Bigelow-laajennettava toimintamoduuli
Bigelow Laajentuva moduli Kansainvälisen avaruusasemanmoduuli
BEAM-mittakaavan jälleenrakennus.
| Avaruusasema | Kansainvälinen avaruusasema |
|---|---|
| Avaruusjärjestö | NASA |
| Rakentaja | Bigelow Aerospace |
| Segmentti | amerikkalainen |
| Päärooli | Kokeellinen moduuli |
| Tuoda markkinoille | Huhtikuu 2016 |
| Launcher | Falcon 9 |
| Massa | 1,4 tonnia |
|---|---|
| Paineistettu tilavuus | 16 m 3 |
| Pituus | 4 m (avattuna) 1,7 m (taitettuna) |
| Halkaisija | 3 m (avattuna) 2,36 m (taitettuna) |
| Luukku (t) (saatavana) | 1 |
| Luukun tyyppi | CBM |
| Ilmalukko | ei |
|---|---|
| Aluksen kiinnitysportti | ei |
| Rauhallisuus | Solmu |
|---|
BEAM ( lyhenne varten Bigelow laajennettavissa Aktiviteetti Module ) on kokeellinen asuttava moduuli kehitetty International Space Station , joka on tarkoitus testata täytettävän tilan elinympäristö tekniikkaa. Moduuli, jonka paineistettu sisäinen tilavuus käyttöönoton yhteydessä on 16 m 3 , on telakoitu avaruusasemalla huhtikuussa 2016 ja sitä testataan kahden vuoden ajan. Tämän kokemuksen, jonka Bigelow Aerospace -yhtiö on kehittänyt NASA: n puolesta käyttämällä TransHab- projektille kehitettyjä tekniikoita , pitäisi antaa amerikkalaiselle avaruusjärjestölle mahdollisuuden lisätä teknistä hallintaansa tässä rakennusmenetelmässä, joka mahdollistaa massan vähentämisen ja siten laukaisun kustannukset. .
Historiallinen
Avaruusalalla kiertoradalle sijoitettujen puhallettavien rakenteiden etuna on, että ne mahdollistavat merkittävän massan ja irtotavaran vähenemisen käynnistyksen yhteydessä verrattuna käytettyihin moduuleihin, mikä mahdollistaa kustannusten pienentämisen. Kansainvälisen avaruusaseman asuintilan muodostavat moduulit ovat perinteistä rakennusmenetelmää heijastavia, ja niissä on jäykkä rakenne ja pääosin alumiinista valmistetut seinät ja tyhjä massa välillä 4-15 tonnia (pituus 5-11 metriä, halkaisija 4 , 57 m). 1990-luvun lopulla NASA tutki puhallettavaa asuttavaa avaruusmoduulia, TransHab-projektia , jonka seinä koostui useista kevlar- kuiduilla tehdyistä kerroksista . Tämä materiaali estää seinän puhkeamisen mikrometeoriiteilla ja avaruusjätteillä . Kun TransHab-moduuli on täytetty, sen sisäisen tilavuuden on oltava 340 m 3 . Se on 11 metriä korkea ja halkaisijaltaan 4,3 metriä oleva sylinteri, jonka massa on 13,2 tonnia. TransHabin oli tarkoitus toimia asumismoduulina tuleville marsilaisille miehitetyille tehtäville heidän matkallaan maapallon ja Marsin välillä. Käytetyn tekniikan tarkoituksena oli myös korvata kehitteillä olevan kansainvälisen avaruusaseman jäykät moduulit . TransHab-projekti pysäytettiin kuitenkin vuonna 2000 Yhdysvaltojen edustajainhuoneen pyynnöstä talousarviosyistä. Vuonna 1998 Robert Bigelow perusti yrityksen Bigelow Aerospace, jonka tavoitteena on erityisesti avaruusasemien kehittäminen puhallettavien moduulien tekniikkaa käyttäen. Vuonna 2002 tämä yritys allekirjoitti NASA: n kanssa sopimuksen käyttämään lisenssejä, jotka avaruusjärjestö oli tallettanut TransHab-projektin yhteydessä. Bigelow Aerospace sijoitti kiertoradalle vuosina 2006 ja 2007 puhallettavat prototyypit Genesis-1 ja Genesis-2 hyödyntäen tätä tekniikkaa. Ne toimivat vuoteen 2015 saakka ilman poikkeavuuksia ja antavat yritykselle mahdollisuuden hallita tätä tekniikkaa hyvin. Näiden myönteisten kokemusten seurauksena NASA päätti kehittää BEAM: n suorittamaan testejä tilanteessa, joka on lähellä loppukäyttöä.
Tavoitteet
BEAM-moduulin asennuksen tavoitteet ovat seuraavat:
- nostaa puhallettavien avaruusmoduulien teknisen hallinnan tasoa nostamalla se tasolle 9 ( todellinen järjestelmä, joka on osoitettu onnistuneilla operaatioilla / tehtävillä );
- lisätä myös tiettyjen joustavien materiaalien käytön taitotasoa tekemällä se tasolla 8 ( täydellinen todellinen järjestelmä- ja pätevyyslento kokeiden ja esittelyjen avulla );
- käynnistää ja ottaa käyttöön yksityisen teollisuuden kehittämän puhallettavan moduulin. Toteuttaa taitto- ja pakkaustekniikat sekä kaasunpoistojärjestelmä kiertoradalle laukaisun aikana;
- määritetään puhallettavan rakenteen kyky tarjota säteilysuojaus;
- määritetään puhallettavan moduulin kapasiteetit lämpö- ja rakennekentissä mekaanisen kestävyyden ja vedeneristyksen suhteen pitkällä aikavälillä;
- osoitettava, että puhallettavan moduulin käyttöönotto ja käyttö eivät aiheuta riskejä.
Tekniset ominaisuudet
Kun BEAM-moduuli on otettu käyttöön, sen halkaisija on 3 metriä ja pituus 4 metriä ja sen paineistettu sisätilavuus on 16 m 3 . Taitetussa asennossa se vie tilan, jonka korkeus on 1,7 metriä ja halkaisija 2,36 metriä. Sen massa on 1400 kg . Se sisältää kaksi metalliseinää, alumiinirakenteen ja sen seinä koostuu useista kerroksista joustavia materiaaleja, jotka takaavat sekä vesieristyksen että suojan ulkoiselta säteilyltä ja mikrometeoriiteilta . Se sisältää ilmalukon CBM- muodossa (kehitetty avaruusaseman amerikkalaista osaa varten), mutta siinä ei ole ilmareikää.
BEAM-moduulin seinä koostuu useiden joustavien materiaalikerrosten päällekkäisyydestä, jotka alkavat sisältä ja ulospäin:
- vedenpitävä kerros, jonka on pidettävä ilmaa;
- rakenteellisten voimien ottamisesta vastaava kerros;
- MMOD-kerros ( mikro-meteoroidi ja Orbital-roskat ), joka koostuu useista kerroksista, jotka vastaavat mikrometeoriittien pysäyttämisestä. Se on suunniteltu rajoittamaan ilmanhukkaa rei'ityksen yhteydessä;
- MLI -kerros ( monikerroksinen eristys ) , joka koostuu useista lämmöneristyksestä vastaavista kerroksista;
- piidioksidikuituun perustuva ulkokerros ( beetakangas ).
Kokeen kulku
BEAM-moduulia on testattava 2 vuoden ajan. Tänä aikana moduulia ei käytetä elinympäristönä tai varastopaikkana. Luukku, joka antaa pääsyn moduuliin, pidetään suljettuna, mikä rajoittaa avaruusaseman paineistamisen riskiä, jos BEAM-moduuli alkaa vuotaa. Lämpötila, paine ja säteilytaso mitataan säännöllisin väliajoin ja aseman miehistö saapuu moduuliin neljä kertaa vuodessa keräämään tietoja ja tarkistamaan BEAM: n rakenteellinen käyttäytyminen. Tänä aikana ulkopuolista tarkastusta ei suunnitella miehistön avaruuskävelyn aikana . Kaksi vuotta telakoitumisen jälkeen BEAM irrotetaan avaruusasemalta robottivarren Canadarm 2 avulla ja vapautetaan aseman alareunassa ilman kuononopeutta. Sen pitäisi vähitellen menettää korkeus ja tunkeutua vuoden kuluttua maapallon ilmakehän tiheisiin kerroksiin, jotka tuhoutuvat siellä ilmakehän paluun aikana .
Tuoda markkinoille
Palkki moduuli sijoitetaan kiertoradalle raketin Falcon 9 käynnistettiin 08 huhtikuu 2016 varmistaakseen 8 : nnen tehtävän täydentämään varastojaan avaruusaseman jonka SpaceX ohjelman puitteissa COTS ( CRS8 ). SpaceX Dragon- avaruusalus kuljettaa sitä ulkoisena kuormana (tyhjiölle altistettuna) .
Asennus
Kuusi päivää sen jälkeen, kun se oli telakoitunut kansainväliseen avaruusasemaan 16. huhtikuuta, yksi miehistön jäsenistä käytti Canadarm-2-aseman robottivarren avulla BEAM: n purkamista avaruusaluksen lastitilasta ja sijoittamisen yhdelle telakointisatamasta. Tranquility- moduulin .
Käyttöönotto
Ensimmäinen käyttöönottoyritys tapahtui torstaina 26. toukokuuta 2016, ja se keskeytyi odotettua vahvemman vastustuksen vuoksi. Uusi yritys tapahtui kaksi päivää myöhemmin ja onnistui. Retkikunnan 48 komentaja Jeffrey Williams vastasi operaatioista.
Viitteet
- (in) " ISS Käyttö: säde " on EO portaalin , Euroopan avaruusjärjestö
- (en) " Bigelow Expandable Activity Module (BEAM) " , NASA ,16. maaliskuuta 2016
- (sisään) Erin Mahoney, " BEAM Facts, Figures, FAQs " , NASA ,17. heinäkuuta 2015
- " NASA onnistui täyttämään suuren ilmapallon ISS: ssä (ja tämä on tärkeää) " , The Huffington Post (käytetty 30. toukokuuta 2016 )
- " VIDEO. Kansainvälinen avaruusasema: NASA onnistuu täyttämään Beam-moduulinsa ” , LExpress.fr-sivustolla ( käyty 30. toukokuuta 2016 )