Транквилити

Транквилити (от англ. Tranquility — «спокойствие», «безмятежность») — это модуль Международной космической станции (МКС), предназначенный для обеспечения жизнедеятельности экипажа и размещения систем жизнеобеспечения, а также для проведения научных экспериментов. Полное название — Node 3 (Узел 3). Модуль был разработан и изготовлен Европейским космическим агентством (ЕКА) по контракту с НАСА и доставлен на орбиту в 2010 году. «Транквилити» является одним из ключевых элементов американского сегмента МКС, обеспечивая регенерацию воздуха и воды, а также предоставляя пространство для отдыха и работы космонавтов.

История создания и доставки

Проект модуля Node 3 (изначально называвшегося «Узел-3») был разработан в рамках программы строительства МКС. В отличие от герметичных стыковочных переходов Node 1 («Юнити») и Node 2 («Гармония»), «Транквилити» изначально проектировался как модуль с расширенными функциями жизнеобеспечения. Его строительство было поручено итальянскому подразделению компании Thales Alenia Space (по контракту с ЕКА). Финансирование и техническое руководство осуществляло НАСА.

Модуль был изготовлен на заводе в Турине (Италия) и в мае 2009 года доставлен в Космический центр имени Кеннеди (Флорида, США) для окончательной сборки и испытаний. Запуск состоялся 8 февраля 2010 года в рамках миссии STS-130 шаттла «Индевор». 12 февраля 2010 года, после стыковки шаттла с МКС, «Транквилити» был пристыкован к левому (по направлению полёта) порту модуля «Юнити» с помощью робота-манипулятора Canadarm2. В ходе миссии были выполнены три выхода в открытый космос для подключения систем модуля и установки внешнего оборудования.

Конструкция и технические характеристики

«Транквилити» представляет собой герметичный цилиндрический модуль с габаритами, схожими с другими узловыми модулями МКС.

Основные параметры

• Длина: 6,7 метра
• Диаметр: 4,48 метра
• Масса: около 15,5 тонн (включая оборудование)
• Герметичный объём: 106,5 кубических метров
• Полезный объём (для экипажа): около 75 кубических метров
• Материал корпуса: алюминиевые сплавы

Стыковочные порты

Модуль оснащён шестью стыковочными узлами (Common Berthing Mechanism — CBM), расположенными по торцам и по бокам цилиндра. На момент запуска четыре порта были заняты:

• Передний (направленный к носу станции): соединён с модулем «Юнити» (Node 1).
• Задний (направленный к корме): используется для стыковки грузовых кораблей (например, Cygnus) или дополнительных модулей. В 2016 году к этому порту был пристыкован надувной модуль BEAM.
• Левый (по направлению полёта): занят модулем «Купол» (Cupola).
• Правый (противоположный): используется для стыковки японского грузового корабля HTV (Kounotori) или других аппаратов.

Два боковых порта (левый и правый) изначально были закрыты заглушками и могут быть задействованы для расширения станции.

Назначение и системы

«Транквилити» выполняет три основные функции: обеспечение жизнедеятельности, размещение научного оборудования и предоставление пространства для экипажа.

Системы жизнеобеспечения (ECLSS)

Внутри модуля размещены наиболее критичные системы регенерации воздуха и воды, которые были перенесены из других модулей МКС (в основном из лаборатории «Дестини»). Ключевые из них:

• Система регенерации воды (Water Recovery System — WRS): перерабатывает конденсат из воздуха, урину и другие жидкие отходы в чистую питьевую воду. Система позволяет сократить объём доставляемой с Земли воды на 60–70%.
• Система генерации кислорода (Oxygen Generation System — OGS): методом электролиза разлагает воду на кислород (для дыхания) и водород (сбрасывается в космос или используется для других процессов). Обеспечивает до 6 кг кислорода в сутки.
• Система удаления углекислого газа (Carbon Dioxide Removal Assembly — CDRA): использует цеолитовые фильтры для поглощения CO₂ из воздуха станции. Впоследствии была дополнена более эффективными системами (например, в модуле «Наука»).
• Система очистки воздуха (Trace Contaminant Control System — TCCS): удаляет микропримеси (ацетон, аммиак, спирты и др.), выделяемые оборудованием и экипажем.

Модуль «Купол» (Cupola)

К левому порту «Транквилити» пристыкован модуль «Купол» (Cupola) — обсервационный отсек с семью иллюминаторами (шесть боковых и один центральный диаметром 80 см). «Купол» используется для наблюдения за Землёй, управления роботом-манипулятором Canadarm2, а также для фото- и видеосъёмки. Он был доставлен на орбиту одновременно с «Транквилити» в рамках миссии STS-130.

Научное оборудование

Внутри модуля установлены стойки (racks) для проведения экспериментов. В частности, в «Транквилити» размещены:

• Система для биологических экспериментов (например, по выращиванию кристаллов белков).
• Оборудование для изучения поведения жидкостей в невесомости (Fluids Integrated Rack — FIR).
• Система для исследования воздействия космической радиации на материалы.

Жилые отсеки

В модуле оборудованы четыре спальных отсека (кубрика) для членов экипажа. Каждый отсек представляет собой звукоизолированную кабину с вентиляцией, освещением, компьютером и местом для хранения личных вещей. Также в «Транквилити» расположен туалет (WHC — Waste and Hygiene Compartment) и душевая кабина (хотя последняя используется редко из-за невесомости).

Эксплуатация и модернизация

После ввода в строй в 2010 году «Транквилити» стал одним из самых загруженных модулей американского сегмента. В нём постоянно находятся системы жизнеобеспечения, а также проводятся регулярные технические обслуживания и замены фильтров.

В 2016 году к заднему порту модуля был пристыкован надувной модуль BEAM (Bigelow Expandable Activity Module), который используется для тестирования технологий развёртываемых конструкций и хранения грузов. В 2021 году, после стыковки российского многофункционального лабораторного модуля «Наука», часть функций по очистке воздуха была перераспределена, но «Транквилити» остаётся основным источником регенерированной воды и кислорода.

Значение и перспективы

«Транквилити» является ключевым элементом системы жизнеобеспечения МКС. Без его работы была бы невозможна длительная эксплуатация станции с постоянным экипажем из 6–7 человек. Модуль также служит прототипом для будущих космических станций, где регенерация ресурсов (воды, воздуха) станет обязательной. В планах НАСА и ЕКА — использование аналогичных модулей в проекте лунной орбитальной станции Gateway, где «Транквилити» может быть модернизирован для работы в условиях дальнего космоса.

Интересные факты

• Название «Транквилити» было выбрано по результатам открытого конкурса среди школьников США. Оно отсылает к Морю Спокойствия (лат. Mare Tranquillitatis) на Луне — месту посадки миссии «Аполлон-11» в 1969 году.
• Модуль имеет собственный герб, разработанный ЕКА, на котором изображён силуэт космонавта на фоне Земли и Луны.
• Внутри «Транквилити» установлен тренажёр для физических упражнений (CEVIS — Cycle Ergometer with Vibration Isolation System), который используется экипажем для поддержания мышечного тонуса.

Источники

• NASA. «Tranquility Node 3 Module» — официальная страница на сайте НАСА.
• ESA. «Node 3: Tranquility» — описание модуля на сайте Европейского космического агентства.
• Thales Alenia Space. «Tranquility Module» — техническая документация производителя.
• «International Space Station: Architecture and Operations» — технический отчёт НАСА (2010).
• «STS-130 Mission Summary» — отчёт о миссии шаттла «Индевор».