Мы так мало знаем о космосе, о том, сколько неведомых секретов он хранит. Никто не может даже приблизительно осознать тайны Вселенной. Хотя постепенно человечество движется к этому. С древних времен люди хотели понять, что же происходит в космосе, какие объекты, кроме нашей планеты, находятся в Солнечной системе, как разгадать тайны, которые они хранят. Множество загадок, которые скрывает далекий мир, привело к тому, что ученые начали задумываться о том, как человек может отправиться в космос для его изучения.

Так появилась первая орбитальная станция. А за ней - еще множество других, более сложных и мультифункциональных исследовательских объектов, нацеленных на покорение космического пространства.

Что такое орбитальная станция?

Это крайне сложная установка, предназначенная для того, чтобы отправлять исследователей и ученых в космос для проведения экспериментов. Она находится на земной орбите, оттуда ученым удобно наблюдать за атмосферой и поверхностью планеты, проводить прочие исследования. Подобные цели стоят и перед искусственными спутниками, но они управляются с Земли, то есть экипаж там отсутствует.

Периодически члены экипажа на орбитальной станции сменяются новыми, но происходит это крайне редко в связи с затратами на транспортировки в космосе. Кроме того, периодически туда отправляют корабли для перемещения необходимого оборудования, материального обеспечения и провизии для космонавтов.

У каких стран есть своя орбитальная станция

Как уже отмечалось выше, создание и тестирование установок подобной сложности - очень длительный и затратный процесс. Для него требуются не только серьезные средства, но и ученые, способные справиться с подобными задачами. Поэтому только крупные мировые державы могут себе позволить разрабатывать, запускать и содержать подобные устройства.

Орбитальными станциями обладают США, Европа (ЕКА), Япония, Китай и Россия. В конце ХХ века вышеуказанные государства объединились для создания Международной космической станции. Также в этом принимают участие и некоторые другие развитые страны.

Станция «Мир»

Один из наиболее успешных проектов по строительству космического оборудования - станция «Мир» производства СССР. Она была запущена в 1986 году (до этого проектирование и строительство осуществлялись более десяти лет) и продолжала функционировать до 2001 года. Орбитальная станция «Мир» создавалась буквально по кусочкам. Несмотря на то что датой ее запуска считается 1986 год, тогда была запущена только первая часть, в течение последних десяти лет на орбиту были направлены еще шесть блоков. Не один год вводилась в эксплуатацию орбитальная станция «Мир», затопление которой состоялось намного позже намеченного срока.

Провизия и прочие расходные материалы доставлялись на орбитальную станцию при помощи транспортных кораблей «Прогресс». За время существования «Мира» было создано четыре подобных корабля. Для со станции на Землю тоже существовали свои специальные установки - баллистические ракеты под названием «Радуга». Всего за период существования станции на ней побывало больше сотни космонавтов. Наиболее длительным было пребывание на ней российского космонавта

Затопление

В 90-х годах прошлого века на станции начались множественные проблемы, и было решено прекратить исследования. Это вызвано тем, что она просуществовала намного дольше предполагаемого срока, первоначально она должна была работать около десяти лет. В год затопления орбитальной станции «Мир» (2001) было принято решение направить ее в южную область Тихого океана.

Причины затопления

В январе 2001 года в России было решено затопить станцию. Предприятие стало нерентабельным, постоянная необходимость ремонтов, слишком дорогостоящее обслуживание и аварии сделали свое дело. Также было предложено несколько проектов ее переоборудования. Орбитальная станция «Мир» представляла собой ценность для Тегерана, который был заинтересован в том, чтобы отслеживать передвижения и пуски ракет. Кроме того, высказывались вопросы о значительном сокращении которые придется ликвидировать. Несмотря на это, в 2001-м (год затопления орбитальной станции «Мир») она была ликвидирована.

Международная космическая станция

Орбитальная станция МКС - это комплекс, созданный несколькими государствами. В той или иной степени пятнадцать стран занимаются его разработкой. Впервые речь о создании подобного проекта зашла в далеком 1984 году, когда американское правительство совместно с несколькими другими государствами (Канадой, Японией) решили создать супермощную орбитальную станцию. После начала разработок, когда подготавливался комплекс под названием «Фридом», стало понятно, что траты на космическую программу слишком велики для государственного бюджета. Поэтому американцы решили искать поддержки у других стран.

В первую очередь они, конечно, обратились к стране, которая уже имела опыт покорения космического пространства - к СССР, где были аналогичные проблемы: нехватка финансирования, слишком дорогая реализация проектов. Поэтому сотрудничество нескольких государств оказалось вполне разумным решением.

Соглашение и запуск

В 1992 году между США и Россией было подписано соглашение о совместном освоении космического пространства. Начиная с этого времени, страны организовывают совместные экспедиции и обмениваются опытом. Шесть лет спустя первый элемент МКС был отправлен в космос. На сегодняшний день он состоит из множества модулей, к которым планируется постепенно подсоединить еще несколько.

Модули МКС

В состав МКС входят три исследовательских модуля. Это американская лаборатория «Дестини», которая была создана в 2001 году, центр «Коламбус», основанный европейскими исследователями в 2008 году, и «Кибо» - японский модуль, доставленный на орбиту в том же году. Японский исследовательский модуль был установлен на МКС последним. Его по частям отправляли на орбиту, где он и монтировался.

У России нет своего полноценного исследовательского модуля. Но есть аналогичные устройства - «Поиск» и «Рассвет». Это малые исследовательские модули, которые по своим функциям немного менее развиты в сравнении с устройствами других стран, но не особо им уступают. Кроме того, сейчас в России разрабатывается многофункциональная станция под названием «Наука». Планируется, что она будет запущена в 2017 году.

"Салют"

Орбитальная станция «Салют» - долговременный проект СССР. Всего таких станций было несколько штук, все они были пилотируемыми и предназначались для осуществления гражданской программы ДОС. Эта первая российская орбитальная станция была запущена на околоземную орбиту в 1975 году при помощи ракеты «Протон».

В 1960 годах были созданы первые разработки орбитальной станции. К этому времени уже существовала ракета «Протон» для транспортировки. Поскольку создание столь сложного устройства было в новинку ученым умам СССР, работа шла крайне медленно. В процессе возникал ряд проблем. Поэтому было решено воспользоваться разработками, созданными для «Союза». Все «Салюты» были очень похожи по своей конструкции. Главным и самым большим отсеком был рабочий.

"Тяньгун-1"

Китайская орбитальная станция была запущена совсем недавно - в 2011 году. Пока что она не разработана до конца, ее строительство будет продолжаться до 2020 года. В результате планируется соорудить очень мощную станцию. В переводе слово "тяньгун" означает «небесный чертог». Вес устройства равен приблизительно 8500 кг. На сегодняшний день станция состоит из двух отсеков.

Поскольку китайская космическая промышленность планирует в ближайшее время запускать станции следующего поколения, задачи "Тяньгун-1" крайне просты. Главные цели программы состоят в том, чтобы отработать стыковку с кораблями типа «Шэньчжоу», которые сейчас доставляют груз на станцию, отладить существующие модули и устройства, при необходимости модифицировать их, а также создать нормальные условия для длительного пребывания космонавтов на орбите. Следующие станции китайского производства уже будут обладать более широким спектром целей и возможностей.

«Скайлэб»

Единственная американская орбитальная станция была запущена на орбиту в 1973 году. Она была нацелена на проведение исследований, касающихся самых разных аспектов. "Скайлэб" проводила технологические, астрофизические и биологические исследования. На этой станции было три длительных экспедиции, она просуществовала до 1979 года, после чего разрушилась.

У "Скайлэб" и "Тяньгун" были схожие задачи. Поскольку тогда только начиналось экипаж "Скайлэб" должен был исследовать, как проходит процесс адаптации человека в космосе, и проводить некоторые научные эксперименты.

Первая экспедиция "Скайлэб" продлилась всего 28 дней. Первые космонавты отремонтировали некоторые испорченные детали и практически не успели провести исследования. Во время второй экспедиции, которая продлилась уже 59 дней, был установлен теплоизолирующий экран и произведена замена гидроскопов. Третья экспедиция на борту "Скайлэб" продлилась 84 дня, был проведен ряд исследований.

После завершения трех экспедиций предлагалось несколько вариантов того, как можно в дальнейшем поступить со станцией, но из-за невозможности ее транспортировки на более дальнюю орбиту было решено разрушить "Скайлэб". Что и произошло в 1979 году. Некоторые обломки станции удалось сохранить, сейчас они выставляются в музеях.

Genesis

Кроме вышеуказанных, на данный момент на орбите находятся еще две станции без экипажа - надувные Genesis I и Genesis II, которые были созданы частной компанией, занятой космическим туризмом. Они были запущены в 2006 и 2007 годах соответственно. Данные станции не нацелены на исследование космического пространства. Главная их отличительная способность - это то, что, оказавшись на орбите в сложенном виде, они, раскладываясь, начинают значительно увеличиваться в размерах.

Вторая модель модуля лучше оснащена необходимыми датчиками, а также 22 камерами видеонаблюдения. По проекту, организованному компанией, которая создала корабль, любой человек мог отправить на втором модуле небольшой предмет за 295 американских долларов. Также на борту Genesis II есть автомат для игры в бинго.

Итоги

Многие мальчики в детстве хотели стать космонавтами, хотя мало кто из них понимал, насколько это сложная и опасная профессия. В СССР космическая промышленность вызывала гордость у каждого патриота. Достижения советских ученых в этой области невероятны. Они очень важны и примечательны, поскольку эти исследователи были первопроходцами в своей области, им приходилось создавать самостоятельно все. станции были прорывом. Они открыли новую эру покорения Вселенной. Множеству космонавтов, которые были отправлены на околоземную орбиту, удалось достичь неимоверных высот и поспособствовать освоению космоса, открыв его секреты.

План:

Введение

• 1 Компоненты космической платформы
  • 1.1 Отношение ПН к общей массе КА
• 2 Типы космических платформ
• 3 Список космический платформ
Примечания

Введение

Спутниковая платформа и модуль полезной нагрузки

Космическая Платформа (или Спутниковая Платформа или Модуль Служебных Систем ) - это унифицированная платформа для построения современных спутников связи, которая включает в себя все основные системы спутника кроме модуля полезной нагрузки.

Использование космических платформ имеет ряд преимуществ по сравнению с индивидуальным изготовлением космический аппаратов:

• уменьшение расходов на проектирование в связи с серийностью производства и возможностью распределения стоимости проектирования платформы между всеми спутниками серии;
• увеличение надежности спутников из-за многократной проверки и отработки их систем;
• уменьшение времени производства спутников до 18-36 месяцев. Кроме того производители могут гарантировать сроки изготовления.

Космическая платформа обычно применяется для изготовления геостационарных спутников связи, но может служить и для других проектов.

1. Компоненты космической платформы

Отношение массы полезного груза коммерческих телекоммуникационных спутников к общей массе КА

В космическую платформу входят все служебные системы спутника кроме модуля полезной нагрузки:

• Система энергоснабжения (включая солнечные батареи и аккумуляторы);
• Система управления движением, ориентации и стабилизации, состоящая из оптических датчиков, измерителей угловых скоростей и маховиков;
• Апогейный двигатель для довывода с геопереходной на геостационарную орбиты;
• Двигатели коррекции по широте и долготе (обычно с помощью ЭРД);
• Система терморегулирования, предназначенная для отвода тепла от служебных систем и систем модуля полезной нагрузки;
• Бортовой комплекс управления с системой передачи служебной телеметрической информации;

Также, на космической платформе предусматривается место для установки отсека полезной нагрузки и антенн. Обычно платформы оптимизируются под массу выводимой полезной нагрузки, что в свою очередь определяет массу всего спутника и мощность системы энергоснабжения.

1.1. Отношение ПН к общей массе КА

Одним из важнейших параметров является отношение массы ПН к общей массе КА. Очевидно, что чем лучше это соотношение, тем эффективнее могут быть выполнены задачи миссии. Обычно грузоподъемность ракеты-носителя определяет максимальную массу КА на орбите. Таким образом, чем меньше весит платформа, тем больше полезного груза может быть доставлено на заданную орбиту.

В настоящее время это отношение составляет примерно 18-19% для современных тяжелых телекоммуникационных платформ, таких как Спейсбас или Экспресс 2000. Основной технологической проблемой является энергетическая стоимость повышения орбиты с геопереходной до геостационарной. КА должны нести большое количество горючего для повышения орбиты (до 3 тонн и больше). Кроме того, ещё 400 - 600 кг используется для удержания спутника на заданной орбите за все время активной эксплуатации.

Экономия, которая может быть достигнута при использовании ионных электрических двигателей

В недалеком будущем, широкое использование электрических ионных двигателей, а также уменьшение массы солнечных батарей и аккумуляторов должно привести к улучшению отношения массы ПН к общей массе КА до 25% и более.

Одним из самых перспективных направлений является развитие электрических ионных и плазменных двигателей. Эти двигатели обладают гораздо более высоким удельным импульсом по сравнению с традиционными двух-компонентными гидразиновыми системами (1500-4000 сек. против 300 сек) и поэтому их использование может привести серьёзному уменьшению массы спутников и соответствующему уменьшению стоимости их запуска. Например, электрический ионный двигатель фирмы Boeing XIPS25, использует всего лишь 75 кг. горючего для удержания спутника на орбите в течении 15 лет. При возможном использовании этого двигателя для повышения и последующего удержания орбиты, можно сэкономить до 50 млн Евро (хотя в данный момент эта функция полностью не используется) .

С другой стороны, использование новых технологий применительно к солнечным батареям (переход с кремниевых на многослойные GaInP/GaAs/Ge) и аккумуляторам (внедрение литий-ионных технологий) также приведет к снижению веса КА.

2. Типы космических платформ

По массе (вместе с горючим), в настоящее время спутниковые платформы можно разделить на три категории:

• Легкие, массой до 2000 кг, с мощностью полезной нагрузки до 6 кВт;
• Средние, массой до 5000 кг, с мощностью до 14 кВт;
• Тяжелые, массой более пяти тонн мощностью более 15-20 кВт и более.

Также при разработке платформы учитываются тип вывода на опорную орбиту: прямой вывод или с довыводом с геопереходной на геостационарную орбиты с помощью апогейной ДУ спутника. В общем случае, КА построенные на легких платформах могут быть напрямую выведены на геостационарную орбиту, что позволяет избавиться от апогейного двигателя и сопровождающего его топлива.

3. Список космический платформ

В настоящее время основные производители геостационарных спутников используют следующие спутниковые платформы:

Название	Масса, кг	Мощность ПН, кВт	К-во построенных (заказанных) аппаратов	Производитель	Страна
Средние и тяжелые платформы
Spacebus	3000-5900	до 11,6	63 (7)	Thales Alenia Space
Eurostar	до 6400	6 - 14	более 60	EADS Astrium
Alphabus	6000 - 8800	12 - 18	0 (1)	EADS Astrium / Thales Alenia Space
Boeing 702	до 6000	до 18	22 (17)	Boeing	США
Loral 1300	до 8000	до 20	73	Space Systems/Loral	США
A2100AX	2800 - 6600	до 15	36		США
КАУР-4	2300 - 2600	1,7 - 6,8	31	ОАО ИСС
Экспресс 2000	до 6000	до 14	0 (4)	ОАО ИСС
Dong Fang Hong IV (DFH-4)	до 5200	до 8	12	China Aerospace Science and Technology Corporation	КНР
Легкие платформы
STAR bus	1450 (сухая)	1,5 - 7,5	21 (10)	Orbital Sciences Corporation	США
Экспресс 1000	до 2200	до 6	0 (10)	ОАО ИСС
A2100A		1-4		Lockheed Martin Space Systems	США
LUXOR (SmallGEO)	1600 - 3000	до 4	0 (1)	OHB

Если поехать в аэропорт Домодедово на электричке или аэроэкспрессе, то можно заметить самую «космическую» станцию железной дороги — небольшую платформу, которая носит неожиданное название «Космос».
В честь Дня Космонавтики я посетил эту платформу и готов показать ее подробнее, а заодно, расскажу, почему она так называется.

2. Аэроэкспрессы проезжают платформу «Космос» без остановок. Чтобы выйти здесь, нужно ехать на простой электричке. Также можно добраться на автобусе или дойти пешком от аэропорта, он сравнительно недалеко.

3. Платформа небольшая, на ней нет даже стационарных билетных касс. В объявлении написано, что в определенные часы работают мобильные кассы, но лично я никого не видел.

4. Откуда же такое название? Когда станция только начала работать, начальником здесь был Вячеслав Иванович Орлов, очень талантливый человек, который помимо работы на железной дороге писал стихи, прозу, заметки в газету.

5. «28 ноября 1958 года я был назначен начальником станции АГ (Аэропорт-Грузовая), получил ведомственную квартиру в посёлке на станции С (ныне - Авиационная) и почувствовал себя, как Лев Толстой, в своей «Неясной поляне», — рассказывает Вячеслав Иванович.

6. «Когда я пришел туда работать, никто даже не знал, что это аэропорт - настолько все было засекречено», — вспоминает Орлов. И смеется — когда станции придумывали название, сначала склонялись к варианту «Шишкино», поскольку неподалеку находился одноименный санаторий. Но Вячеслав Иванович пошутил: «Вот и будет начальник станции Шишкино одни шишки от руководства получать!»

7. Рядом уже были станции «Аэропорт», «Авиационная», «Взлетная». Вячеслав Иванович предложил пойти дальше. А дальше что? Правильно, космос. Так станция получила свое настоящее название. Вячеслав Орлов проработал начальником станции почти 30 лет. У него вышло несколько книг, среди них цикл «Космос на рельсах».

8. Сейчас станцией пользуются, в основном, сотрудники некоторых служб аэропорта, например, расположенного рядом хранилища топливозаправочного комплекса.

9. Сюда по железно дороге прибывает самолетное топливо. Впрочем, это уже

Компания Bigelow Aerospace, занимающаяся изготовлением надувных модулей для орбитальной космической станции МКС, заявила о намерении создать собственные космические станции. Партнером проекта будет Центр по развитию науки в космосе - эта организация управляет американским сегментом Международной космической станции, МКС. Ну а управлять новыми космическими станциями будет учрежденная партнерами компания-оператор Bigelow Space Operations (BSO).

«Bigelow Space Operations будет заниматься продажей, управлением и эксплуатацией новых космических станций, созданных компанией Bigelow Aerospace», - сообщается в аккаунте организации в Twitter.

Компания считает , что ее станции могут с успехом использоваться госструктуры, частные компании и научные специалисты. Прежде, чем приниматься за реализацию сколь-нибудь серьезного проекта, компания займется изучением рынка. Дело в том, что коммерческая эксплуатация орбитальных станций это новое направление космонавтики, поэтому в вопросе необходимо детально разобраться.

На изучение рынка будет потрачено несколько миллионов долларов США. Конкурентом Bigelow Aerospace может быть Китай, у которого тоже есть планы по созданию собственной станции. Причем Поднебесная уже ведет переговоры о совместном использовании своей станции с партнерами из других стран. По мнению источников, близких к китайским чиновникам, которые реализуют эту программу, условия сотрудничества крайне привлекательны.

Запуски орбитальных модулей запланированы Bigelow на 2021 год. Тогда будет реализовано сразу два пуска - модулей B330-1 и B330-2. В модулях будут жить астронавты, причем на постоянной основе. Эти структуры - тестовые, и если они покажут себя хорошо, то компания запустит на орбиту целую орбитальную станцию, причем выведет ее в космос всего одна ракета. Дело в том, что модули станции, созданной Bigelow, будут сжаты, объем их в этом состоянии минимален. Проект будет реализоваться во Флориде, Алабаме или других подходящих местах.

Вся эта история началась с создания надувного пробного модуля для МКС. Его состыковали со станцией в 2016 году, со второй попытки прошло удачно. Как оказалось, стенки модуля достаточно прочные, чтобы выдержать условия космоса. Стены модуля - материал со сложной структурой, который состоит из волокон, подобных кевлару (из него изготавливаются бронежилеты и прочие защитные системы). В мае этого года исполнится уже два года, как модуль находится в космосе. За это время в стенки неоднократно врезались микрометеориты и фрагменты космического мусора, но оболочка оставалась неповрежденной.

Стенки способны защищать обитателей и от излучения. По мнению компании, изготовившей надувные модули, в них вполне может находится группа астронавтов, без всякого вреда для себя. Сейчас есть планы по созданию специального радиационного щита, которым собираются защищать оборудование, продукты или астронавтов - в зависимости от того, с какой целью будет использоваться модуль.

Тот самый модуль с МКС от Bigelow Aerospace

Что касается параметров модуля, то компания Bigelow Aerospace делает свои модули в 9 раз легче стандартных, которые обшиваются алюминием. Масса надувной системы - всего 1360 килограммов. А вот масса обычного модуля Unity составляет около 11 тонн. При этом Beam выводить на орбиту не в пример проще, поскольку он занимает минимальный объем ракеты-носителя.

Компания Bigelow Aerospace из Лас-Вегаса - одна из шести компаний, с НАСА на коммерческой основе в рамках проекта по разработке прототипов жилых модулей в дальнем космосе. Эти разработки, по плану НАСА, будут использоваться для создания орбитальных станций у Луны и Марса, не говоря уже о Земле. В рамках указанного сотрудничества НАСА выделяет шести компаниям $65 млн в течение двух лет, с возможностью дополнительного финансирования в следующем, 2018 году. При этом каждый из партнеров должен быть в состоянии покрыть минимум 30% стоимости работ за свой счет. Само партнерство получило название Next Space Technologies for Exploration Partnerships-2 (NextSTEP-2).

Сейчас руководство Bigelow решило продолжать работу и создать собственные станции, поскольку президент США Дональд Трамп отказался от финансирования МКС. Начиная с 2024-го года США не будет более продолжать свою миссию. Но если в космос отправятся частные орбитальные станции - это будет хорошим шансом для частной же космонавтики. Правительство тогда практически не будет участвовать во многих направлениях работы в этой сфере.

Изобретение относится к космической технике, а именно к космическим платформам. Космическая платформа содержит несущий корпус, снабженный откидными модулями, связанными с несущим корпусом разъемными шарнирными узлами, поворотными солнечными батареями, установленными на несущем корпусе с помощью электроприводов, приборами служебных систем, размещенными внутри несущего корпуса, элементы крепления полезной нагрузки и узлы соединения несущего корпуса с системой отделения. Откидные модули снабжены механизмами поворота и узлами фиксации откидных модулей к несущему корпусу. Внутри откидных модулей размещены элементы крепления полезной нагрузки. На откидных модулях установлены дополнительные солнечные батареи. Достигается расширение функциональных возможностей и улучшение эксплуатационных характеристик космической платформы. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Рисунки к патенту РФ 2410294

Изобретение относится к изделиям космической техники, а более конкретно к космическим платформам, и может быть использовано при создании космических аппаратов различного назначения.

Развитие космической техники на современном этапе характеризуется созданием космических аппаратов различного назначения на базе унифицированных космических платформ, что позволяет снизить стоимость разработки и изготовления космических аппаратов и уменьшить сроки их создания.

Космическая платформа представляет собой несущую конструкцию, снабженную служебными системами и оборудованную устройствами для размещения на ней полезной нагрузки различного целевого назначения. Служебными системами являются системы, общие для космических аппаратов различного назначения, а именно: система электроснабжения, система ориентации и стабилизации, бортовой комплекс управления, двигательная установка и т.д. Полезной нагрузкой являются приборы и устройства, обеспечивающие решение целевых задач конкретного космического аппарата, а именно: оптическое, радиолокационное, телекоммуникационное оборудование и т.д. Под несущей способностью космической платформы понимаются масса и объем полезной нагрузки, которая может быть установлена на космическую платформу. На практике несущая способность современных космических платформ достигает сто и более процентов, т.е. масса и объем космической платформы примерно равны массе и объему размещаемой на космической платформе полезной нагрузки.

Известна космическая платформа бескорпусной конструкции, содержащая плоскую (несущую) панель, с одной стороны которой установлены отдельные модули служебных систем, в том числе приборный модуль, модуль системы электроснабжения и модуль двигательной установки, а с другой стороны размещены элементы крепления модуля целевой полезной нагрузки и отдельных приборов целевого назначения (см., например, «Новости космонавтики» № 4, апрель 2007 г., стр.38).

Недостатками данной космической платформы являются:

Сложность закрепления и демпфирования космической платформы и космического аппарата, создаваемого на ее базе, при наземной эксплуатации (перевозка в транспортировочном контейнере, установка на технологические подставки, кантователи, такелажные операции) и в полете в составе ракеты-носителя (увеличенная масса конструкции адаптера - переходного устройства между космической платформой и ракетой-носителем), связанная с необходимостью размещения опорных и такелажных элементов исключительно на плоской (несущей) панели, с обеих сторон которой установлены отдельные модули;

Затрудненный доступ обслуживающего персонала к модулям служебных систем при наземной подготовке, обусловленный установкой космической платформы плоской (несущей) панелью на опорные стойки агрегатов наземного оборудования.

Известна также космическая платформа, содержащая несущий корпус, выполненный в форме параллелепипеда, с установленными на нем солнечными батареями, приборами служебных систем, размещенными внутри несущего корпуса, штангой гравитационного устройства, размещенной вне несущего корпуса, элементы крепления полезной нагрузки, узлы соединения несущего корпуса с системой отделения (см., например, «Новости космонавтики» № 7, июль 2005 г., стр.48). Размещение полезной нагрузки предусмотрено снаружи несущего корпуса на его гранях.

При этом недостатками данной космической платформы являются:

Затрудненный доступ к приборам служебных систем, установленных внутри несущего корпуса космической платформы, при необходимости проведения их обслуживания, ремонта или замены, что объясняется установкой снаружи несущего корпуса на его гранях приборов и устройств полезной нагрузки и высокой трудоемкостью их демонтажа и повторной установки;

Возможность механических повреждений полезной нагрузки при наземной подготовке космической платформы на космодроме, что также объясняется установкой снаружи несущего корпуса на его гранях отдельных (незащищенных) приборов и устройств полезной нагрузки;

Взаимовлияние электромагнитных полей, создаваемых приборами служебных систем и приборами полезной нагрузки из-за их плотной компоновки на несущем корпусе, приводящее к нештатному функционированию бортовых систем, искажению полученных результатов функционирования полезной нагрузки, сокращению срока службы отдельных приборов.

Кроме того, однозначный приборный состав служебных систем космической платформы, определяющий технические характеристики служебных систем (мощность системы электроснабжения, точностные параметры системы ориентации и стабилизации, наличие двигательной установки, быстродействие бортового комплекса управления, объем передаваемой информации), а также предельные массогабаритные характеристики космической платформы существенно ограничивают ее возможности в плане модернизации или новой разработки космических аппаратов, создаваемых на базе данной космической платформы.

На практике это означает, например, что силовая конструкция космической платформы позволяет установить внутри несущего корпуса требуемую совокупность приборов служебных систем большей массы, в то время как внутренний объем несущего корпуса не позволяет разместить в нем данные приборы. В результате чего приходится вновь разрабатывать космическую платформу с увеличенными массогабаритными характеристиками.

Задачей (целью) предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей (создание на базе космической платформы космических аппаратов широкого диапазона массогабаритных характеристик, увеличение срока функционирования космической платформы на орбите) и улучшение эксплуатационных характеристик (повышение ремонтоспособности, снижение вероятности механических повреждений, уменьшение взаимовлияния электромагнитных полей приборов) космической платформы.

Поставленная цель в предлагаемом устройстве достигается тем, что несущий корпус снабжается откидными модулями, шарнирно связанными с ним и имеющими механизмы их поворота, при этом откидные модули выполняются в виде рам, а шарниры крепления откидных модулей к несущему корпусу выполняются разъемными. Элементы крепления полезной нагрузки устанавливаются внутри рам на их ребрах. На рамах откидных модулей устанавливаются дополнительные панели солнечных батарей и элементы крепления резервных приборов служебных систем. Механизмы поворота откидных модулей снабжаются электрическими приводами. Несущий корпус связывается с откидными модулями посредством гибких теплопроводов.

Предлагаемое устройство поясняется на фиг.1-6.

На фиг.1 показан общий вид космической платформы в нерабочем (транспортном) положении.

На фиг.2 представлен общий вид космической платформы в рабочем (орбитальном) положении.

На фиг.3 изображен вид А согласно фиг.1.

На фиг.4 показан вид Б согласно фиг.2.

На фиг.5 представлена объемная модель космической платформы в рабочем (орбитальном) положении.

На фиг.6 изображен выносной элемент I согласно фиг.4.

Предлагаемое устройство (космическая платформа) содержит несущий корпус 1 (фиг.2), выполненный в форме параллелепипеда, с установленными на нем солнечными батареями 2, приборами служебных систем 3 (фиг.3), размещенными внутри несущего корпуса 1, элементы крепления 4 (фиг.2) полезной нагрузки 5, узлы соединения 6 (фиг.1) несущего корпуса 1 с системой отделения (условно не показана). На несущем корпусе 1 посредством шарниров 7 (фиг.3, 6) установлены откидные модули 8. Шарниры 7 выполнены разъемными. Откидные модули 8 снабжены механизмами поворота 9 (фиг.4, 6) и выполнены в виде рам 10 (фиг.5). Элементы крепления 4 полезной нагрузки 5 установлены внутри рам 10 на их ребрах 11 (фиг.5). На рамах 10 откидных модулей 8 установлены дополнительные солнечные батареи 12 (фиг.2, 3) и элементы крепления 13 (фиг.2) резервных приборов служебных систем 14. Механизмы поворота 9 откидных модулей 8 имеют электрический привод. Несущий корпус 1 и откидные модули 8 связаны между собой посредством гибких теплопроводов 15 (фиг.4, 6).

Сборка космической платформы на заводе-изготовителе проводится при вертикальном положении несущего корпуса 1.

Внутри несущего корпуса 1 устанавливаются приборы служебных систем 3. С внешней стороны несущего корпуса 1 монтируются солнечные батареи 2 и узлы соединения 6 несущего корпуса 1 с системой отделения (условно не показана).

Установка на несущий корпус 1 откидных модулей 8 проводится (в зависимости от габаритных размеров космической платформы и транспортных ограничений) на заводе-изготовителе либо на техническом комплексе.

Откидные модули 8 крепятся на несущем корпусе 1 с помощью разъемных шарниров 7 и фиксируются к несущему корпусу 1 в нерабочем (транспортном) положении посредством, например, пирозамков 16 (фиг.1).

Элементы крепления 4 полезной нагрузки 5 устанавливаются внутри рам 10 на их ребрах 11. На рамах 10 откидных модулей 8 устанавливаются дополнительные солнечные батареи 12 и элементы крепления 13 резервных приборов служебных систем 14. Механизмы поворота 9 откидных модулей 8 снабжаются электрическим приводом. Несущий корпус 1 связывается с откидными модулями 8 посредством гибких теплопроводов 15.

После выведения на орбиту функционирования космического аппарата, созданного на базе предлагаемой космической платформы, производится ориентация космической платформы в пространстве и перевод откидных модулей 8 в рабочее (орбитальное) положение (фиг.4).

Ориентация обеспечивается, например, путем выдвижения штанги гравитационного устройства 17 (фиг.2, 5).

Перевод откидных модулей 8 в рабочее (орбитальное) положение проводится в следующей последовательности:

При срабатывании пирозамков 16 нарушается удерживающая связь между откидными модулями 8 и несущим корпусом 1;

С помощью механизмов поворота 9, имеющих электропривод, откидные модули 8 на шарнирах 7 поворачиваются в требуемое положение.

Следует отметить, что электрическая связь между несущим корпусом 1 и откидными модулями 8 обеспечивается за счет применения гибких электрических кабелей (условно не показаны), длина которых позволяет исключить натяжение и возможный обрыв данных кабелей при переводе откидных модулей 8 из нерабочего (транспортного) положения в рабочее (орбитальное) положение.

Затем проводится подготовка полезной нагрузки 5, установленной внутри откидных модулей 8 на рамах 10, к штатному функционированию.

Для компенсации возможных дополнительных возмущений от сил аэродинамического и светового воздействия используется установленный на несущем корпусе 1 маховик (условно не показан), кинетический момент которого перпендикулярен к продольной оси штанги гравитационного устройства 17. Данный маховик совместно со штангой гравитационного устройства 17 обеспечивает требуемую орбитальную ориентацию космической платформы.

При наличии вспышек на Солнце, либо недопустимом тепловом воздействии все или отдельные откидные модули 8 при помощи электроприводов механизмов поворота 9 переводятся в нерабочее положение (фиг.3). При прекращении действия данных факторов откидные модули 8 вновь переводятся в рабочее положение.

Тепловой режим откидных модулей 8 регулируется посредством гибких теплопроводов 15, связывающих их с несущим корпусом 1 и обеспечивающих сброс избытка тепловой энергии с откидных модулей 8 на несущий корпус 1 либо перекачку тепловой энергии с несущего корпуса 1 на откидные модули 8 при «замерзании» последних. Таким образом, система «откидные модули 8 - несущий корпус 1», имеющая связующие элементы в виде гибких теплопроводов 15, является, фактически, тепловым регулятором, работающим при любых (угловых) положениях откидных модулей 8 относительно несущего корпуса 1 и способствующим стабилизации действующих температур в заданном рабочем диапазоне.

Следует отметить, что перевод откидных модулей 8 в рабочее положение путем их разворота относительно несущего корпуса 1 увеличивает габаритные размеры космической платформы в поперечном направлении, что приводит к возрастанию собственного момента инерции космической платформы относительно ее продольной оси. Это повышает устойчивость космической платформы при ее нахождении на орбите в условиях воздействия на космическую платформу гравитационного поля Земли.

При необходимости проведения коррекции орбиты с целью уменьшения потребного управляющего воздействия возможен перевод откидных модулей 8 (всех или отдельных) в нерабочее положение. Снабжение механизмов поворота 9 откидных модулей 8 электроприводами позволяет обеспечивать перемещение (разворот) каждого откидного модуля 8 как в прямом, так и в противоположном направлениях.

Разворот откидных модулей 8 относительно несущего корпуса 1 и установка их в рабочее положение приводит к увеличению на орбите функционирования инерционных характеристик космического аппарата, создаваемого на базе предлагаемой космической платформы, относительно его осей стабилизации, что, в свою очередь, приведет к уменьшению угловых скоростей вращения космического аппарата.

Периодический разворот (в прямом или противоположном направлениях на заданный угол) откидных модулей 8 позволяет изменять (варьировать) инерционные характеристики и параметры движения космического аппарата на орбите в случае применения системы стабилизации и ориентации космического аппарата с задействованием штанги гравитационного устройства 17.

Размещение приборов полезной нагрузки 5 в откидных модулях 8 позволяет:

Уменьшить трудоемкость установки полезной нагрузки 5 на космическую платформу;

Выполнять, при необходимости, установку полезной нагрузки 5 на космическую платформу в условиях технического комплекса космодрома, а не завода-изготовителя;

Уменьшить габариты космической платформы при транспортировке ее на космодром с завода-изготовителя;

Уменьшить габариты космического аппарата, создаваемого на базе предлагаемой космической платформы (путем его размещения в нерабочем (транспортном); положении в зоне полезного груза подобтекательного пространства ракеты-носителя);

Повысить ремонтоспособность космического аппарата (путем оперативной замены одного (неработоспособного) откидного модуля 8 на другой (работоспособный);

Исключить необходимость демонтажа приборов и устройств полезной нагрузки 5 с целью обеспечения доступа к приборам служебных систем 3, установленных внутри несущего корпуса 1 космической платформы, при необходимости проведения их обслуживания, ремонта или замены.

Кроме того, размещение приборов полезной нагрузки 5 специализированного назначения (например, оптика, радиолокация, радиосредства и т.д.) в различных откидных модулях 8 позволяет обеспечивать поставку полезной нагрузки 5 специализированного назначения на сборочный завод (или на технический комплекс космодрома) непосредственно от изготовителя данной нагрузки с ее размещением (в состоянии поставки) в отдельном откидном модуле 8.

Размещение в откидных модулях 8 дополнительных солнечных батарей 12 и элементов крепления 13 резервных приборов служебных систем 14 позволяет увеличить мощность бортовых систем, повысить степень их резервирования и продлить расчетный срок функционирования космической платформы и космического аппарата, созданного на ее основе.

Взаимное разнесение мест установки полезной нагрузки 5 и приборов служебных систем 3, 14 (за счет их размещения в различных (отдельных) откидных модулях 8 и разворота откидных модулей 8 относительно несущего корпуса 1 на расстояние, требуемое для их нормального функционирования) обеспечивает снижение взаимовлияния электромагнитных полей, создаваемых приборами служебных систем 3,14 и полезной нагрузкой 5. При этом уменьшается вероятность нештатной работы бортовых систем, повышается достоверность полученных результатов функционирования полезной нагрузки 5, увеличивается срок службы отдельных приборов.

Выполнение откидных модулей 8 рамной конструкции уменьшает вероятность механических повреждений полезной нагрузки 5 при наземной подготовке космической платформы на космодроме, что обеспечивается размещением полезной нагрузки 5 внутри рамы 10 (рама 10 фактически является ограждающей (защитной) конструкцией).

Таким образом, предлагаемое устройство имеет существенные отличия и позволяет расширить функциональные возможности и улучшить эксплуатационные характеристики известных космических платформ.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Космическая платформа, содержащая несущий корпус, выполненный в форме параллелепипеда, снабженный откидными модулями, связанными с несущим корпусом разъемными шарнирными узлами, поворотными солнечными батареями, установленными на несущем корпусе с помощью электроприводов, приборами служебных систем, размещенными внутри несущего корпуса, элементы крепления полезной нагрузки и узлы соединения несущего корпуса с системой отделения, отличающаяся тем, что откидные модули снабжены механизмами поворота и узлами фиксации откидных модулей к несущему корпусу, при этом внутри откидных модулей размещены элементы крепления полезной нагрузки, а на откидных модулях установлены дополнительные солнечные батареи.

2. Космическая платформа по п.1, отличающаяся тем, что механизмы поворота откидных модулей снабжены реверсивными электроприводами, а узлы фиксации откидных модулей выполнены, например, в виде пирозамков.

Бизнес идеи