonná ústrojí a zařízení odvádějící do kosmického prostoru odpadní teplo. Místo tradičních výměníků tepla meandrového typu (hadů) se ve větší míře uplatňily tzv. tepelné trubice, které představují efektivní uzavřené teplosměnné elementy, pracující na principu fázových změn (vypařování a kondenzace) pracovní látky. Většina hydroagregátů termoregulačního systému byla umístěna na vnějším povrchu stanice. Pro lepší rozvod tepla uvnitř stanice se její jednotlivé úseky propojovaly lehce sestavitelnými vzduchovody. Vnitřní a vnější kapalinové okruhy chlazení a ohřevu spolu s vloženým okruhem umožňovaly měnit teplotu vzduchu mezi 18 až 28 C° a relativní vlhkost v rozsahu 30 až 70%. Zvolený tepelný a vlhkostní režim na stanici se udržoval automaticky, kosmonauti však měli možnost ručně ovládat příslušné ohřívače, klimatizátory a ventilátory. Složení vzduchové atmosféry, jejíž tlak nabýval hodnot 1066.4 hPa až 1293 hPa, pravidelně kontrolovaly plynové analyzátory.Systém zabezpečení životních podmínek.K zabezpečení životních podmínek byl rovněž nezbytný systém zásobování vodou. Hlavní zásobu představovaly pozemská voda konzervovaná přísadou iontů stříbra. Takto upravená voda se plnila do desetilitrových nádrží a mohla být skladována až po dobu jednoho roku. Na palubě stanice Mir byla rovněž regenerace vody z atmosférické vlhkosti, obdobně jako tomu bylo na Saljutu 7. Denní norma spotřeby vody na jednoho kosmonauta byla přibližně 2 litry. Podle směrnic lékařů jedli kosmonauti v průběhu dne čtyřikrát. Měli doporučeno několik variant denních dávek potravin, přičemž jídelní komplet obvykle obsahoval tuby, plechovky s konzervovanými produkty, sublimovanou potravou, chléb, ovoce, zeleninu, čaj a kávu. Dehydrované potraviny se před použitím zalévaly studenou nebo horkou vodou ze systému regenerace vody, sublimované produkty se redukovaly. Na ukládání potravin sloužila palubní mraznička, kde bylo možno při teplotě -3 až -10 C° skladovat asi 40 kg různých produktů. Stejně jako v pozemských podmínkách se mraznička musela občas rozmrazovat. Její konstrukce byla snadno rozebíratelná a umožňovala výměnu základních prvků. "Umyvadlo" tvořil kulový plášť s bočními výřezy pro ruce a horním otvorem pro obličej. Norma spotřeby vody na mytí byla pro každého kosmonauta pouze 0.3 l denně; jako mycí prostředek používali napuštěné houbičky. Po ukončení mytí se "umyvadlo" vytíralo speciálními ubrousky. Oddělená kabinka s toaletou byla zařízena téměř pozemsky, lišila se jen systémy odsávání a větrání. K hygienickému vybavení patřily komplety spodního prádla a sportovního oblečení, spací pytle, prostředky osobní hygieny a také vysavač a vlhké prachovky pro periodický úklid stanice.Stavba orbitálního komplexu.Stanice Mir se svými šesti spojovacími uzly představovala základní blok pro sestavení stálého pilotovaného komplexu se specializovanými moduly vědeckého a národohospodářského zaměření. Kolem Země obíhala ve výšce 300 až 400 km při sklonu oběžné dráhy 51.6°. Dopravu kosmonautů, kterých na Miru mohlo pracovat společně až šest, zajišťovaly transportní lodi Sojuz TM a dopravu potřebného materiálu nákladní lodě typu Progress a Progress M které dopravovaly získané materiály a výsledky vědeckých experimentů zpět na Zemi. Podle předpisů vydaných pro potřeby potenciálních uživatelů stanice, bylo možno na její vnější povrch upevnit přístroje do průměru 0.33 až 0.35 m. V odpadní komoře mohl být umístěn přístroj do průměru 0.33 až 0.50 m, ve vnitřních schránkách aparatura o rozměrech 0.60 x 1.00 m. Zařízení transportovaná lodí Progress mohla mít maximální průměr 0.60 m a jejich délka nesměla převyšovat jeden metr.Přeměna stanice Mir na velký orbitální komplex si vyžádala jinou strategii sbližování a připojování kosmických lodí, než tomu bylo u Saljutů, kdy se sama stanice natáčela do směru přilétající pilotované lodi. Výpočtové rozbory ukázaly, že v případě orbitálního komplexu stanice Mir bude jednodušší a z hlediska spotřeby pohonných hmot úspornější, když se kosmická loď přiblíží ke stanici na vzdálenost několika set metrů, obletí ji a zakotví u určeného spojovacího uzlu. Za tím účelem byl vyvinut nový radiotechnický systém sbližování Kurs jako náhrada stávajícího systému Igla. Pokud se týká samotných modulů, připojovaly se nejprve k přednímu osovému spojovacímu uzlu. Každý z těchto modulů přitom nesl speciální manipulátor, který po zaklesnutí do jednoho ze dvou "hnízd" - úchytů na přechodovém úseku Miru umožnil mechanické přemístění modulu k některému volnému bočnímu uzlu. Modulární způsob rozšiřování základního bloku stanice Mir umožňil vytvořit na oběžné dráze komplex s různou konfigurací, hmotností a rozměry. Plné konfigurace bylo dosaženo v roce 1996 připojením modulu Priroda. Denní programTypický denní program základních posádek byl následující :08:00 - probuzení, ranní toaleta, inspekce stanice 09:00 - snídaně 09:40 - začátek práce, cvičení, komunikace se Zemí 14:00 - oběd 15:00 - práce, cvičení, komunikace se Zemí 19:00 - večeře, příprava práce na další den 21:30 - volný čas 23:00 - uložení ke spánku Lokální čas na Miru byl shodný s časem v Moskvě (pouze se nepřecházelo na letní čas). Zánik staniceV říjnu 2000 ruská vláda oznámila své rozhodnutí začátkem roku 2001 navést Mir do hustých vrstev atmosféry nad oceánem a ukončit tak definitivně jeho činnost.Ve středu 24.01.2001 v 04:28:42 UT z Bajkonuru odstartovala nákladní loď Progress M1-5 s nákladem 2677 kg paliva, z toho 1797 kg bylo určeno pro navedení Miru do atmosféry Země. O den později - 25.01.2001 v 05:20 UT se od Miru oddělila předchozí nákladní loď Progress M-43 a uvolnila tak zadní stykovací uzel +X (na modulu Kvant) pro Progress M1-5. V sobotu 27.01.2001 v 05:33 UT se Progress M1-5 v automatickém režimu úspěšně spojil s Mirem (ten byl v tu dobu na dráze ve výši kolem 292 km). Nebylo tedy třeba přistoupit k mimořádným akcím. Pokud by se totiž spojení nepodařilo, byla by k Miru vyslána záchranná pilotovaná loď Sojuz TM s dvojčlennou posádkou. Ta by zajistila ruční spojení Progressu M1-5 s Mirem. Po úspěšném připojení Progressu M1-5 k Miru byl předchozí Progress M-43 dne 29.01.2001 v 02:12 UT brzdicím manévrem naveden do hustých vrstev atmosféry, kde kolem 02:58 UT zanikl. Progress M1-5 nakonec 23.03.2001 (když průměrná výška dráhy klesla pod 220 km) navedl neobydlený Mir do hustých vrstev atmosféry tak, aby jeho zbytky dopadly do Tichého oceánu mezi Austrálii a Jižní Ameriku. První korekční manévr byl zahájen v 00:32:47 UT (t=1251 s, Dv=9.3 m/s) motorky systému DPO (Dvigateli Pričalivanija i Orientacii) o tahu kolem 900 N nákladní lodi Progress M1-5. Výsledná dráha měla výšku přibližně 187 až 218 km. V 02:01:11 UT byl zahájen druhý korekční manévr (t=1394 s, Dv=10.4 m/s) motorky systému DPO. Výsledná dráha měla výšku přibližně 159 až 218 km.
Kolem 05:41 UT Mir vstoupil do atmosféry ve výšce 120 km východně od Filipín. Nejprve se odlomily a byly zničeny antény a sluneční panely. Pak došlo k vlastnímu rozpadu stanice na jednotlivé moduly a jejich ničení působením aerodynamického ohřevu a aerodynamických sil ve výškách mezi 90 až 40 km. Tato fáze zániku byla pozorována řadou svědků z ostrovů Fidži. Kolem 06:00 UT dopadly zbytky Miru do Tichého oceánu. Většina úlomků se roztavila a shořela v atmosféře, ale řada úlomků o celkové hmotnosti 20 až 25 tun dopadla na hladinu oceánu. Největší zachované části (především stykovací uzly a gyrodyny) mohly dosahovat hmotnosti kolem 700 kg. Rozměry dopadové elipsy se odhadují na 6000×200 km se středem (bodem zacílení) v bodě o souřadnicích 44.25° j.š., 150.4° z.d. V té tobě už ale byla v plném proudu stavba nástupce Miru - Mezinárodní kosmické stanice ISS. Aktualizováno: 07.03.2006 [ Obsah | Pilotované lety | Přehled kosmonautů | Progress M | Sojuz TM | STS | ISS ]
|
Poslední
brzdicí manévr byl zahájen v 05:07:34 UT (t=1950 s, Dv=28 m/s) hlavním korekčním
motorem SKD (Sbližajušče-Korrektirujuščij Dvigatel') o tahu 3.1 kN, který pracoval
až do doby, než spotřeboval veškeré zásoby pohonných látek. Motorky systému
DPO pracovaly po dobu přibližně 32.5 minuty. Manévr začal nad Středozemním mořem
přibližně u pobřeží Libye (34° s.š., 25° v.d.) po vstupu do rádiové viditelnosti
z ruských pozemních stanic, pokračoval přes Středozemní moře, Turecko, Kaspické
moře a Rusko až k Japonskému moři (38° s.š., 134° v.d.). V 05:40 UT byl poslední
brzdicí manévr úspěšně ukončen a Mir byl na plánované sestupové dráze.