Резервный Двигательный Модуль МКС: История Отмены

Введение

Модуль двигательной установки МКС был предложен в качестве резерва для функций, выполняемых сервисным модулем "Звезда" и кораблями "Прогресс". Критически важные функции МКС, такие как управление, навигация, контроль и двигательная установка, обеспечиваются исключительно российскими ("Звезда" и "Прогресс") и европейскими (ATV) космическими аппаратами. Модуль двигательной установки потребовался бы для поддержания высоты МКС и ее коррекции, маневров уклонения от космического мусора, управления ориентацией и обеспечения топливом в случае недоступности сервисного модуля "Звезда" (например, из-за неудачного запуска) для Международной космической станции. Если бы "Звезда" не была доступна, то сначала был бы использован временный модуль управления. Его срок службы составлял всего три года, после чего потребовался бы модуль двигательной установки.

История

МКС требует в среднем 7000 кг топлива ежегодно для поддержания орбиты, уклонения от космического мусора и управления ориентацией. Модуль двигательной установки обеспечил бы резервный запас топлива на один год работы МКС на орбите в случае перебоев с поставками. Модуль тяги должен был быть пристыкован к узлу "Юнити" МКС. Для удовлетворения среднегодовой потребности МКС в 7000 кг топлива требуется несколько транспортных кораблей. Действующий план, предусматривавший шесть космических аппаратов "Прогресс М1" в год, соответствовал этой потребности. Модуль двигательной установки вмещал бы 9808 кг топлива. "Прогресс М" вмещает 1100 кг; "Прогресс М1" вмещает 1950 кг. Европейский автоматический транспортный корабль (ATV) вмещает 4000 кг. Отмененный американский промежуточный модуль управления вмещал 5000 кг топлива. Стандартный маневр коррекции орбиты шаттлом для МКС предусматривал наличие 232 кг топлива. Миссия максимальной коррекции орбиты шаттлом имела в распоряжении 1626 кг топлива для маневрирования. Функциональный грузовой блок (ФГБ) "Заря" вмещает 5500 кг, а служебный модуль "Звезда" – 860 кг. Однако, как правило, предпочтительнее держать основные двигатели "Зари" и "Звезды" в резерве, поскольку они имеют ограниченный срок службы. Модуль двигательной установки, помимо того, что являлся частью плана резервного копирования на случай недоступности служебного модуля, предназначался для создания американской двигательной системы для станции и планировался как поздняя модификация. Однако первоначальный проект превысил бюджет и сроки. Затем был предложен альтернативный проект – "Узел X", основанный на корпусе, изготовленном с дефектом и предназначенном для узлов 2 или 3, который был предварительно включен в план и предусматривал наличие двух отсоединяемых топливных модулей, которые можно было бы доставлять и возвращать в грузовом отсеке шаттла для замены, чтобы избежать проблем с перекачкой топлива между баками в космосе. Впоследствии он был исключен из планов, что потребовало от станции полагаться на корабли ATV и "Прогресс" для коррекции орбиты. Более того, после завершения программы Space Shuttle потребовалась бы дальнейшая переработка проекта модуля двигательной установки.

The ISS requires an average 7,000 kg of propellant each year for altitude maintenance, debris avoidance and attitude control. A Propulsion Module would have provided reserve propellant for one year of ISS orbit life in case of supply interruption. A Propulsion Module would have been attached to the Unity node of the ISS. Multiple supply vehicles are required to satisfy the ISS's 7,000 kg annual average propellant need. The then current plan for six Progress M1 spacecraft per year met that need. The Propulsion Module would hold 9808 kg fuel. Progress M holds 1100 kg; Progress M1 holds 1950 kg. ESA ATV holds 4,000 kg. The cancelled U. S. Interim Control Module holds 5000 kg of fuel. A Shuttle Orbiter ISS generic reboost had 232 kg of fuel available. An Orbiter Max reboost mission had 1626 kg of reboost fuel available. Zarya FGB [Russian: ФГБ Функциональный Грузовой Блок, English: Functional (or Operational) Cargo Block (or Module)] holds 5,500 kg and the Zvezda Service module holds 860 kg, however, it is generally preferred to keep the main thrusters on Zarya and Zvezda in reserve, as they have finite lifespans. The Propulsion Module, besides being part of the backup plan for if the Service Module was not available, was intended to be an American owned propulsion system for the station and planned as a late addition. However, the original design was over budget and late. An alternative design, the "Node X" design, which was built around an improperly fabricated hull intended for Node 2 or 3, was then proposed and tentatively included in the plan, designed with two detachable fuel modules that could be carried up and down in a Shuttle cargo bay for replacement to avoid the problems of transferring propellant between tanks in space. It has subsequently been deleted from the plans, instead requiring the station to rely on the ATV and Progress spacecraft for reboost. Furthermore, in the wake of the Shuttle's retirement, further redesign of the Propulsion Module would have been necessary.