Введение

Японский модуль МКС, используемый на пресс-конференциях

Японский экспериментальный модуль (JEM), прозванный Кибо (きぼう), — это японский научный модуль Международной космической станции (МКС), разработанный JAXA. Он является самым большим отдельным модулем МКС и пристыкован к модулю "Гармония". Первые две части модуля были доставлены на МКС миссиями космических шаттлов STS-123 и STS-124, а третий и последний компонент — миссией STS-127.

Модуль под давлением

Модуль с давлением (PM) является основным компонентом, подключенным к портовому люку Harmony. Он имеет цилиндрическую форму и содержит двадцать три международных стандартных стеллажа полезной нагрузки (ISPR), десять из которых предназначены для научных экспериментов, а остальные тринадцать – для систем и хранения Kibō. Стеллажи размещены в формате 6-6-6-5 вдоль четырех стен модуля. В конце PM расположен шлюз и два оконных люка. К PM подключаются открытая платформа, модуль логистики экспериментов и система дистанционного управления. Именно здесь на борту станции проходит большинство пресс-конференций.

Экспонированный объект

Экспонированное сооружение (ЭС), также известное как "Терраса", расположено за пределами конуса порта МП (который оборудован шлюзовой камерой). ЭС имеет двенадцать портов для блоков экспонированного оборудования (БЭО/EFU), которые подключаются к разъемам блоков интерфейса полезной нагрузки (БИПН/PIU) на блоках обмена оборудованием ЭС (БОО ЭС/EF EEU). Все экспериментальные полезные нагрузки полностью подвергаются воздействию космической среды. Для надлежащего функционирования этих экспериментов полезной нагрузке требуется орбитальный сменный блок (ОРБ/ORU), состоящий из системы электропитания (ЭПС/EPS), системы связи и слежения (ССС/CT) и системы терморегулирования (СТР/TCS). Из двенадцати ОРБ восемь могут быть заменены с помощью JEMRMS, а остальные четыре – в условиях открытого космоса (EVA).

Система дистанционного управления

Система дистанционного манипулирования JEM (JEMRMS) — это роботизированная рука, установленная на портальном конусе модуля PM. Она используется для обслуживания модуля EF и для перемещения оборудования к модулю ELM и обратно. Консоль управления JEMRMS была доставлена на модуль ELM внутри грузового отсека, а основная рука — вместе с модулем PM. Небольшая вспомогательная рука, длинная и присоединяемая к конечному эффектору основной руки, была доставлена на борту HTV 1 во время первого полета космического корабля HTV. После стыковки HTV экипаж собрал вспомогательную руку и вывел ее за пределы шлюзовой камеры для испытаний. JEMRMS захватил руку и развернул ее для проверки работы шарниров, после чего поместил ее на модуль EF. Свободный конец JEMRMS способен использовать те же типы захватных устройств, что и Canadarm2.

Система межорбитальной связи

Система межорбитальной связи (ICS) состоит из стойки коммуникационных модулей в модуле под давлением (ICS PM) и антенного модуля, предназначенного для установки на внешней платформе (ICS EF). Она использовалась для связи с наземной станцией через демонстрационный спутник связи JAXA "Кодама" (人工衛星). После вывода DRTS из эксплуатации в августе 2017 года, "Кибо" использует Ku-диапазонную связь МКС через TDRSS НАСА. Антенный модуль ICS EF был утилизирован путем сброса на орбиту в феврале 2020 года и сгорел в атмосфере 17 марта 2023 года над Сакраменто, Калифорния.

Последовательность запуска

НАСА запустило комплекс JEM в ходе трех полетов на космическом челноке. Шаттл обладал большим грузовым отсеком, который выводил модули на орбиту вместе с экипажем. Это отличается от российских модулей, которые выводятся на орбиту с помощью многоступенчатых ракет-носителей "Протон", а затем автоматически сближаются и стыкуются со станцией. 12 марта 2007 года экспериментальный модуль логистики – герметичный отсек (ЭЛМ-ГO) – главная лаборатория, прибыл в Космический центр Кеннеди (ККК) из Японии. Он хранился в комплексе обработки космической станции (SSPF) до запуска на орбиту на борту Endeavour 11 марта 2008 года в рамках миссии STS-123. 30 мая 2003 года модуль под давлением (МП) прибыл в ККК из Японии. Он хранился на SSPF до запуска на орбиту на борту Discovery 31 мая 2008 года в рамках миссии STS-124. 3 июня 2008 года МП был пристыкован к модулю Harmony. Сначала ЭЛМ-ГO, небольшой грузовой отсек, был подключен к временному месту на Harmony, а затем, 6 июня 2008 года, был перемещен в свое окончательное место для стыковки над (в зените) основной лаборатории. Внешняя платформа (ЭП) и внешний отсек экспериментального модуля логистики (ЭЛМ-НO) прибыли в ККК 24 сентября 2008 года. Эти два элемента были запущены на Endeavour 15 июля 2009 года в рамках миссии STS-127. ЭЛМ-НO был возвращен на Землю в конце миссии. Сборка ЭП была завершена во время пятого выхода в открытый космос в рамках миссии.

Текущие эксперименты с внешними партнерами

MAXI – рентгеновская астрономия в диапазоне от 0,5 до 30 кэВ. Слот 1 для открытой установки. STP Houston 8, полезная нагрузка COWVR и TEMPEST, запущена на SpaceX CRS 24 в 2021 году. В порту открытой установки 2 первоначально находился CREAM, который был перемещен в слот 13 на крыше и переведен в режим ожидания. ILLUMA T – полезная нагрузка для лазерной связи. В порт открытой установки 3 первоначально устанавливались SMILES и OCO 3. OCO 3 – мониторинг содержания углекислого газа в атмосфере Земли с использованием резервного экземпляра OCO 2. Перемещен в слот 4 с порта 3, первоначально занимавшего NREP. NREP – внешняя платформа Nanoracks. NREP 2 – текущая миссия на этой платформе. Полезная нагрузка хранится в ожидании NREP 3, после чего она будет перенесена в слот 12. i SEEP – малая открытая экспериментальная платформа с возможностью замены в пилотируемом режиме (JAXA). Установлена в слот 5 для открытой установки. Это платформа для поддержки небольших и средних (менее 200 кг) полезных нагрузок. Эксперименты на платформе i SEEP включают HDTV EF2 (с 2017 года), GPSR/Wheel, SOLISS (с 2019 года, удален в 2023 году и помещен в хранилище), и SeCRETS. GEDI – исследование глобальной динамики экосистем на МКС. Слот 6 для открытой установки находится в режиме ожидания до удаления STP H8 и установки MOLI. В порту первоначально находился ICS EF, а временно – CREAM, пока он не был перемещен в слот 13 на крыше логистического модуля и переведен в режим ожидания. CREAM – эксперимент по изучению энергий и массы космических лучей. Запущен на SpaceX CRS 12 в 2017 году. Первоначально находился в слоте 2 для открытой установки. Перемещен в слот 7 в 2021 году и обратно в слот 2 в 2023 году, чтобы освободить место для STP Houston 9. Слот 13 логистического модуля находится в режиме ожидания до удаления STP H9, после чего он вернется в слот 2. HISUI – гиперспектральный имиджер (METI), заменяющий HREP, завершивший свою миссию в 2017 году. Порт слота 8 для открытой установки первоначально занимал MCE. CALET – CALориметрический электронный телескоп (JAXA) для наблюдения высокоэнергетических космических лучей. Запущен на борту Kounotori 5 (HTV 5). Масса: 2500 кг. Порт слота 9 для открытой установки первоначально занимал SEDA AP. ExHAM 1 и 2 – механизм крепления к внешним поручням (JAXA). Установлены на палубе на поручни в передней и задней частях рядом со слотами 7 и 10. ECOSTRESS – космический эксперимент с тепловым радиометром для изучения экосистем на космической станции. Порт слота 10 для открытой установки первоначально занимали ELM ES и транспортный поддон HTV. STP H9 SWELL (Space Wireless Energy Laser Link) – тестовая полезная нагрузка для лазерной связи, являющаяся продолжением OPALS, электростатический анализатор электродвигательной установки, тестовое устройство для демонстрации повышения орбиты с использованием ионного двигателя, прибор для обнаружения нейтронного излучения от NRL, эксперимент по защите от ионов с переменным напряжением от NRL, ECLIPSE (эксперимент по изучению нижней ионосферы и спорадического слоя E), Glowbug – детектор космических лучей, разработанный совместно с NASA, эксперимент для изучения космических лучей в течение двух лет, SpaceCube Edge Node Intelligent Collaboration – эксперимент, разработанный NASA Goddard, для изучения микрочипов и искусственного интеллекта в условиях космического вакуума, и SOHIP – гиперспектральный имиджер, разработанный Livermore Labs, для изучения атмосферы в течение двух лет. Порт слота 7 для открытой установки первоначально занимали HREP и GEDI, которые были перемещены в слот 7 и переведены в режим ожидания. i SEEP2 – малая открытая экспериментальная платформа 2 с возможностью замены в пилотируемом режиме, слот 11 для открытой установки.