MIR-KVANT-avaruusasemamoduuli | |
---|---|
Organisaatio | Neuvostoliiton avaruusohjelma |
Pääurakoitsijat | NPO Mashinostroeniya , NPO Elektropribor (ohjausjärjestelmän kehittäminen) |
Muut nimet | Astrofysiikan observatorio RENTGEN |
Aaltoalue | Röntgen- ja gammasäteet |
COSPAR-tunnus | 1987-030A |
NSSDCA ID | 1987-030A |
SCN | 17845 |
Sijainti | Orbitaaliasema MIR |
Ratatyyppi | matala |
Ratakorkeus | 390 km |
Kiertojakso | 89,8 minuuttia |
Julkaisupäivä | 31. maaliskuuta 1987 |
Käynnistyspaikka | Baikonur |
Orbit-laukaisin | Protoni-K |
Deorbit päivämäärä | 23. maaliskuuta 2001 |
Paino | 11 tonnia (22,8 tonnia toimivalla palveluyksiköllä) |
tieteellisiä välineitä | |
|
röntgenteleskooppi |
|
röntgenspektrometri |
|
röntgenspektrometri |
|
gammasädespektrometri |
Mission logo | |
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa |
KVANT (TsM-E, 37KE, indeksi: 11F37) on Neuvostoliiton kiertorata-avaruusaseman Mir toinen moduuli . Ensimmäinen moduuli telakoituna aseman tukiyksikköön. Moduulissa oli laitteita astrofysikaalisiin havaintoihin (röntgenobservatorio) sekä materiaalitieteen ja biologian tutkimukseen.
Kvant-moduuli oli ensimmäinen kokeellinen versio 37K-tyyppisistä moduuleista TKS-palautusajoneuvolla. ( Supply transport ship ), se oli alun perin suunniteltu telakoitavaksi Salyut-7 kiertoradalle . Laitteen kehitys aloitettiin 19. syyskuuta 1979 . Moduulin ohjausjärjestelmän on kehittänyt Kharkiv NPO Elektropribor .
Alun perin suunniteltiin luoda kahdeksan 37K-laitetta.
37KE-laite sai nimen "Kvant" ja se oli varustettu astrofysikaalisen tutkimuksen välineillä. Ajoneuvossa käytettiin Salyut-5B-aseman ohjausjärjestelmää ja Almaz - kiertorataasemalle kehitettyä gyrodyne -suuntausjärjestelmää . Moduulin viimeistely ei ehtinyt valmistua Salyut-7-kiertorataaseman olemassaolon loppuun mennessä, joten se päätettiin telakoida Mir-asemalle. Siihen mennessä kuitenkin suunniteltiin, että Mir-aseman kiertoradalla olisi 65°:n kaltevuus, eikä Kvantin laukaisuun suunniteltu Proton-kantoraketti pystynyt toimittamaan raskasta laitetta sellaiselle kiertoradalle. Tammikuussa 1985 Mirin kiertoradan kaltevuus muutettiin 51,6°:ksi, mikä mahdollisti Kvantin toimittamisen asemalle Proton-raketilla. Kvant oli nyt kuitenkin tarkoitus telakoida Mirin perässä olevaan telakointisatamaan, mikä vaati lisäkaapeleita ponneaineen siirtämiseksi Progress-rahtialuksesta asemalle. Tämä lisäsi jälleen Kvantin lentoonlähtöpainoa, mikä johti tarpeeseen vähentää toimivan lastiyksikön polttoaineen syöttöä. Tästä huolimatta Kvantin lentoonlähtöpaino oli 22,8 tonnia, joten Kvant oli raskain koskaan laukaisukuorma Proton-kantoraketilla (Sukkulan enimmäiskuorma oli 22 753 kg - avaruusteleskooppi "Chandra" ).
"Kvant" ja sen toiminnallinen lastiyksikkö (FGB) otettiin käyttöön 31. maaliskuuta 1987. Laukaisun aikana Sojuz TM-2 -avaruusalus oli jo telakoituna asemalle. Toiminnallinen lastilohko suoritti 2. ja 5. huhtikuuta päätelakkaliikkeet Mir-asemalle.
Ensimmäinen telakointiyritys epäonnistui - noin 200 metrin etäisyydellä asemasta Iglan telakointijärjestelmä menetti suuntiman ja moduuli ohitti 10 metriä asemalta. Kvant-moduuli ja toimiva lastilohko ajautuivat 400 km ennen kuin FGB-moottoreita käytettiin sen palauttamiseen.
Toinen ensimmäinen telakointiyritys saatiin onnistuneesti päätökseen 9. huhtikuuta 1987. Moduulin lopullinen jäykkä telakointi ei kuitenkaan onnistunut: 35–40 mm puuttui ennen SU-runkojen kohdistusta. Tässä kokoonpanossa oli mahdotonta korjata aseman suuntaa sen vahingoittumisen vaaralla. Tilanteen selventämiseksi 11. huhtikuuta asemamiehistö teki avaruuskävelyn. Kävi ilmi, että lopullista kovaa telakointia estivät asemajätteet, jotka olivat telakointilohkon vieressä [1] . Kun jätteet oli poistettu, Kvant telakoitiin lopulta asemalle [2] .
Kvantista irrottamisen jälkeen (12. huhtikuuta) FGB palautettiin Maahan.
Kvant-moduuli koostui kahdesta miehistölle sopivasta osastosta ja yhdestä laitteistoosastosta. Kvantissa oli kuusi gyrodyniä , joita voitiin käyttää aseman suuntaamiseen uudelleen ilman korjauspotkurien käyttöä, ja se sisälsi myös joitain astronautien elämää ylläpitäviä järjestelmiä, kuten happigeneraattorin ja laitteet hiilidioksidin poistamiseksi aseman ilmasta. Kvantille toimitettiin ylimääräinen aurinkoakku , joka myöhemmin (kesäkuussa 1987) asennettiin aseman päämoduuliin. Moduulin tieteellisten laitteiden kompleksi sisälsi niin sanotun astrofysiikan observatorion "röntgen". Tämä observatorio sisälsi useita laitteita.
Shadow mask telescope (TTM), englanninkielinen versio nimestä COMIS / Coded Mask Imaging Spectrometer , on laajakulmakamera, joka käyttää koodausmaskia tuloaukkona lähteiden sijainnin määrittämiseen. TTM-teleskooppi kehitettiin yhteistyössä Utrechtin (Alankomaat) avaruustutkimuslaboratorion [3] ja Birminghamin yliopiston (Yhdistynyt kuningaskunta) fysiikan ja avaruustutkimuksen koulun kanssa . TTM-teleskooppi oli maailman ensimmäinen kiertoradalla oleva röntgenteleskooppi, joka käytti kuvantamiseen koodatun aukon periaatetta. Teleskoopin näkökenttä on 15×15 astetta, kulmaresoluutio noin 2 kaariminuuttia. Teleskoopin toiminta-alue on 2-30 keV , fotonien havaitsemiseen käytettävän paikkaherkän suhteellisen laskurin ominaisuuksien määräämä energiaresoluutio on noin 20 % 6 keV:n energialla. Ilmaisin täytettiin ksenonin (95 %) ja hiilidioksidin (5 %) seoksella paineessa 1 atm . Ilmaisimen työskentelyala oli 540 cm2.
HEXE-spektrometrin on kehittänyt Institute of Extraterrestrial Physics of the Society. Max Planck . Spektrometri koostui neljästä ilmaisimesta NaI (Tl) ja CsI (Tl) ja toimi "Phoswich"-periaatteella ( eng. Phoswich-detektori ). Laitteen näkökenttää rajoittivat kollimaattorit , joiden mitat olivat 1,5 × 1,5 astetta (leveys puolikorkeudella). Jokaisen neljän identtisen HEXTE-ilmaisimen tehollinen pinta-ala oli noin 200 neliösenttimetriä. Laitteen käyttöenergia-alue on 15–200 keV. Tällä spektrialueella on erittäin tärkeää pystyä huomioimaan instrumentaalisen taustan vaikutus mahdollisimman luotettavasti, mikä tehtiin "keinuvan" kollimaattorin periaatteella. Laitteen ilmaisimet katsoivat lähdettä jonkin aikaa, minkä jälkeen ne kääntyivät useiksi minuutiksi 2,5 astetta poispäin ja katsoivat "kirkasta" taivasta, mikä itse asiassa tarkoitti ilmaisimen instrumentaalisen taustan mittaamista. Lyijy- , tina- ja kuparipinnoitteita käytettiin passiivisena suojana instrumentin sivuilla ja takana .
ESA :ssa kehitetty kaasutuikesuhteellinen spektrometri suunniteltiin saamaan spektrejä, joiden energiaresoluutio on paljon suurempi kuin TTM-teleskoopin kaasulaskurin. Laitteen näkökenttää rajoitti 3 asteen kollimaattori. Käyttöenergia-alue on 2–100 keV. Tehokas pinta- ala on noin 300 cm2 . Energia-asteikon vakaus varmistettiin seuraamalla kalibrointipäästölinjoja. Valitettavasti instrumentti epäonnistui melkein observatorion työn alussa.
Pulsar X-1 -kompleksi koostui kahdesta spektrometristä: Spektr ja Ira. Spektr-spektrometri oli 4 identtisen ilmaisimen (tehollinen pinta-ala 314 cm 2 ) kompleksi, joka oli valmistettu NaI-kiteestä tallentavilla valokerrostajilla, joita ympäröi aktiivinen CsI-sahainsidenssisuoja. Spektrometrin käyttöenergia-alue on 20–800 keV. Näkökenttää rajoitti 3×3 asteen kollimaattori. Ira-spektrometri on suunniteltu havaitsemaan gammasäteilypurkauksia . Tallennusosa oli täysin identtinen Spektr-spektrometrin kanssa, paitsi että sen näkökenttää ei rajoittunut kollimaattori.
Glazarin ultraviolettiteleskooppi, joka on kehitetty Granit Special Design Bureaussa (Armenia) yhteistyössä Byurakanin astrofysikaalisen observatorion kanssa, suunniteltiin skannaamaan taivasta 1600 angströmin aallonpituudella galaksien ja kvasaarien etsimiseksi (näiden kahden sanan yhdistelmä). heijastuu kaukoputken nimessä), jonka ylimäärä on ultraviolettialueella. Löydetyt esineet suunniteltiin sitten tutkittavaksi tarkemmin muilla välineillä. Lisäksi kaukoputken odotettiin mittaavan useiden tunnettujen lähteiden ultraviolettivirtaa galaksissamme ja sen ulkopuolella.
Teleskooppi rakennettiin Ritchey-Chrétienin kaavion mukaan ja sen näkökenttä oli halkaisijaltaan 1,3 astetta ja kulmaresoluutio noin 20 kaarisekuntia. Teleskoopin polttoväli on 1,7 m, pääpeilin halkaisija 40 cm. Teleskoopin polttotasoon sijoitettu mikrokanavalevy siirsi kuvan ultraviolettisäteilystä näkyvälle alueelle, jossa se tallennettiin tavalliselle valokuvafilmi (Kodak 103a-G). Kaksi litiumfluoridikorjauslinssiä , cesiumjodidi katodi , magnesiumjodidi katodiikkuna ja kalsiumfluoridihäiriösuodatin rajoittivat kaukoputken optisen järjestelmän lähetyksen 250 angströmin laajalle aallonpituusalueelle noin 1640 angströmin aallonpituudella. Teleskooppi asennettiin alustalle Kvant-moduulin ulkopuolelle. Teleskoopin tähtianturiparia käytettiin kiinnittämään sen näkökenttä kahdelle akselille, toinen tähtianturipari, joka oli kalteva 41 ja 45 astetta kaukoputken optiseen akseliin nähden, esti sen pyörimisen akselin ympäri. Havainnot tehtiin Mir-aseman ollessa Maan varjossa, tyypillisesti tällaisten havaintojen pituus oli 20-30 minuuttia. Teleskooppi voi toimia sekä automaattisessa että manuaalisessa ohjaustilassa. Filmikasetin loppumisen jälkeen astronautit korvasivat sen uudella siirtokameralla. Jokainen kasetti sisälsi noin 8 metriä filmiä, mikä mahdollistaa yli 150 valokuvan. Teleskoopin testihavainnot suoritettiin kesä-heinäkuussa 1987. Havainnot osoittivat, että kaukoputken herkkyys oli odotettua pienempi, minkä seurauksena koko taivaan tutkimuksia ei tehty. Teleskoopin pääasiallinen toimintatapa oli tarkkailla OB - tyyppisiä tähtijoukkoja .
Vuonna 1990 teleskooppia täydennettiin ultraviolettiteleskoopilla "Glazar-2" [4] .
Moduuli, joka sisältää työkaluja biologiseen tutkimukseen.
Vuoden 1987 lopussa havaittiin ongelmia TTM-teleskoopin kanssa. Teleskoopin ilmaisin sammui aika ajoin ja ilmaisimen korkeajännitegeneraattori alkoi pettää. Neuvostoliiton, tanskalaisten ja brittiläisten tutkijoiden pyynnöstä kiertorataryhmä päätti korjata kaukoputken. Kesäkuun 1988 lopussa asemalle toimitettiin varailmaisin. Vuoden 1988 toisella puoliskolla kiertorataryhmä korvasi TTM-teleskoopin ilmaisimen uudella kahden avaruuskävelyn aikana. Astronautien ensimmäisen avaruuskävelyn aikana (30. kesäkuuta) ilmaisinta ei voitu vaihtaa, koska teleskoopin kiinnikkeiden irrottaminen oli vaikeaa. Toinen avaruuskävely ilmaisimen korvaamiseksi tehtiin 20. lokakuuta 1988. Tämän poistumisen aikana Orlan-DMA- avaruuspukua käytettiin ensimmäistä kertaa .
Tammikuussa 1991 Kvant-moduuliin asennettiin tukirakenne, joka oli alun perin suunniteltu aurinkopaneelien asentamiseen. Heinäkuussa 1991 neljän avaruuskävelyn tuloksena asemamiehistö asensi Sophora-ristikon , joka oli tarkoitettu asentamaan ylimääräinen korjausmoottori sekä instrumentit aseman rungon ulkopuolelle. Rata- aseman ohjattavuuden parantamiseksi korjausmoottori (toimitti Progress M-14 -rahtilaiva) asennettiin Soforan tilalle syyskuussa 1992. Syyskuussa 1993 Rapana-tila asennettiin Kvant-moduuliin . Ristikon asennustyö oli kokeellista, jotta voitaisiin testata mahdollisia töitä suunnitellulla Mir-2-asemalla. Jatkossa Rapanan tilalle asennettiin erilaisia työkaluja. 22. toukokuuta 1995 yksi Kristall-moduulin aurinkopaneeleista asennettiin uudelleen Kvantiin. Toukokuussa 1996 Kvantiin asennettiin ylimääräinen aurinkoakku, joka toimitettiin Mir-aseman telakointimoduulin mukana. Kesäkuussa 1996 Rapanan maatilaa laajennettiin. Marraskuussa 1997 Kvantille Kristall-moduulista toimitetut vanhat aurinkopaneelit poistettiin ja niiden tilalle asennettiin uusi aurinkopaneelikompleksi. Huhtikuussa 1998 Sophora-tilalla ollut vanha korjausmoottori korvattiin uudella.
Tärkeimmistä tieteellisistä löydöistä ja saavutuksista, jotka on saatu Kvant-moduulin havaintojen avulla, on huomattava:
Yleisesti ottaen yli 100 artikkelia on julkaistu astrofysikaalisen moduulin Kvant instrumenttien havaintojen perusteella. Tieteellisessä kirjallisuudessa on yli 800 artikkelia, joissa mainitaan Mir-Kvantin observatorion havaintojen tulokset [11] .
Sanakirjat ja tietosanakirjat |
---|
Orbitaaliasema "Mir" | ||
---|---|---|
Moduulit | ||
laivoja | ||
Ohjelmat | ||
Tutkimusmatkat |
| |
Orbitaaliaseman "Mir" kokoonpanojärjestys
Rata-aseman "Mir" moduulien asettelu ennen tulvaa
|
Avaruusohjelma "Energy-Buran" | ||
---|---|---|
Komponentit | ||
Orbital-instanssit | ||
Testitapaukset ja -laitteet | ||
Käynnistyspaikka | Baikonur | |
laskeutumispaikat |
| |
liittyvät aiheet |
|