Модуль Tranquility

Модуль Tranquility (также известный как Node 3) — это герметичный обитаемый модуль Международной космической станции (МКС), предназначенный для размещения систем жизнеобеспечения, оборудования для физических упражнений, а также для обеспечения стыковки транспортных кораблей и других модулей. Модуль был разработан и изготовлен Европейским космическим агентством (ЕКА) по контракту с НАСА и доставлен на орбиту в 2010 году.

История создания

Проект модуля Tranquility (с англ. — «Спокойствие») берёт начало в 1990-х годах, когда Европейское космическое агентство предложило создать для МКС дополнительный узловой модуль (Node 3) в рамках программы обмена технологиями. Первоначально модуль планировалось использовать как стыковочный узел для европейского грузового корабля ATV (Automated Transfer Vehicle), а также для размещения части оборудования систем жизнеобеспечения.

Строительство модуля началось в 2003 году на предприятиях итальянского подразделения компании Thales Alenia Space (Турин, Италия). Финансирование осуществлялось ЕКА в рамках соглашения с НАСА, по которому европейская сторона получала доступ к ресурсам станции. В 2009 году модуль был передан НАСА и отправлен в Космический центр имени Кеннеди (Флорида, США) для подготовки к запуску.

Запуск был осуществлён 8 февраля 2010 года в рамках миссии STS-130 шаттла «Индевор». Модуль был доставлен на орбиту вместе с обзорным куполом Cupola, который был пристыкован к одному из портов Tranquility. 12 февраля 2010 года модуль был успешно пристыкован к левому порту модуля Unity (Node 1) с помощью дистанционного манипулятора Canadarm2.

Конструкция и характеристики

Модуль Tranquility представляет собой цилиндрическую конструкцию из алюминиевого сплава с герметичным корпусом. Основные параметры:

• Длина: 6,7 метра
• Диаметр: 4,48 метра
• Масса на орбите: около 19 000 кг (включая оборудование)
• Объём герметичного пространства: около 75 кубических метров

Модуль имеет шесть стыковочных портов (один осевой и пять радиальных), что позволяет использовать его как узловой элемент для соединения других модулей и приёма транспортных кораблей. На момент установки порты были заняты следующим образом:

• Передний порт: пристыкован к модулю Unity (Node 1)
• Задний порт: свободен (используется для стыковки грузовых кораблей, например, Dragon 2)
• Левый порт: пристыкован модуль Cupola
• Правый порт: пристыкован модуль Leonardo (PMM — Permanent Multipurpose Module)
• Надирный порт (обращённый к Земле): пристыкован модуль BEAM (Bigelow Expandable Activity Module)
• Зенитный порт (обращённый от Земли): свободен

Внутренняя отделка модуля выполнена из съёмных панелей, за которыми проложены кабели, трубопроводы и воздуховоды. Модуль оснащён системой вентиляции, освещения, а также аварийными датчиками и средствами пожаротушения.

Оборудование и системы жизнеобеспечения

Основное назначение модуля Tranquility — размещение критически важных систем жизнеобеспечения МКС, которые ранее были распределены по другим модулям. Внутри модуля установлены следующие системы:

Система регенерации воды (WRS — Water Recovery System)

Система, входящая в состав американского сегмента МКС, предназначена для переработки мочи, конденсата и других жидких отходов в питьевую воду. Вода проходит многоступенчатую очистку, включая дистилляцию, фильтрацию и обработку активированным углём. Производительность системы — до 35 литров воды в час.

Система генерации кислорода (OGS — Oxygen Generation System)

Установка, которая методом электролиза воды разлагает её на водород и кислород. Кислород подаётся в атмосферу станции, а водород сбрасывается в космос или используется для дополнительных химических реакций. Система способна производить до 5,4 кг кислорода в сутки, что достаточно для экипажа из 6 человек.

Система удаления углекислого газа (CDRA — Carbon Dioxide Removal Assembly)

Устройство, использующее цеолитовые фильтры для поглощения углекислого газа из воздуха. Отработанный CO₂ сбрасывается в космос. В модуле также установлена резервная система — Vozdukh (российская разработка), но она используется редко.

Оборудование для физических упражнений

В модуле Tranquility размещены тренажёры, необходимые для поддержания физической формы экипажа в условиях невесомости:

• Беговая дорожка T2 (COLBERT) — устройство с виброизоляцией, позволяющее бегать в условиях микрогравитации.
• Силовой тренажёр aRED (Advanced Resistive Exercise Device) — устройство для силовых тренировок, использующее вакуумные цилиндры для создания сопротивления.

Системы хранения и связи

В модуле установлены стойки с электронным оборудованием, включая серверы для обработки данных, системы связи с Землёй и блоки управления. Часть объёма отведена под хранение расходных материалов, продуктов питания и научного оборудования.

Модуль Cupola

К модулю Tranquility пристыкован обзорный купол Cupola (с итал. — «купол»), который был доставлен на орбиту одновременно с ним. Cupola представляет собой семиоконную конструкцию диаметром 2,95 метра и высотой 1,5 метра. Она состоит из шести боковых иллюминаторов и одного центрального, диаметром 80 см, что обеспечивает панорамный обзор на 360 градусов.

Купол используется для:

• Визуального контроля при стыковке транспортных кораблей
• Наблюдения за поверхностью Земли и космическим пространством
• Фото- и видеосъёмки для научных и образовательных целей
• Психологической разгрузки экипажа (возможность видеть Землю и звёзды)

Cupola оснащена системой терморегуляции, защитными шторками от солнечного излучения и поручнями для фиксации астронавтов.

Применение и значение

Модуль Tranquility выполняет несколько ключевых функций на МКС:

1. Узловой модуль: обеспечивает стыковку других модулей и транспортных кораблей, что позволяет расширять станцию и менять её конфигурацию.
2. Центр жизнеобеспечения: сосредоточение систем регенерации воды и воздуха делает модуль критически важным для длительного пребывания экипажа. Без этих систем станция не могла бы поддерживать экипаж более нескольких дней.
3. Спортивный зал: размещение тренажёров в одном модуле позволяет экипажу эффективно бороться с негативными последствиями невесомости (атрофия мышц, потеря костной массы).
4. Научная платформа: в модуле установлены стойки для экспериментов, а также он используется для хранения научного оборудования.

Интересные факты

• Название «Tranquility» было выбрано по результатам открытого конкурса среди школьников США. Оно отсылает к месту посадки «Аполлона-11» — Море Спокойствия (Mare Tranquillitatis) на Луне.
• Модуль стал первым европейским герметичным модулем, постоянно пристыкованным к МКС (ранее европейский модуль «Коламбус» был пристыкован в 2008 году, но он не является узловым).
• Внутри модуля Tranquility установлен «космический туалет» (Waste and Hygiene Compartment), который, однако, используется реже, чем туалет в российском сегменте.
• В 2016 году к надирному порту модуля был пристыкован надувной модуль BEAM, который стал первым в истории обитаемым модулем такого типа на МКС.

Источники

• NASA. International Space Station: Tranquility (Node 3) Fact Sheet. — 2010.
• European Space Agency. Node 3: Tranquility. — 2009.
• Thales Alenia Space. Node 3 Technical Description. — 2008.
• NASA. STS-130 Mission Overview. — 2010.
• «Международная космическая станция: история и перспективы». — М.: Роскосмос, 2015.