Ферменные конструкции МКС

Ферменные конструкции — это одна из новых технологий, использованных НАСА при строительстве Международной космической станции. Фермы, доставляемые на орбиту шаттлом, монтируются его экипажем и служат для негерметичного хранения грузов, установки радиаторов, солнечных батарей, различного оборудования. Ферменные конструкции на МКС образуют так называемую ITS (англ. Integrated Truss Structure, Объединённая ферменная структура).

Широкое использование ферменных конструкций при космическом строительстве было запланировано в первоначальном американском проекте станции «Фридом» (англ. Freedom), который позднее, объединившись с российским проектом «Мир-2» и европейским «Колумб» (англ. Columbus), стал основой будущей международной станции. Согласно ранним планам НАСА, на орбиту должны были выводится детали металлоконструкций, из которых астронавты должны были бы собирать сами фермы, прямо в открытом космосе. Однако несмотря на определённые выгоды такого решения, для того чтобы удержать проект МКС во временных рамках в условиях шаткого финансирования и снизить вероятность нештатных ситуаций, было принято решение доставлять на орбиту предварительно собранные элементы ферменных конструкций, которые бы легко монтировались экипажем шаттла.

Элементы

Z1

«Z1» (англ. Z1 Truss) — ферменная конструкция на зенитном порту модуля Юнити, смонтированная экипажем шаттла «Дискавери» в ходе сборочной миссии МКС 3A (миссия шаттла STS-92), сейчас не являющаяся основным элементом ITS, и служившая на ранних этапах сборки Международной космической станции временной площадкой для размещения фермы «P6» и элементом крепления американских солнечных батарей, установленных на модуле «Юнити» во время полёта шаттла «Индевор» (STS-97), для обеспечения энергетических потребностей станции.
Конструкция фермы включает два плазменных разрядника, снимающих электростатический заряд, возникающий от трения станции об атмосферу, два модуля преобразователей постоянного тока, четыре гироскопа CMG (Control Moment Gyro), служащих для стабилизации станции, часть линии коммуникационной системы S-диапазона, коммуникационную систему Ku-диапазона, первичный и вторичный распределители энергии, оборудование системы термического контроля, механическое крепление для дальнейшего развития ITS, и роботизированное оборудование для выполнения внекорабельной деятельности.
Коммуникационная система S-диапазона ITS состоит из двух избыточных линий, каждая из которых содержит по три заменяемых на орбите модуля и по две антенны, а также сигнальный процессор основного диапазона, транспондер системы слежения и ретрансляции данных и ещё одну группу антенн радиодиапазона, состоящую из двух направленных антенн с малым и высоким усилением.

P6

«P6» (англ. P6 Truss) — вторая ферменная конструкция запущенная к МКС после «Z1». представляет собой энергетический модуль с двумя солнечными батареями, длиной 36,58 метра каждая. Кроме этого внутри фермы смонтировано различное электротехническое и электронное оборудование, необходимое для преобразования, распределения и передачи полученной электроэнергии. «P6» была доставлена на станцию шаттлом «Индевор» (сборочная миссия МКС 4А, миссия шаттла STS-97) и 3 декабря 2000 года была установлена во временную позицию на ферме «Z1». Установка этой конструкции стала важным этапом для энергообеспечения научной программы станции и функционирования американского сегмента. В дальнейшем ферму «P6» предполагается перенести на постоянную позицию в левой части ITS.

S0

«S0» (англ. S0 Truss, полное название Center Integrated Truss Assembly (ITS) Starbord 0 (S-Zero) Truss) — ферменная конструкция длиной 13,4 метров и шириной 4,6 метра. Ферма весит 13,971 килограмм и в настоящее время служит центральной конструкционной основой ITS. Она была присоединена к лабораторному модулю «Дестини» в ходе сборочной миссии МКС 8A (миссия шаттла STS-110) 11 апреля 2002 года. Кроме своего структурного предназначения, как основного конструктивного элемента ITS, ферма «S0» также выполняет соединительную функцию между герметичными модулями МКС и внешними устройствами расположенными на ITS. Через кабели и трубопроводы размещённые на «S0» передаётся электроэнергия, данные, видеосигнал, а также аммиак для активной системы температурного контроля (Active Thermal Control System). Ферма также служит креплением для различного электронного оборудования, такого как устройства переключения основной шины, четыре преобразователя напряжения постоянного тока и четыре сборки распределителей вторичной энергии. Кроме этого на ферме смонтированы четыре антенны спутниковой навигации GPS и два гироскопа.
Тыльную сторону (со стороны американского сегмента станции) ферменной конструкции «S0» занимает 6,4-метровая панель радиатора, который рассеивает тепло выделяемое контейнерами с электроникой. На лицевой стороне «S0» и ещё десяти ферм размещены рельсы для Mobile Transporter — подвижной тележки, перемещающей главную «руку» станции, канадский манипулятор «Канадарм-2», вдоль всей длины Объединённой ферменной структуры (ITS). Габариты: 13,4 x 4,6 метра (44 x 15 фута)
Масса: 13971 кг (30800 фунтов)

S1

«S1» (англ. S1 Truss, полное название Starboard Side Thermal Radiator Truss) — ферменная конструкция присоединённая к правому борту фермы «S0» 10 октября 2002 года (шаттл «Атлантис», сборочная миссия МКС 9A, миссия шаттла STS-112). На ферме размещены рельсовые пути для тележки «Канадарма-2» и робокара (Crew and Equipment Translation Aid cart), предназначенного для перемещения экипажа и оборудования в ходе внекорабельной деятельности. Кроме этого в конструкции размещены радиаторы и другое оборудование для активной системы температурного контроля ATCS, в контурах охлаждения используется аммиак. Роторная радиаторная стойка поворачивает три радиатора на угол 105°, чтобы обеспечивать их постоянное нахождение в тени, а также подводит к ним электроэнергию и аммиак. На ферме размещены камеры и осветительные приборы, оборудование и антенны для системы связи S-диапазона. Габариты: 13,7 x 4,6 x 1,8 метра (45 x 15 x 6 фута)
Масса: 14124 кг (31137 фунтов)

P1

«P1» (англ. P1 Truss, полное название Port Side Thermal Radiator Truss) — ферменная конструкция размещённая на левом борту центрального сегмента «S0». По своему устройству и предназначению является почти зеркальной копией фермы «S1». Смонтирована 26 ноября 2002 года экипажем шаттла «Индевор» (сборочная миссия МКС 11А, миссия шаттла STS-113). Кроме оборудования для связи в S-диапазоне, на «P1» размещена ещё и коммуникационная система в диапазоне ультравысоких частот (УВЧ, англ. UHF). Габариты: 13,7 x 4,6 x 1,8 метра (45 x 15 x 6 фута)
Масса: 14003 кг (30871 фунтов)

S3/S4

«S3/S4» (англ. S3/S4 Trusses) — ферменные конструкции, являющиеся продолжением развития правого сегмента ITS, присоединены к левой ферме «S1» и служат для размещения двух солнечных батарей по 73 метра и 60 киловатт, а также радиатора и системы поворота. Фермы были запущены на борту шаттла «Атлантис», 8 июня 2007 года, в ходе полёта STS-117. 11 июня сегменты были успешно переданы манипулятором шаттла на «Канадарм-2», и подсоединены к ферме «S1». Установку затруднили проблемы с компьютерным оборудованием на российском сегменте станции, предположительно вызванные статическим током, возникшим при подключении нового сегмента.

P3/P4

«P3/P4» (англ. P3/P4 Trusses) — ферменные конструкции, являющиеся продолжением развития левого сегмента ITS, присоединены к ферме «P1» и выполняют функции аналогичные фермам «S3» и «S4». Масса — 17,5 тонн. Конструкции были запущены 9 сентября 2006 года, на борту шаттла «Атлантис» в первой, после катастрофы «Колумбии», сборочной миссии (STS-115, ISS-12A). Монтаж был произведён с 11 сентября по 12 сентября 2006 года.

P5

«P5» (англ. P5 Truss) — небольшой сегмент, служащий для удлинения фермы «P6», был запущен на борту шаттла «Дискавери» (миссия STS-116) 7 декабря 2006 года и 12 декабря присоединён к ферме «P4», в ходе выхода астронавты также заменили неисправную камеру на сегменте «S1». Его необходимость обусловлена ограничением длины грузового отсека шаттлов и он состоит из самой фермы и кабельно-трубопроводных переходников.

S5/S6

«S5/S6» (англ. S5/S6 Trusses) — аналоги соответственно ферм «P5/P6», c установкой которых ITS полностью завершена, а энергоснабжение станции значительно увеличено, что позволяет проводить более энергозатратные научные исследования. Ферма «S5» была доставлена на МКС в ходе миссии «Индевор» STS-118. Сегмент, массой 1584 кг был размещён в грузовом отсеке шаттла, вместе с другой полезной нагрузкой. 11 августа 2007 года, в 21:45 (UTC) астронавты Ричард Мастрачио и Давид Уильямс начали монтаж фермы «S5».
15 марта 2009 года стартовала миссия «Дискавери» STS-119 с фермой «S6» на борту. Эта ферма является последним крупным фрагментом МКС, который был поставлен Соединенными Штатами. «S6» имеет длину около 14 метров, масса всей конструкции 16 тонн и её стоимость составляет почти в 300 миллионов долларов. 19 марта астронавты Смит Свэнсон и Ричард Арнольд вышли в открытый космос и осуществили монтаж сегмента «S6» ферменной конструкции.

Отрывок, характеризующий Ферменные конструкции МКС

Наташа подала ему руку и вышла. Княжна Марья, напротив, вместо того чтобы уйти, опустилась в кресло и своим лучистым, глубоким взглядом строго и внимательно посмотрела на Пьера. Усталость, которую она очевидно выказывала перед этим, теперь совсем прошла. Она тяжело и продолжительно вздохнула, как будто приготавливаясь к длинному разговору.
Все смущение и неловкость Пьера, при удалении Наташи, мгновенно исчезли и заменились взволнованным оживлением. Он быстро придвинул кресло совсем близко к княжне Марье.
– Да, я и хотел сказать вам, – сказал он, отвечая, как на слова, на ее взгляд. – Княжна, помогите мне. Что мне делать? Могу я надеяться? Княжна, друг мой, выслушайте меня. Я все знаю. Я знаю, что я не стою ее; я знаю, что теперь невозможно говорить об этом. Но я хочу быть братом ей. Нет, я не хочу.. я не могу…
Он остановился и потер себе лицо и глаза руками.
– Ну, вот, – продолжал он, видимо сделав усилие над собой, чтобы говорить связно. – Я не знаю, с каких пор я люблю ее. Но я одну только ее, одну любил во всю мою жизнь и люблю так, что без нее не могу себе представить жизни. Просить руки ее теперь я не решаюсь; но мысль о том, что, может быть, она могла бы быть моею и что я упущу эту возможность… возможность… ужасна. Скажите, могу я надеяться? Скажите, что мне делать? Милая княжна, – сказал он, помолчав немного и тронув ее за руку, так как она не отвечала.
– Я думаю о том, что вы мне сказали, – отвечала княжна Марья. – Вот что я скажу вам. Вы правы, что теперь говорить ей об любви… – Княжна остановилась. Она хотела сказать: говорить ей о любви теперь невозможно; но она остановилась, потому что она третий день видела по вдруг переменившейся Наташе, что не только Наташа не оскорбилась бы, если б ей Пьер высказал свою любовь, но что она одного только этого и желала.
– Говорить ей теперь… нельзя, – все таки сказала княжна Марья.
– Но что же мне делать?
– Поручите это мне, – сказала княжна Марья. – Я знаю…
Пьер смотрел в глаза княжне Марье.
– Ну, ну… – говорил он.
– Я знаю, что она любит… полюбит вас, – поправилась княжна Марья.
Не успела она сказать эти слова, как Пьер вскочил и с испуганным лицом схватил за руку княжну Марью.
– Отчего вы думаете? Вы думаете, что я могу надеяться? Вы думаете?!
– Да, думаю, – улыбаясь, сказала княжна Марья. – Напишите родителям. И поручите мне. Я скажу ей, когда будет можно. Я желаю этого. И сердце мое чувствует, что это будет.
– Нет, это не может быть! Как я счастлив! Но это не может быть… Как я счастлив! Нет, не может быть! – говорил Пьер, целуя руки княжны Марьи.
– Вы поезжайте в Петербург; это лучше. А я напишу вам, – сказала она.
– В Петербург? Ехать? Хорошо, да, ехать. Но завтра я могу приехать к вам?
На другой день Пьер приехал проститься. Наташа была менее оживлена, чем в прежние дни; но в этот день, иногда взглянув ей в глаза, Пьер чувствовал, что он исчезает, что ни его, ни ее нет больше, а есть одно чувство счастья. «Неужели? Нет, не может быть», – говорил он себе при каждом ее взгляде, жесте, слове, наполнявших его душу радостью.
Когда он, прощаясь с нею, взял ее тонкую, худую руку, он невольно несколько дольше удержал ее в своей.
«Неужели эта рука, это лицо, эти глаза, все это чуждое мне сокровище женской прелести, неужели это все будет вечно мое, привычное, такое же, каким я сам для себя? Нет, это невозможно!..»
– Прощайте, граф, – сказала она ему громко. – Я очень буду ждать вас, – прибавила она шепотом.
И эти простые слова, взгляд и выражение лица, сопровождавшие их, в продолжение двух месяцев составляли предмет неистощимых воспоминаний, объяснений и счастливых мечтаний Пьера. «Я очень буду ждать вас… Да, да, как она сказала? Да, я очень буду ждать вас. Ах, как я счастлив! Что ж это такое, как я счастлив!» – говорил себе Пьер.


В душе Пьера теперь не происходило ничего подобного тому, что происходило в ней в подобных же обстоятельствах во время его сватовства с Элен.
Он не повторял, как тогда, с болезненным стыдом слов, сказанных им, не говорил себе: «Ах, зачем я не сказал этого, и зачем, зачем я сказал тогда „je vous aime“?» [я люблю вас] Теперь, напротив, каждое слово ее, свое он повторял в своем воображении со всеми подробностями лица, улыбки и ничего не хотел ни убавить, ни прибавить: хотел только повторять. Сомнений в том, хорошо ли, или дурно то, что он предпринял, – теперь не было и тени. Одно только страшное сомнение иногда приходило ему в голову. Не во сне ли все это? Не ошиблась ли княжна Марья? Не слишком ли я горд и самонадеян? Я верю; а вдруг, что и должно случиться, княжна Марья скажет ей, а она улыбнется и ответит: «Как странно! Он, верно, ошибся. Разве он не знает, что он человек, просто человек, а я?.. Я совсем другое, высшее».
Только это сомнение часто приходило Пьеру. Планов он тоже не делал теперь никаких. Ему казалось так невероятно предстоящее счастье, что стоило этому совершиться, и уж дальше ничего не могло быть. Все кончалось.
Радостное, неожиданное сумасшествие, к которому Пьер считал себя неспособным, овладело им. Весь смысл жизни, не для него одного, но для всего мира, казался ему заключающимся только в его любви и в возможности ее любви к нему. Иногда все люди казались ему занятыми только одним – его будущим счастьем. Ему казалось иногда, что все они радуются так же, как и он сам, и только стараются скрыть эту радость, притворяясь занятыми другими интересами. В каждом слове и движении он видел намеки на свое счастие. Он часто удивлял людей, встречавшихся с ним, своими значительными, выражавшими тайное согласие, счастливыми взглядами и улыбками. Но когда он понимал, что люди могли не знать про его счастье, он от всей души жалел их и испытывал желание как нибудь объяснить им, что все то, чем они заняты, есть совершенный вздор и пустяки, не стоящие внимания.
Когда ему предлагали служить или когда обсуждали какие нибудь общие, государственные дела и войну, предполагая, что от такого или такого исхода такого то события зависит счастие всех людей, он слушал с кроткой соболезнующею улыбкой и удивлял говоривших с ним людей своими странными замечаниями. Но как те люди, которые казались Пьеру понимающими настоящий смысл жизни, то есть его чувство, так и те несчастные, которые, очевидно, не понимали этого, – все люди в этот период времени представлялись ему в таком ярком свете сиявшего в нем чувства, что без малейшего усилия, он сразу, встречаясь с каким бы то ни было человеком, видел в нем все, что было хорошего и достойного любви.
Рассматривая дела и бумаги своей покойной жены, он к ее памяти не испытывал никакого чувства, кроме жалости в том, что она не знала того счастья, которое он знал теперь. Князь Василий, особенно гордый теперь получением нового места и звезды, представлялся ему трогательным, добрым и жалким стариком.
Пьер часто потом вспоминал это время счастливого безумия. Все суждения, которые он составил себе о людях и обстоятельствах за этот период времени, остались для него навсегда верными. Он не только не отрекался впоследствии от этих взглядов на людей и вещи, но, напротив, в внутренних сомнениях и противуречиях прибегал к тому взгляду, который он имел в это время безумия, и взгляд этот всегда оказывался верен.
«Может быть, – думал он, – я и казался тогда странен и смешон; но я тогда не был так безумен, как казалось. Напротив, я был тогда умнее и проницательнее, чем когда либо, и понимал все, что стоит понимать в жизни, потому что… я был счастлив».
Безумие Пьера состояло в том, что он не дожидался, как прежде, личных причин, которые он называл достоинствами людей, для того чтобы любить их, а любовь переполняла его сердце, и он, беспричинно любя людей, находил несомненные причины, за которые стоило любить их.


С первого того вечера, когда Наташа, после отъезда Пьера, с радостно насмешливой улыбкой сказала княжне Марье, что он точно, ну точно из бани, и сюртучок, и стриженый, с этой минуты что то скрытое и самой ей неизвестное, но непреодолимое проснулось в душе Наташи.
Все: лицо, походка, взгляд, голос – все вдруг изменилось в ней. Неожиданные для нее самой – сила жизни, надежды на счастье всплыли наружу и требовали удовлетворения. С первого вечера Наташа как будто забыла все то, что с ней было. Она с тех пор ни разу не пожаловалась на свое положение, ни одного слова не сказала о прошедшем и не боялась уже делать веселые планы на будущее. Она мало говорила о Пьере, но когда княжна Марья упоминала о нем, давно потухший блеск зажигался в ее глазах и губы морщились странной улыбкой.
Перемена, происшедшая в Наташе, сначала удивила княжну Марью; но когда она поняла ее значение, то перемена эта огорчила ее. «Неужели она так мало любила брата, что так скоро могла забыть его», – думала княжна Марья, когда она одна обдумывала происшедшую перемену. Но когда она была с Наташей, то не сердилась на нее и не упрекала ее. Проснувшаяся сила жизни, охватившая Наташу, была, очевидно, так неудержима, так неожиданна для нее самой, что княжна Марья в присутствии Наташи чувствовала, что она не имела права упрекать ее даже в душе своей.
Наташа с такой полнотой и искренностью вся отдалась новому чувству, что и не пыталась скрывать, что ей было теперь не горестно, а радостно и весело.
Когда, после ночного объяснения с Пьером, княжна Марья вернулась в свою комнату, Наташа встретила ее на пороге.
– Он сказал? Да? Он сказал? – повторила она. И радостное и вместе жалкое, просящее прощения за свою радость, выражение остановилось на лице Наташи.
– Я хотела слушать у двери; но я знала, что ты скажешь мне.
Как ни понятен, как ни трогателен был для княжны Марьи тот взгляд, которым смотрела на нее Наташа; как ни жалко ей было видеть ее волнение; но слова Наташи в первую минуту оскорбили княжну Марью. Она вспомнила о брате, о его любви.