Początki Międzynarodowej Stacji Kosmicznej

Międzynarodowa Stacja Kosmiczna w 2011 roku widziana z STS-134

Pochodzenie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej obejmuje początki ISS. Program Międzynarodowej Stacji Kosmicznej stanowi połączenie trzech narodowych projektów stacji kosmicznych: rosyjsko-radzieckiego Mir -2 , NASA Space Station Freedom , w tym japońskiego laboratorium Kibō, oraz europejskich stacji kosmicznych Columbus . Uzupełnieniem tych projektów jest kanadyjska robotyka.

Na początku lat 80. NASA planowała wystrzelenie modułowej stacji kosmicznej o nazwie Freedom jako odpowiednika radzieckich stacji kosmicznych Salut i Mir . W 1984 roku ESA została zaproszona do udziału w Space Station Freedom , a ESA zatwierdziła laboratorium Columbus do 1987 roku. Japoński Moduł Eksperymentalny (JEM) lub Kibō został ogłoszony w 1985 roku jako część stacji kosmicznej Freedom w odpowiedzi na Na prośbę NASA w 1982 r.

Na początku 1985 roku ministrowie nauki krajów należących do Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) zatwierdzili program Columbus , najbardziej ambitne przedsięwzięcie w kosmosie podjęte wówczas przez tę organizację. Plan zainicjowany przez Niemcy i Włochy obejmował moduł, który byłby dołączony do Freedom iz możliwością przekształcenia się w pełnoprawną europejską placówkę orbitalną przed końcem wieku. Stacja kosmiczna miała również powiązać powstające europejskie i japońskie krajowe programy kosmiczne bliżej projektu kierowanego przez Stany Zjednoczone, zapobiegając tym samym temu, by te kraje stały się głównymi, niezależnymi konkurentami.

We wrześniu 1993 roku amerykański wiceprezydent Al Gore i rosyjski premier Wiktor Czernomyrdin ogłosili plany nowej stacji kosmicznej, która ostatecznie przekształciła się w Międzynarodową Stację Kosmiczną. Uzgodnili również, przygotowując się do tego nowego projektu, że Stany Zjednoczone będą zaangażowane w program Mir, w tym w dokowanie amerykańskich wahadłowców, w programie Shuttle – Mir .

Mir-2

Radziecki statek kosmiczny Buran mógł przewozić moduły o masie do 30 ton ^{[ co? ]} do MIR-2. Moduły o masie 80–100 ton mogłyby wykorzystywać Energia bez orbitera. Są one pokazane tutaj na pokazie lotniczym w Paryżu w 1989 roku

Rosyjski segment orbitalny (ROS lub RS) to jedenasta sowiecko-rosyjska stacja kosmiczna. Mir („Pokój”) i ISS są następcami stacji Salyut („Fajerwerki”) i Almaz („Diament”). Pierwszy moduł MIR-2 został wystrzelony w 1986 roku przez jednorazowy system startowy Energia . Główny stopień i wzmacniacze Energii działały poprawnie, natomiast Polyus statek kosmiczny odpalił silniki, aby wejść na orbitę, będąc w nieprawidłowej orientacji z powodu błędu programowania, i ponownie wszedł w atmosferę. Planowana stacja zmieniała się kilka razy, ale Zvezda zawsze była modułem serwisowym, zawierającym krytyczne systemy stacji, takie jak podtrzymywanie życia. Stacja wykorzystałaby Buran i rakiety Proton do wyniesienia nowych modułów na orbitę. Rama kosmiczna Zvezdy, zwana także numerem seryjnym DOS-8 128, została ukończona w lutym 1985 r., A główne wyposażenie wewnętrzne zostało zainstalowane do października 1986 r.

Moduł Polyus lub statek kosmiczny służyłby jako FGB, ^{[ potrzebne źródło ]} fundament, który zapewnia napęd i prowadzenie, ale brakuje mu podtrzymywania życia. Polyus był satelitarnym przechwytywaczem/niszczycielem, wyposażonym w 1-megawatowy laser na dwutlenek węgla. Moduł miał długość prawie 37 metrów (121 stóp) i średnicę 4,1 metra (13 stóp), przy masie prawie 80 ton ^{[ co? ]} i zawierał dwie główne sekcje, najmniejszą, funkcjonalny blok usług (FGB) i największą, moduł celowania. ^{[ wymagane wyjaśnienie ]}

W 1983 roku projekt został zmieniony i stacja składała się ze Zvezdy, a następnie kilku 90-tonowych modułów i konstrukcji kratownicowej podobnej do obecnej stacji. Projekt został zatwierdzony przez szefa NPO Energia Semenov w dniu 14 grudnia 1987 r. I ogłoszony prasie jako „Mir-2” w styczniu 1988 r. Stację tę miał odwiedzać radziecki Buran, ale głównie uzupełniana była przez statek kosmiczny Progress-M2. Oczekiwano, że montaż orbitalny stacji rozpocznie się w 1993 r. W 1993 r., Wraz z upadkiem Związku Radzieckiego, przeprojektowany, mniejszy Mir-2 miał zostać zbudowany, gdy był podłączony do Mira, tak jak montowany jest OPSEK, gdy jest podłączony do ISS.

Wolność

Wolność stacji kosmicznej

Zatwierdzona przez ówczesnego prezydenta Ronalda Reagana i ogłoszona w orędziu o stanie Unii z 1984 r.: „Możemy podążać za naszymi marzeniami do odległych gwiazd, żyjąc i pracując w kosmosie dla pokojowych korzyści gospodarczych i naukowych”, proponowana wolność znacznie się zmieniła .

Pierwsza ocena kosztów NASA w 1987 roku ujawniła, że stacja „Dual Keel” będzie kosztować 14,5 miliarda dolarów. Spowodowało to polityczną wrzawę w Kongresie, a urzędnicy NASA i administracji Reagana osiągnęli kompromis w marcu 1987 r., Co pozwoliło agencji przystąpić do tańszej stacji fazy pierwszej o wartości 12,2 miliarda dolarów, którą można było ukończyć po 10 lub 11 lotach montażowych wahadłowca. Ten projekt początkowo pomijał wartą 3,4 miliarda dolarów konstrukcję „Dual Keel” i połowę generatorów prądu. Nowa konfiguracja Stacji Kosmicznej została nazwana Freedom przez Reagana w czerwcu 1988. Pierwotnie Freedom miałby na sobie dwa panele słoneczne o mocy 37,5 kW. Jednak Kongres szybko nalegał na dodanie dwóch kolejnych macierzy dla użytkowników naukowych. Program Stacji Kosmicznej był nękany konfliktami podczas całej fazy definiowania w latach 1984–1987. W 1987 roku Departament Obrony (DoD) na krótko zażądał pełnego dostępu do Stacji do badań wojskowych, pomimo silnych sprzeciwów NASA i międzynarodowych partnerów. Oprócz oczekiwanej furii ze strony partnerów międzynarodowych, stanowisko DoD wywołało okrzyki między sekretarzem obrony Casparem Weinbergerem i potężnych członków Kongresu, które rozciągały się aż do ostatecznego zatwierdzenia budżetu fiskalnego 1988 w lipcu 1987. Reagan chciał zaprosić inne kraje NATO do udziału w projekcie kierowanym przez Stany Zjednoczone, ponieważ Związek Radziecki wysyłał międzynarodowe załogi na ich stacje kosmiczne Salyut od 1971 roku. W pewnym momencie anonimowi wówczas niezadowoleni pracownicy NASA, nazywający siebie „Centrum Strategicznych Studiów Kosmicznych” zasugerowali, że zamiast budować Freedom , NASA powinna zabrać zapasowy Skylab z wystawy w National Air and Space Museum w Waszyngtonie i wystrzelić To.

Umowa podpisana we wrześniu 1988 r. przydzieliła NASA 97% zasobów laboratoriów amerykańskich, podczas gdy kanadyjska CSA otrzyma 3% w zamian za swój wkład. Europa i Japonia zachowałyby 51% własnych modułów laboratoryjnych. Sześciu Amerykanów i dwóch międzynarodowych astronautów miałoby na stałe przebywać na Stacji Kosmicznej Freedom . Kilka misji promów kosmicznych NASA w latach 80. i wczesnych 90. obejmowało spacery kosmiczne w celu zademonstrowania i przetestowania technik budowy stacji kosmicznych.

Kibo

Rozwój Kibō

Japoński Moduł Eksperymentalny (JEM), ochrzczony jako Kibō („nadzieja”) w 1999 roku, jest pierwszym załogowym statkiem kosmicznym Japonii. Kibō składa się z laboratorium ciśnieniowego przeznaczonego do eksperymentów z zaawansowanymi technologiami, edukacji i sztuki, ładowni, palety bezciśnieniowej do eksperymentów próżniowych w kosmosie, ramienia robota i systemu komunikacji międzyorbitalnej. Chociaż proponowana stacja kosmiczna była wielokrotnie przebudowywana wokół Kibō, jedyną znaczącą zmianą było umieszczenie jej osłony balistycznej. Jego ostateczne położenie z przodu stacji zwiększa ryzyko uszkodzenia przez gruz. Z kolei ESA i NASA zmniejszyły wielkość swoich laboratoriów w trakcie trwania programu. Japońska Narodowa Agencja Rozwoju Przestrzeni Kosmicznej (NASDA) formalnie złożyła propozycję JEM do NASA w marcu 1986 roku, a do 1990 roku rozpoczęto prace projektowe. Zbudowany w fabryce Tobishima w Nagoya Aerospace Systems Works przez Mitsubishi Heavy Industries , Ltd., Kibō dotarło do Centrum Kosmicznego Tsukuba, aw 2003 roku Kibō zostało wysłane najpierw barką rzeczną, a następnie statkiem, do Ameryki. W 2010 roku Kibō zdobył nagrodę Good Design Award, 66-letnią nagrodę konsumencką i branżową, która wyróżnia najlepsze japońskie rzemiosło.

W latach 80. Japonia pracowała nad samolotem kosmicznym HOPE-X , który miał zostać wystrzelony na rakiecie H-II . W zależności od konfiguracji rakiety miałby masę od 10 do 20 ton i byłby w stanie przewozić zarówno załogę, jak i ładunek. Startowałby pionowo i lądował poziomo. Program został zakończony przez JAXA w 2003 roku po testach makiet w skali.

Kolumb

Moduł Columbus ISS

W 1987 roku ESA zatwierdziła laboratorium Columbus. W 1988 roku Europa pracowała nad kilkoma projektami kosmicznymi, w tym nad modułem Columbus, Man-Tended Free Flyer (MTFF) i Platformą Polarną (PPF), wspieranymi przez rakietę Ariane 5 i samolot kosmiczny Hermes .

Columbus Man-Tended Free Flyer (MTFF) był programem ESA mającym na celu opracowanie stacji kosmicznej, która mogłaby być wykorzystywana do różnych eksperymentów z mikrograwitacją, jednocześnie zaspokajając potrzeby ESA w zakresie autonomicznej załogowej platformy kosmicznej. MTFF byłaby stacją kosmiczną bez długoterminowego podtrzymywania życia, odwiedzaną przez krótkoterminowe załogi w celu uzupełnienia i utrzymania eksperymentów w środowisku Zero-G wolnym od wibracji powodowanych przez stałą załogę. Projekt został odwołany po ograniczeniach budżetowych spowodowanych zjednoczeniem Niemiec . Samolot kosmiczny Hermes jest porównywalny pod względem funkcji do amerykańskich i radzieckich promów kosmicznych, z mniejszą załogą liczącą do 6 osób (zredukowaną do 3 z fotelami wyrzucanymi po katastrofie Challengera) i znacznie mniejszą ładownością, 4550 kg, porównywalną z bezzałogowymi statkami towarowymi ISS .

Do 1991 roku działania przedrozwojowe Kolumba i Hermesa były wystarczająco dobre, aby przejść do pełnego rozwoju, jednak głębokie zmiany geopolityczne skłoniły do zbadania szerszej współpracy międzynarodowej, w szczególności z Federacją Rosyjską. Państwa członkowskie ESA zatwierdziły całkowity rozwój dołączonego modułu ciśnieniowego (APM) i platformy polarnej (PPF) dla Columbus, ale zrezygnowano z Man-Tended Free-Flyer (MTFF). Program Hermes został przeorientowany na Program Załogowego Transportu Kosmicznego (MSTP) i uzgodniono trzyletni okres od 1993 do 1995 roku na zdefiniowanie przyszłego systemu załogowego transportu kosmicznego we współpracy z Rosją, w tym wspólny rozwój i wykorzystanie Mir-2.