ATV (КК)

ATV (КК)

Приближние АГК «Жюль Верн» к Международной космической станции 31 марта 2008 года.

ATV англ. Automated Transfer Vehicle — автоматический грузовой космический корабль (АГК), разработанный ЕКА. Корабль предназначен для доставки топлива, научного оборудования, продуктов, воздуха и воды на Международную космическую станцию (МКС). Кроме того, с помощью двигателей АГК осуществляется коррекция орбиты МКС. АГК предназначен также для освобождения МКС от отработанных материалов и мусора. Это самый сложный космический корабль, когда-либо создававшийся европейскими странами. Первый автоматический грузовой космический корабль отправился в полёт к МКС 9 марта 2008 г ^[1]. В дальнейшем предполагается запускать один корабль каждые 13-15 месяцев.

История создания

Первые предложения по созданию европейского космического корабля были сделаны в 1987 году. В 1992 году на конференции совета министров ЕКА, которая состоялась в Гранаде (Испания), было принято решение о прекращение дальнейших исследований и работ по созданию европейского многоразового космического корабля «Гермес». Одновременно был согласован вклад европейских стран в проектируемую Международную космическую станцию, которая в то время называлась «Фридом» (Freedom, «Свобода»), и которая создавалась в кооперации между США, Японией и ЕКА. В это же время и возник вопрос о создании европейской транспортной системы, для обеспечения функционирования МКС, в том числе и пилотируемого корабля и грузовых кораблей. Предполагалось, что европейские грузовые корабли должны были дважды в год летать к МКС. Однако после того как в 1993 году к проекту МКС присоединилась Россия, вклад ЕКА были переориентирован на создание пяти автоматических грузовых кораблей, которые должны осуществить свои полёты до 2013 года.

Окончательное решение о создании автоматического грузового корабля было принято на конференции совета министров ЕКА в 1995 году в Тулузе (Франция).

Генеральным подрядчиком для создания АГК была названа фирма EADS Astrium Space Transportation.

Создание АТК является частью вклада ЕКА в проект МКС. Работы по созданию АТК включают в себя создание собственно автоматического транспортного корабля, создание в Тулузе наземной инфраструктуры необходимой для контроля и управления кораблём, а также проведение необходимых модификаций ракеты-носителя «Ариана V».

Сборка АТК осуществлялась на предприятии EADS Astrium Space Transportation в Бремене (Германия). В общей сложности 30 фирм из десяти европейских стран и 8 фирм из России и США принимали участие в создании АТК. Стыковочный узел и система перекачки топлива для европейского грузового корабля были изготовлены в России. Четыре основных ракетных двигателя изготовляются фирмой Aerojet (США).

Основные расходы (около 47 %) несёт Франция, доля Германии — 24 %, Италии — 13 %.

Начиная с 1995 года, Европейское космическое агентство израсходовало около 1,9 миллиардов долларов на проектирование и создание первого грузового корабля и на создание наземного оборудования для слежения и управления кораблём. Стоимость собственно европейского грузового корабля составляет 304 миллионов долларов, а полные затраты на полёт одного грузовика составляют 532 миллиона долларов.

Стыковочный узел транспортного корабля «Жюль Верн».

К этому моменту РКК Энергия подписала контракт на 40 миллионов евро с одним из главных субподрядчиков корпорации EADS Astrium Space Transportation, итальянской компанией Alenia Spazio, о поставке российского стыковочного модуля, системы дозаправки и российской системы контроля оборудования. В рамках проекта, возглавляемого EADS Astrium Space Transportation, Alenia Spazio ответственна за герметичный грузовой отсек ATV. Эти грузовые отсеки производятся в Турине, Италия.

Система автоматической стыковки является уникальной европейской разработкой и имеет более высокую степень автоматизации, чем автоматическая система стыковки российского грузового корабля «Прогресс».

С середины 2004 года первый АТК проходил комплексное тестирование в европейском технологическом центре в нидерландском городе Нордвейк (Noordwijk). Тестирование проводилось в условиях приближённых к условиям космического пространства. Всё электронное оборудование испытывалось в условиях электромагнитных помех. Корабль испытывался на вибрационном стенде, где имитировались: вибрация, возникающая при старте ракеты-носителя, механические воздействия, возникающие при отстреле ступеней ракеты-носителя и защитного обтекателя, а также влияние возможных порывов ветра во время старта и сотрясений, возникающих при маневрировании корабля на орбите. Корабль был подвергнут также акустическим тестам, в которых имитировались рёв работающих ракетных двигателей при старте, звуковое давление которого составляет 140 дБ.

Тестирование автоматической системы стыковки проводились в помещении длиной 300 метров на предприятии DGA (Delegation Generale pour l’Armement) около Версаля (Франция).

Европейский грузовой корабль способен доставить на МКС около 7,5 тонн топлива, воды, кислорода, азота и других материалов. Это приблизительно в 3 раза больше, чем доставляет на станцию российский грузовой корабль «Прогресс», который, в настоящее время, каждые 4 месяца отправляется к МКС.

Наряду с недавно включённым в состав МКС европейского исследовательского модуля «Колумбус», европейский грузовой корабль является одним из основных вкладов Европы в проект МКС.

19 февраля 2009 года ЕКА официально объявило название второго корабля. Он был назван в честь немецкого астронома, открывшего закон движения планет, Иоганна Кеплера.

Основные технические характеристики

• Масса при запуске: 19 357 кг
• Масса топлива в двигательной установке: до 5 753 кг
• Масса грузов, удаляемых с МКС: до 6 500 кг
• Масса доставляемых грузов: до 7 670 кг
  • воздух: 28 кг
  • вода: 281 кг
  • топливо для модуля «Звезда»: 860 кг
  • продукты, одежда, запасные части: 1 200 кг
  • топливо для коррекции орбиты МКС: 2 260 кг

Размеры:

• Длина: 10,77 м
• Внешний диаметр: 4,48 м
• Внутренний диаметр: 3,94 м
• Герметичный объём: 45 м³

Размеры грузовика сопоставимы с размерами автобуса. Это самый большой и самый сложный космический корабль созданный в Европе. Корабль разделён на 2 части:

• герметизированную, предназначенную для размещения материалов и оборудования
• не герметизированную, где расположены системы контроля и управления, сферические ёмкости для воды, газов и ракетного топлива.

Внутренний герметизированный объём грузовика составляет 45 м³. Грузы в герметичном отсеке корабля располагаются в стандартных стойках. Грузы из корабля в МКС и отработанные материалы и мусор из МКС в корабль переносятся космонавтами вручную. В задней части корабля находится сервисный блок, к которому прикреплены панели солнечных батарей. Солнечные батареи раскрываются в виде буквы Х. Размах солнечных батарей — 22,28 метра, мощность — 4 кВт. В сервисном блоке расположены системы управления кораблём.

В кормовой части корабля установлены 4 двигателя. Два из этих 4-х двигателей обеспечивают маневренность корабля во время стыковки с МКС, а, работая одновременно, все 4 двигателя используются для подъёма орбиты станции. Кроме того, на корабле имеется 28 двигателей для коррекции орбиты. Оборудование корабля потребляет 900 ватт в активном режиме полёта или 400 ватт в пассивном режиме.

АГК запускается в космос европейской ракетой-носителем «Ариана V» с космодрома Куру во Французской Гвиане.

Автоматический грузовой космический корабль пристыковывается к кормовому порту служебного модуля «Звезда» и остаётся в составе МКС в течение 6 месяцев. После выполнения своей миссии АГК осуществляет контролируемый сход с орбиты и сгорает над заданным районом Тихого океана.

Управление кораблём осуществляется из центра, расположенного в Тулузе (Франция) командой из 60 человек.

В общей сложности запланирован запуск 5 европейских грузовых кораблей. После полёта первого корабля «Жюль Верн» запланированы последующие 4 полёта европейских грузовиков в 2009, 2011, 2012 и 2013 годах. 3 апреля 2008 года, из сообщения «Интерфакс» стало известно, что следующий, после «Жюль-Верна», грузовик, отправится к МКС в 2009—2010 годах, и на этот раз, может быть назван в честь немецкого писателя.^[2]

Миссии

Номер	Название	Дата запуска	Стыковка	Расстыковка
ATV-001	Жюль Верн[3][4]	9 марта 2008	3 апреля 2008	29 сентября 2008
ATV-002	Иоганн Кеплер[3][4]	декабрь 2010	планируется	планируется
ATV-003	Эдоардо Амальди[5]	2011	планируется	планируется
ATV-004	не назван	2012	планируется	планируется
ATV-005	не назван	2013	планируется	планируется

Жюль Верн

Основная статья: Жюль Верн (ATV)

Название первого корабля — «Жюль Верн» — было дано в честь первого писателя научной фантастики Жюля Верна. В середине июля 2007 года корабль «Жюль Верн» был отправлен морем из Роттердама во Французскую Гвиану. 31 июля корабль прибыл во Французскую Гвиану и был перевезён на космодром Куру. Старт АТК откладывался несколько раз и состоялся 9 марта 2008 года в 4:03 по Гринвичу.

Аппарат был запущен с помощью РН Ариана V с космодрома Куру. 3 апреля в 13 часов 33 минуты на расстоянии 250 метров от станции управление сближением было переключено от навигационной системы GPS на лазерную систему. В 14 часов 15 минут «Жюль Верн» был на расстоянии 19 метров от станции и оставался в этом положении в течение двадцати минут. В 14 часов 38 минут «Жюль Верн» приблизился к станции на расстояние 11 метров. В это время начался заключительный этап стыковки. Стыковка была осуществлена 3 апреля в 14:45 UTC в полностью автоматическом режиме.

Первый полёт европейского грузовика являлся испытательным, поэтому он доставил на МКС только 5 тонн полезных грузов. Люк в грузовой корабль «Жюль Верн» был открыт 4 апреля в 10 часов 15 минут.

6 сентября 2008 в 01:30 МСК ATV отстыковался от российского сегмента МКС в автоматическом режиме.^[6] 29 сентября 2008 после серии маневров около 17:30 МСК корабль вошёл в плотные слои атмосферы и разрушился, а через 12 минут оставшиеся обломки затонули в несудоходном районе Тихого океана в нескольких тысячах километров восточнее Новой Зеландии.^[7]

Иоганн Кеплер

Основная статья: Иоганн Кеплер (ATV)

Иоганн Кеплер — космический корабль назван в честь немецкого астронома Иоганна Кеплера ^[8], предположительно отправится на орбиту в декабре 2010 года.

Перспективы

Макет пилотируемого корабля на основе ATV

До 2014 года ESA намерено запустить к станции ещё четыре ATV (приблизительно по одному каждые 17 месяцев).

В зависимости от того, будет ли продолжена эксплуатация МКС после 2015 года, и от успешности научных исследований, проводимых европейцами в своём модуле «Колумбия», могут быть построены дополнительные автоматические грузовые корабли. Полезные грузы на МКС доставляются также российскими кораблями «Прогресс», и также будут доставляться японскими грузовыми кораблями (в настоящее время запланировано девять полётов японских грузовых кораблей).

Европейское космическое агентство стало разрабатывать возможные варианты модификаций космического корабля, особенно после решения NASA прекратить использование «шаттлов» к 2010 году.

Проект PARES (англ. PAyload REtrieval System) посвящён разработке баллистической капсулы, которая будет возвращаться на Землю с несколькими килограммами груза.

Проект CARV (англ. Cargo Ascent and Return Vehicle) направлен на разработку возвращаемой баллистической капсулы, которая сможет возвратить на Землю несколько тонн грузов. Данные модификации корабля, возможно, будут готовы к 2010 году.

В ЕКА также рассматривается вариант корабля способного пристыковываться к американскому сегменту МКС, а также возможность стыковки нескольких кораблей и создание небольшой космической станции.

Прорабатывается также возможность преобразования корабля в пилотируемый вариант — программа: Crew Return Vehicle Programm (CRV). Проработкой пилотируемого варианта занимается фирма EADS Astrium. Специалисты фирмы пришли к выводу, что нет никаких принципиальных препятствий для создания пилотируемого корабля на базе автоматического грузового корабля. В течение ближайших четырёх — пяти лет, возможно создание возвращаемого на землю транспортного корабля. Первый полёт пилотируемого варианта возможен через 9 лет (в 2017 году).

Примечания

1. ↑ http://www.esa.int/esaMI/ATV/SEMN96K26DF_0.html
2. ↑ Полёт следующего европейского комического грузовика запланирован на 2009—2010 годы. interfax.ru
3. ↑ ^{1 2} European Cargo Ship Begins Maiden Space Voyage. Space.com (9 March 2008).
4. ↑ ^{1 2} Multi-Program Integrated Milestones (PDF). NASA (25 January 2008).
5. ↑ Космический "грузовик" ATV-3 получил имя итальянского физика Амальди, РИА Новости (17 марта 2010 года).
6. ↑ «Жюль Верн» отстыковался от МКС, Газета.Ru, 06.09.2008
7. ↑ "Жюль Верн" затоплен в Тихом океане, Новости космонавтики, вып.№ 731, 29.09.2008
8. ↑ Second ATV named after Johannes Kepler. ESA (2009-02-19). Проверено 19 февраля 2009.

См. также

• Транспортный корабль «Прогресс»
• Спейс Шаттл
• Японский транспортный корабль H-II Transfer Vehicle

Ссылки

• ЦУП Федерального космического агентства: ATV
• Station-bound freighter poised for critical practices(англ.)
• Jules Verne practices close approach to space station(англ.)
• Europe’s new cargo freighter safely docks to space station(англ.)
• Автоматический транспортный корабль ATV