Кто построил МКС? (Двухсерийный телеспектакль)
Первая серия – в двух эпиграфах, трёх дисклеймерах и трёх разговорах,
с циничным домашним заданием и сентиментальными танцами.
Недавно прошёл юбилей МКС – 20 лет непрерывной работы станции с экипажами.
Поскольку он сопровождался некоторым всплеском гордости за отечественную космонавтику – в прессе и особенно в блогосфере – то было бы полезно добавить к этим разговорам простых цифр. А то уж очень бодро сетевые знатоки рассказывают про построенную Россией «половину МКС». Или даже просто про «построенную Россией МКС», поскольку у этих пиндосов никакого практического опыта в строительстве орбитальных станций – не было. Ну, какого именно опыта не было у НАСА – с уже выполненными программами SkyLab, SpaceLab и SpaceHub – это разговор отдельный. И длинный. Поэтому в этом посте я оставлю в стороне сопоставление накопленного опыта, и разберу только материальные результаты строительства.
Два предварительных замечания, типа эпиграфы:
Эпиграф первый – по блоку Заря.
Блок Заря были построен и запущен на деньги НАСА – целиком и полностью.
Техзадание на этот блок было разработано НАСА – тоже целиком и полностью.
Блок Заря является собственностью НАСА, причем не «формально», а юридически.
И физически – тоже: никаких работ по модификации Зари – без разрешения и участия (наблюдения) специалистов НАСА – проводиться не может.
Поэтому, большая просьба – воздержаться от дискуссий по теме «кому на самом деле Заря принадлежит?» Пустое.
И вопрос «А почему на сайте РКК Энергия модуль Заря указан в разделе "Российский сегмент МКС"?» тоже задавать не надо. Пустое.
Эпиграф второй – экономического анализа (типа – «кто сколько потратил на МКС?») здесь не будет.
Во-первых, потому, что коэффициенты конверсии и инфляции у доллара, иены и евро – непостоянны, и меняются во времени. Соответственно, перевод из одной валюты в другую – в ретроспективе – не так прост. С рублями – всё несколько сложнее, и не только из-за припадочного характера рублёвой инфляции.
Но ещё и потому (во-вторых), что рубль умеет испаряться в виолончельные офшоры, и те рубли, что (вроде бы) полагалось использовать для развития российского Космопрома – они в результате развивают кораблестроение элитных яхт в Италии или рынок недвижимости (тоже элитной) на Островах Зелёного Мыса.
Поэтому никакой бухгалтерии здесь не будет.
А разговор пойдёт только о килограммах, кубометрах и киловаттах. А потом будет ещё разговор про строителей – но это уже во второй серии.
РАЗГОВОР ПЕРВЫЙ – про КИЛОГРАММЫ
Выведение груза на орбиту остаётся и по сей день серьёзной технической проблемой. Соответственно, общий вес конструкций российского и американского сегментов – это вполне удобный критерий для сравнения. Однако, как и во всяких скрупулёзных подсчётах, тут есть масса деталей – мелких и не очень мелких, и в них надо разбираться. Поэтому –
Дисклэймер №1:
На вопрос типа «А у вас получается общий вес МКС меньше 350 тонн, а в вики написано, что МКС весит 420 тонн. Вот как вам после этого верить?» – ответа не будет.
Точнее, ответом будет бан.
Потому что если вы не понимаете, почему вес пустых кухонных шкафчиков, указанный в накладной доставки из Икеи – меньше веса тех же шкафчиков – но уже собранных и набитых всякой всячиной – вам не место у меня комментах. Не тот уровень интеллекта.
Далее, по поводу упомянутой массы деталей.
Одна деталь здесь такая – некоторые (многие) модули доставлялись на МКС, скажем так – не в полном комплекте. Кое-что доставлялось позже, другими рейсами. Например, запчасти и/или инструменты для обслуживания. И строго говоря, подобные добавки следует отнести скорее к конструкции «шкафчика», а не к «кухонной утвари». Т.е., следовало бы включать эти добавки в вес модуля. Но я выбрал другой подход – совершенно формализованный: во всех случаях я брал вес модуля – «по доставке на МКС». Достоинства такого подхода: простота и, главное, воспроизводимость результата. То есть, каждый, кто захочет повторить мои расчёты – он просто берёт пресс-релиз по запуску соответствующего Шаттла и находит в нем раздел «Вес Грузов» (простота). И в результате сумма получается такая же, как и у меня (воспроизводимость).
Результаты представлены ниже на Рисунке 1, левая панель:
на российский сегмент приходится 9.5% массы МКС.
Здесь, по массе, российская «половина МКС» получилась меньше одной десятой.
РАЗГОВОР ВТОРОЙ – про КУБОМЕТРЫ
Ну, здесь всё немного проще, чем с килограммами – меньше нюансов.
Но всё-таки нюансы есть, например – «герметизированный объём» и «обитаемый объём».
Первый – это объём, ограниченный герметичной оболочкой модуля. Второй – это объём внутри герметичной оболочки и НЕ занятый аппаратурой. Соответственно, обитаемый объём – заведомо меньше (и иногда сильно меньше) герметизированного объёма. Этим пользуются некоторые рунетные специалисты, и я не раз видел следующий несложный фокус. При сравнении корабля Союз с Джемини – для Союза берут герметизированный объём, но сравнивают его – с обитаемым объёмом Джемини. И с помощью такого легкого движения руки Джемини превращается в «очень тесный корабль».
Так вот, здесь я использовал только герметизированные объёмы. Поэтому –
Дисклэймер №2:
Не надо «перепутывать» герметизированный и обитаемый объём. У меня в журнале этот фокус не прокатит.
Отдельной строкой – не надо умножать число Пи на квадрат максимального радиуса модуля и его же максимальную длину.
Попытка представить произведение как «объём» даст вполне предсказуемый результат (см. Дисклэймер №1).
Результаты представлены выше, на Рисунке 1, правая панель:
на российский сегмент приходится 14.2 % объёма МКС.
Здесь, в мартышках по объёму, «половина» получилась – одной седьмой.
РАЗГОВОР ТРЕТИЙ – про КИЛОВАТТЫ
На орбите - для пилотируемого корабля/станции - работает принцип, который формулируется всего тремя словами:
«Электричество – это жизнь»
И это не литературная метафора и не художественная гипербола – это суровая правда жизни.
Даже хуже – это жестокаяправдасмерти.
*** На аварийном корабле (или станции), где электричество кончилось совсем – экипаж погибнет задолго до окончания запасов еды-воды-кислорода, в течение считанных часов после окончания электричества. Потому что без электричества => не работает вентиляция => не действуют углекислотные скруберы => экипаж погибнет от отравления выдыхаемой углекислотой.
*** На аварийном корабле/станции, где электричество не кончилось совсем, но его едва хватает на работу систем жизнеобеспечения – ситуация для экипажа всё равно отчаянная. Компьютеры, навигация, ориентация и двигатели – не работают. Без внешней помощи экипаж пропадёт, а организовать её проблематично, поскольку связь – без электричества – тоже не работает.
Итак, электростанция МКС – это очень важный компонент станции.
Мягко говоря.
Величины электрических мощностей для российского и американского сегментов представлены на рисунке 1А:
на российский сегмент приходится лишь 5.3 % от общей электрической мощности МКС.
Если измерять в попугаях (в киловаттах):
Российская «половина МКС» здесь равна одной девятнадцатой части.
Дисклэймер №3:
(специально для читателей вики)
На вопрос типа «А почему в вики (или – на сайте EDN, или – у самих NASA!!) написано, что мощность МКС 85-120 киловатт?! Вот как вам теперь верить??» – ответа не будет.
Точнее – см. дисклеймер №1.
А для тех, кто вопрошать не стал, но и сам не догадался – о причине расхождения в цифрах,
то по-английски тут можно объяснить одним словом:
Redundancy.
По-русски будет длиннее:
Создание избыточной системной ёмкости для использования в аварийной ситуации.
Да – потребление станции обычно не превышает 100 кВт.
А распределительная электросистема и система охлаждения – действительно рассчитаны на потребление не более 120 кВт.
Тем не менее каждое «крыло» энергетической системы МКС имеет номинал «до 31 киловатта». Все восемь крыльев – имеют вместе 8*31 = 248 кВт. Зачем это сделано? – Именно для неё, для redundancy.
Например:
Если по какой причине половина крыльев выйдет из строя – и на оставшихся четырёх станция продолжит работу в режиме «как ни в чём не бывало»: Три крыла обеспечат станции 93 кВт, четвёртое будет в резерве. Приборы и лаборатории смогут работать в обычном режиме – пока идет ремонт неисправных узлов в аварийных крыльях.
Ещё хуже например:
Если все семь крыльев выйдут из строя – то и на последнем-единственном крыле – станция будет обеспечена энергией для всех критичных систем с избытком: СЖО, связь, навигация, ориентация – недостатка по питанию испытывать не будут. Экипаж сможет спокойно провести работы по консервации станции, а не эвакуироваться, как при пожаре.
Кстати, загадка для тех, кто любит играть в ЧГК:
Требование в 31 кВт номинала для одного крыла – взялось у НАСА «не с потолка».
Но при том – оно не было обосновано какими-то моделями или расчетами.
С чем связан выбор такой величины? Или – как этот выбор обосновали?
(использование интернета, справочников и учебников – не только не запрещается, но – приветствуется)
Ещё деталь – маленькая, но существенная – я знаю, что многие из рунетных читателей вики – они человеческий язык понимают плохо и простых объяснений или ссылок на здравый смысл – им мало. Они требуют – пруфы. Так вот, на рисунке 1Б – именно для них – и именно такой пруф – для величины 248 кВт.
(Специально не стал отрезать адресную строку – набирайте, скачивайте, наслаждайтесь оригиналом).
Ну и напоследок в разговоре про киловатты – рисунок 1В – просто картинка, но достаточно символичная.
Именно такой видели МКС – двадцать лет назад – астронавты шаттла Endeavour в декабре 2000 года.
Я лишь добавил величины электрической мощности солнечных батарей.
Домашнее задание – для подготовки к разговору о строителях во второй серии
Задача №1
Дано:
1. Первые два года строительства МКС полагаются современными историками наиболее критичным и сложным периодом. Примерно по тем же причинам, что закладка фундамента и сооружение несущего каркаса являются критичными – в обычном строительстве.
2. В первые два года на МКС было сделано 20 выходов в открытый космос с общей длительностью 139 часов 8 минут.
3. Из них, российскими космонавтами был сделан 1 (один) выход длительностью 6 часов 14 минут. Остальное время – 132 часа 54 минуты – приходится на астронавтов НАСА.
4. Если выразить в процентах, то НАСА сделала 95.5% работы в открытом космосе, а Роскосмосом было выполнено 4.5%.
Задание:
Подберите глагол, наиболее точно описывающий участие Роскосмоса в совместном проекте «строительство МКС» в указанный период. По желанию – можно добавить обстоятельство образа действия.
Задача №2
Дано:
1. На рисунке 2 показано сравнение российского сегмента МКС – по массе и объёму – со станцией Мир.
2. Станция Мир была построена за 10 лет.
3. Строительство российского сегмента МКС тянется уже 20 лет, причем с привлечением внешней помощи – как в виде денег (Заря), так и в виде вывода на орбиту (Рассвет).
4. Тем не менее даже в сравнении со станцией Мир - российский сегмент МКС выглядит бледновато. Мягко говоря.
Задание:
Объясните – почему так получилось?
По возможности кратко, в идеале – одним предложением.
При этом желательно обойтись без мата.
(Ну, я предупреждал – задание будет циничное).
А теперь оставим Роскосмос наедине с его печалями, и перейдём к танцам...
(Продолжение следует...)
Подробнее
\ДНС’ ; » * ' ' ijj
Рис.1 Сравнение российского сегмента МКС с американским по массе и герметизированному объёму Российский сегмент: модули "Звезда", "Пирс", "Поиск" Модуль "Рассвет": доставлен на МКС шаттлом Атлантис (STS-132) Модуль "Заря": построен и запущен на деньги NASA. Является собственностью NASA. ■ Модули NASA, ESA, JAXA; доставлены на МКС шаттлами Данные по массе и объёму взяты из архива отчётов NASA "ISS Assembly Reports" и из архива PKK Энергия smoliarm.Mvejournal.com Mass, kg Герметизированный объём, м3
Zvezda Solar Arrays poweroutput = 13.8 kW Total solar array power, kW Рисунок 1A US segment Энергетическая система МКС: терминология и энергообеспечение по сегментам PVM (PhotoVoliac Module) 5.3% SAW (Solar Array Wing) "Blanket" Nominal electrical power output =31 kW Rus. segment smoliarm.liveiournal.com
А ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20160014034.pdf ISS Solar Arrays: Overview NASA Solar Array Wing (SAW): • There are 32,800 solar cells total on the ISS Solar Array Wing, assembled into 164 solar panels. • Largest ever space array to convert solar energy into electrical power • 8 Solar Array Wings on space station (2 per PV module) • Nominal electrical power output ~ 31 kW per Solar Array Wing at beginning of life, 8 SAW total for ~248 kW total power 4 PV modules (PVMs) on ISS, 2 power channels per module for 8 power channels total Рисунок 1Б (Издоклада HACA "Overview of ISS Electrical Power System")
МКС по состоянию на 9 декабря 2000 года. Снимок сделан с борта шаттла Endeavour (STS-97) (кстати, обратите внимание - звёзд не видно) Рисунок 1В lstPVM; 62 kw ---◄------------ Блок Заря; 3.0 kW г==*; ◄------ Блок Звезда; 13.8 к\Л/ Союз; 0.8 kW smoliarm.livejournal.com
Рис. 2 150000 100000 50000 Сравнение российского сегмента МКС со станцией "Мир" по массе и герметизированному объёму 400 Модуль "Заря": построен и 0 Мир МКС (РОС + Заря) smoliarm.livejournal.com МЭССЗ, КГ запущен на деньги МАБА. Является собственностью МБА. Модуль "Рассвет": доставлен на МКС шаттлом Атлантис (5ТБ-132) Российский сегмент: модули "Звезда", "Пирс", "Поиск" I Станция Мир, построена за 10 лет(февр. 1986- апр. 1996) Данные взяты из отчётов NASA "ISS Assembly Reports", архива PKK Энергия и справочника Дэвида Портри "MIR Hardware Heritage" 300 200 100 Мир МКС (РОС + Заря) Герм, объём, м3
МКС,космос,NASA,Роскосмос,длиннопост,очень длиннопост,политика,политические новости, шутки и мемы,песочница политоты
Объясните – почему так получилось?
По возможности кратко, в идеале – одним предложением.
При этом желательно обойтись без мата.
(Ну, я предупреждал – задание будет циничное).
А теперь оставим Роскосмос наедине с его печалями, и перейдём к танцам...
На Хабре статью не видел, почитаем, спасибо!
Сама суть статьи хорошая ибо просветительская, видно что есть доказательная база и примеры и рассуждения...
Начинал я это читать с мыслями что на мудакторе будут статейки оля хабра! И хрен там был, статья больше на вброс для ватников тянет из за стиля изложения чем на научпоп.
Вот реально бы прочитал и следующие части еслибы не этот ужасный стиль.
Результат - ты сам видишь. Всё равно пердаки поподгорали.
Это при том, что по фактажу - ни единого (НИ ЕДИНОГО, КАРЛ!) - возражения.
Во-первых, где я написал что "все или проплаченные лахтодырки или ватники вылетающие в строну мкс на пердачной тяге"? Это ваши домыслы.
Во-вторых, если вы пройдете по ссылке, то увидите, что у себя в ЖЖ автор глумится еще пуще. Я счел такое глумление абсолютно лишним, и убрал танцульки в конце, которые действительно читающие могли счесть оскорбительными.
И? И наслушался уже и про политоту, и про "рашку-парашку", и про бред умалишенного... Еще осталось, чтобы хохлов кто-нибудь приплел - и будет бинго и джекпот.
снятся ли политботам 15 рублей?
Вот уж кто точно в политоте пересидел...
Ну вот, "сказали"... Развели срач с отсылкой в политоту и тотальным заминусовыванием. Еще и автору в ЖЖ, небось, хуёв насовали... Бывает, дело житейское...
Какая разница чье юридически?! Если бы заботились о престиже сами-бы сделали, ан нет...
Во-первых, где ты тут резонные замечания видел, кроме доебываний к стилю и отсылок в политоту?
Во-вторых, автор - на ЖЖ.
Потому, извините, но все мимо.
Такой многообещающий заголовок и в результате ни слова о пришельцах. 8(
Помимо того, не пытавшись исправить статью, он начал называть всех недовольных проплатками и подпятнахами. Ну что это за хуйня, не такой подачи контент и не такой фидбэк от автора поста хочется читать. Из чего вывод в том, что и автор, и редактор статьи - долбоёбы.
Более того, редактор статьи долбоёб в том, что статью с явно политизированной подачей не засунул в политоту, а на главную.
Ну конечно, какой ещё ответ стоило ожидать от долбоёба, называющего каждого несогласного лахтой или ватником? Радуйся, что тебе бан не выписали за политоту без тегов, искатель лахты и ваты.
Ну а если серьезно, то, насколько я понял, 31 заложили с учетом того, что батареи подвержены деградации, чтобы в конце срока проектной эксплуатации (15 лет) их мощности (на то время уже не 31, а 36 кВт) все равно хватало, чтобы перекрыть потребности станции в случае аварии.
"The principle function of the SAW is to produce electrical power from solar energy. The SAW contains 32,800 solar cells, 16,400 per blanket, which can produce approximately 31 kilowatts (kW) of electrical power at Beginning of Life (BOL), and about 26 kW after 15 years, at their designed End of Life (EOL). However, it is important to note that power availability is influenced by ISS attitude, operational mode (e.g., proximity operations), Sun alpha and beta angle, shadowing, etc."
Ещё недавно заявил что-то типа "хотим что-бы американцы сделали свои стыковочные порты совместимыми с нашими будущими кораблями". Ёбанный рот блять, у тебя международный стыковочный механизм есть что-бы это делать! Созданный кстати на основе ещё советского АПАС, уж очень эта система понравилась американцам. Когда Dragon стыковался с МКС со стороны ватников было слышно довольное кряканье так как стыковочный порт со стороны МКС был частично сделан Энергией, как раз потому, что он соответствует упомянутому стандарту.
Выложил, ибо знаю, что на Реакторе бывают шарящие в теме люди. Было интересно, будут ли возражения по фактажу. Их нет, ни в одном из комментариев. Вот что для меня показательно. Из всех комментариев по сути статьи - лишь два (твой и чуть выше, о параметрах солнечных батарей станции). Про АПАС - не знал, интересно, спасибо!
А то, что отхватил минусов - ну, такое, это ж Реактор, бывает...