Folytatjuk az ISS építéséről szóló sorozatunkat, a mostani részben az űrállomás első moduljairól lesz szó.
A Nemzetközi Űrállomás építése végül 1998. november 20-án kezdődött meg, az orosz fejlesztésű, de az USA által finanszírozott Zarja (angolul Zarya, “Hajnal”) modul indításával.
A Zarja modul
A Zarja modul (másik nevén FGB – Functional Cargo Block) az egykori TKSZ szovjet teherszállító űrhajók legyártott, de fel nem használt elemeiből került megépítésre. Az oroszok eredetileg a Mir-programhoz tervezték, de pénz hiányában nem valósult meg. Az ISS-program kezdetekor az Egyesült Államok vállalta a modul építésének költségeit, ugyanis 220 millió dolláros árával jóval olcsóbb volt, mint a Lockheed Martin által javasolt első ISS modul (“Bus-1” modul, 450 millió dollár). Az USA a Boeingen keresztül fizette ki a modult, melynek feladata az űrállomás kezdeti időszakában az energiaellátás, manőverezés és tárolóhely biztosítása lesz.
A modult teljes egészében a szovjet tervek alapján építették meg a Hrunyicsev Gépgyárban, 1994. decembere és 1998. februárja között.
Érdekesség, hogy a Hrunyicsev Gépgyárban készült egy, a Zarjával teljesen megegyező második modul is, az FGB-2. Ez az egység lett 30 évvel később a Nauka orosz tudományos modul, mely a jelenlegi tervek szerint 2021-ben indulhat a Nemzetközi Űrállomásra.
A Zarja 3 dokkolóporttal rendelkezik, kettő a modul végén található dokkológömbben: egy hosszanti irányban, és egy “lefelé”, azaz a Föld felé néző (nadír) irányban, illetve a harmadik a modul másik végén (aft, azaz hátulsó).
A modul 2 db saját napelemmel rendelkezik, melyek 10.67 m hosszúak és 3.35 m szélesek, és átlagosan 3 kW energiát biztosítanak. 6 db nikkel-kadmium akkumulátor felel a modulon az állandó energiaellátásért.
A Zarján 16 db külső üzemanyagtartály is található, mely összesen 6.1 tonna üzemanyagot képes tárolni. Ezt a képességet a NASA kérte 1997-ben, félve a további csúszásoktól a Zvezda szervízmodul építése kapcsán, és így a Zarja is képes kell, hogy legyen önálló üzemanyag átfejtésre és tárolásra a Progressz teherszállítókból.
Manőverezésre 24 db nagyobb és 12 db kisebb kormányfúvóka áll rendelkezésre, pályaemelésre pedig 2 db hajtómű került felszerelésre a modulra. A Zarját 15 éves élettartamra tervezték.
A Zarja technikai tulajdonságai
| Hosszúság | 12.99 m |
| Szélesség | 4.1 m |
| Tömege | 24 968 kg |
| Nyomás alatt lévő térfogat | 71.5 m3 |
| Napelemek tulajdonságai | 10,67 m x 3.35 m, 24,4 m2 alapterület |
| Gyártó | Hrunyicsev Gépgyár |
| Üzemeltető | NASA |
| Indítás helye, dátuma, hordozó | Bajkonur, 1998. november 20, Proton-K |
| ISS építés misszió sorszáma | 1A/R |
A modul végül 1998. november 20-án startolt egy Proton rakéta rakományaként a Bajkonuri Űrközpont 81-es indítóállásáról, és indítás után 185 x 354 km magas pályára állt. Az amerikai és orosz irányítóközpontokból két hétig tartott a modul tesztelése: a hajtóművek megfelelően működtek, a napelemek is a tervezett energiamennyiséget termelték, illetve a távirányíthatósággal sem volt probléma. Kisebb hibák azonban akadtak, a 6 db akkumulátorból az egyik meghibásodott, illetve a későbbi automatikus dokkolásokhoz szükséges 2 db szalagantenna nem nyílt ki. A tesztek után a modul 390 km magas pályára emelkedett, ahol csak pár napig repült magányosan, ugyanis december 4-én indult az Endeavour űrrepülőgép az első amerikai modullal, a Unity-vel (“Egység”).
A Unity (Node-1) kikötőmodul
A Unity az ISS-re tervezett 3 db kikötőmodul első tagja volt, mely összeköttetést biztosít az űrállomás leendő moduljai között. A modult a Boeing építette a NASA alabamai (Huntsville) Marshall Űrközpontjában és összesen 6 db dokkolóporttal (ún. CBM – Common Berthing Mechanism) rendelkezik. Elülső és hátsó végén két darab PMA (Pressurized Mating Adapter), azaz túlnyomásos csatlakozó adapter is található: a PMA-1 és PMA-2. A kúp formájú PMA-k áthelyezhetők bármelyik CBM portra, de az egyiket az orosz szegmens csatlakozásához tervezték, a második pedig űrrepülőgépek fogadására. A további 4 db dokkolóport a modulon körben helyezkedik el, ezáltal minden irányban csatlakozási lehetőséget biztosítva.
A Unity váza alumíniumból készült, és több mint 50 000 alkatrészből áll. A modulban 216 különböző vezeték található, mely gázok és folyadékok szállítására alkalmas, illetve 121 belső és külső elektromos kábellel rendelkezik. A modul összetettségét jól jellemzi, hogy több mint 1800 tervrajz kellett a megépítéséhez.
A Unity (Node-1) technikai tulajdonságai
| Hosszúság | 5.5 m |
| Szélesség | 4.3 m |
| Tömeg | 11 895 kg |
| Dokkolóportok | 4 db CBM + 2 db PMA |
| Gyártó | Boeing |
| Üzemeltető | NASA |
| Indítás helye, dátuma, hordozó | Cape Canaveral, 1998. december 4, Endeavour |
| ISS építés misszió sorszáma | 2A (STS-88 űrrepülőgép küldetés) |
STS-88 – Megkezdődik a Nemzetközi Űrállomás összeállítása
A Unity 1998. december 4-én indult az Endeavour űrsiklóval, az STS-88 misszió keretében. A történelmi küldetés feladata a Zarja modul elkapása, és a Nemzetközi Űrállomás tényleges építésének elkezdése volt a Unity csatlakoztatásával.
A fontos feladatokra a NASA hat fős, tapasztalt személyzetet jelölt ki: Robert Cabana parancsnok, Frederick Sturckow pilóta, Jerry Ross, Nancy Currie, James Newman és Szergej Krikaljov (Roszkoszmosz) küldetés specialisták.
A sikeres pályára állás után 48 órás, lassú megközelítésbe kezdett az Endeavour. Egy nappal a Zarjával való dokkolás előtt a Nancy Currie által kezelt robotkarral kiemelték a Unityt az űrrepülőgép rakteréből, és függőlegesen az Endeavour hátsó részén található dokkolóportra (Orbiter Docking System) helyezték. A személyzet ezután nyomás alá helyezte a PMA-2-t, melybe belépve előkészületeket végeztek el a Zarjával való dokkolás előtt.
Másnap, december 6-án került sor a randevúra a Zarjával, melyet nagyon lassan és óvatosan közelítettek meg. A megközelítés végén Currie a Canadarm robotkarral sikeresen elkapta a Zarját és a Unity PMA-1 adapteréhez csatlakoztatta.
-
A Unity kiemelése az Endeavour rakteréből -
A Zarja elkapása
December 7-én következett az első űrséta, melyen a Unity és a Zarja közötti 40 db csatlakozót és kábelt kötötte össze a James Newman – Jerry Ross páros. A 7 óra 21 percig tartó űrsétán minden feladatot elvégeztek az űrhajósok, és a houstoni Irányítóközpont még aznap sikeresen aktiválta a Unity modult.
Egy napos pihenő után, december 9-én Newman és Ross újra űrsétára indult: ezúttal a Unity-re szereltek fel két kommunikációs antennát, eltávolították a négy CBM dokkolóport külső rögzítőit, továbbá hővédő takarókat helyeztek fel a Unity külsején lévő adattároló egységekre, illetve Newman a Zarja egyik beragadt tartalék dokkolóantennáját is “kiszabadította”. Az űrséta 7 óra 2 percig tartott.
December 10-én került sor a várva várt történelmi pillanatra: Robert Cabana és Szergej Krikaljov a nemzetközi együttműködés szimbólumaként együtt lépett be a Nemzetközi Űrállomásba a Unity modulon keresztül. Az űrhajósok aktiválták a Unity rendszereit, megkezdődött a rakomány átszállítása az űrsiklóból, illetve a Zarja egyik meghibásodott akkumulátorát is kicserélték. Másnap folytatódtak a munkálatok, melynek végén bezárták a zsilipajtókat és felkészült a másnapi, és egyben utolsó űrsétára.
James Newman és Jerry Ross a 6 óra 59 percig tartó űrsétán befejezték a Unity és a Zarja összekapcsolását, illetve szerszámokat készítettek elő a Unity külsején a következő űrsétára, melyet majd az STS-96 személyzete fog végrehajtani. Ross a második beragadt antennát is kiszabadította a Zarján.
A sikeresen elvégzett feladatok után másnap, december 13-án az Endeavour levált a 23 méter hosszú és 35 tonnás Nemzetközi Űrállomásról, távozás előtt azonban még körberepülték a komplexumot alaposan körbefényképezve azt.
A repülés tizenharmadik napján, december 15-én az Endeavour sikeresen landolt a Kennedy Űrközpont 15-ös kifutópályáján, befejezve ezzel a Nemzetközi Űrállomás építésének első küldetését.
Az ISS újabb bővülésére 2000 júliusáig még várni kellett, amikor is nagy nehézségek után elindult a Zvezda szervízmodul, mely lehetővé tette, hogy állandó személyzet tartózkodjon az állomáson. A Zvezda körüli problémákról, illetve az indítása előtti két űrrepülőgép útról (STS-96 és STS-101), sorozatunk következő részében lesz szó.
Források
NASA
wikipedia
astronautix.com
RussianSpaceWeb.com