Надувной модуль beam bigelow expandable activity module. Надувной модуль BEAM «проживет» на МКС еще три года

Немного подробностей про BEAM (надувной отсек Международной космической станции).

Модуль BEAM (Bigelow Expandable Activity Module) был доставлен на орбиту 8 апреля 2016 года в негерметичном отсеке «Дракона». Если все пойдет по плану , то 15-16 апреля BEAM пристыкуют к МКС с помощью манипулятора Canadarm2, а 25-26 мая надуют.

Объем BEAM"а в свернутом состоянии 3,6 куб.м, в развернутом - 16,0 куб.м.

Оболочка состоит из нескольких слоев, в число которых входит материал Vectran . Вектран прочнее кевлара и предназначен для противостояния микрометеоритам и космическому мусору. Этот материал уже поработал в космосе - в частности, использовался в амортизационных баллонах при посадке марсоходов Spirit и Opportunity.

Более того, BEAM - не первый надувной космический корабль. Фирма-разработчик «Bigelow Aerospace» уже обкатала технологию на необитаемых аппаратах Genesis I и Genesis II (2006-2007 гг.).

Оба Genesis"а имели 15-сантиметровую «кожу» и сохраняли герметичность по крайней мере пару лет после запуска. Аппараты и сейчас находятся на орбите, но мониторинг их внутренних параметров не ведется.

BEAM, в отличие от Genesis"ов, позиционируется как обитаемый модуль, однако после стыковки с МКС жить, работать и хранить материалы в нем не будут. Люк задраят и будут дистанционно отслеживать температуру, давление, радиационную обстановку внутри. Показания датчиков радиации будут сравниваться с данными таких же датчиков внутри МКС.
Анимация:

Если двухлетние испытания пройдут удачно, то в перспективе возможна постройка из подобных модулей космических станций , колоний на Луне и Марсе.

Помимо экономии места при запуске, среди достоинств такой конструкции отмечают лучшие звукопоглощающие характеристики текстиля по сравнению с традиционной алюминиевой обшивкой. А проблема шума на МКС весьма остра: из-за него .

Создатели уверены, что стенки модуля выдержат попадание микрометорита даже лучше, чем алюминиевые конструкции. Если же метеорит все-таки пробьет текстильную оболочку, то та не лопнет мгновенно, а будет потихоньку «травить» воздух и даст время на принятие мер.

Фото 1. Надувной модуль на МКС

28 мая 2016 астронавты МКС смогли успешно развернуть надувной модуль BEAM (Bigelow Expandable Activity Module) компании Bigelow Aerospace. Перед этим, правда, были проблемы - модуль не хотел надуваться. Но причины оказались не слишком критичными (подвела автоматика, не распознавшая разрезание лент, удерживавших корпус модуля в сложенном состоянии), и проблему удалось решить.

Сегодня можно сказать, что через полтора года после его доставки на МКС BEAM продолжает нормально работать, его состояние вполне удовлетворительное, изучение показало, что модули такого типа могут находиться на МКС в течение длительного срока. НАСА решило продолжить сотрудничество с Bigelow Aerospace, поскольку осталось удовлетворено состоянием развернутого более года назад модуля. Правда, сейчас представители агентства уточнили, что надувные модули будут использоваться лишь как склад для оборудования, жилые секторы из BEAM пока создавать не планируется. Модулю, который сейчас находится на орбите, осталось работать около года. Через года его соберут и сбросят в атмосферу Земли, где он и сгорит. Вероятно, два года - планируемый срок эксплуатации таких модулей. Стоит отметить, что у НАСА есть стандартные контейнеры для грузов, которые называются Cargo Transfer Bags (примерно половина кубического метра). В модуле может поместиться около 100 таких объектов, что позволит освободить полезное пространство других модулей, в которых груз находится в настоящее время. Достоинствами таких систем называют небольшой объем в сложенном состоянии, что облегчает задачу вывода модуля на орбиту. Масса BEAM составляет 1360 кг при диаметре 3,2 м и объеме 16 м3, в то время как масса алюминиевого модуля Unity, которые используются на МКС сейчас, - 11793 кг (объем модуля в источнике не указан. - Прим. авт.), почти в десять раз больше.

Надувные модули не уступают обычным в стойкости к поражению обломками. Просто потому, что уступать там нечему. Толщина стандартных алюминиевых модулей МКС в некоторых местах может падать до пары миллиметров, за которыми внешняя прослойка энергетической инфраструктуры станции и вакуум. Создатели уверены, что стенки модуля выдержат попадание микрометорита даже лучше, чем алюминиевые конструкции. Если же метеорит все-таки пробьет текстильную оболочку, то та не лопнет мгновенно, а будет потихоньку «травить» воздух и даст время на принятие мер. Стенки BEAM - это куча прослоек, внутри надувной оболочки модуля-гермоперегородки, плюс внутри газ. Микроосколок диаметром не больше миллиметра просто испарится в газовой прослойке внутри внешней оболочки модуля из-за аэродинамического сопротивления. Более крупные осколки, до пары сантиметров, прошибут как обычные модули, так и надувные. «Булыжники» от 7-10 сантиметров в диаметре и прочие объекты отслеживаются почти поголовно службой контроля околоземного пространства в США и её российским аналогом (сомнительно, но так в источнике. - Прим. авт.). Надувные модули могут под давлением уплотнить “дырку” в месте попадания, пока там не восстановят целостность. Починить надувную конструкцию парой заплаток гораздо проще, чем латать брешь в стандартном алюминиевом модуле.

Помимо экономии места при запуске, среди достоинств такой конструкции отмечают лучшие звукопоглощающие характеристики текстиля по сравнению с традиционной алюминиевой обшивкой. А проблема шума на МКС весьма остра: из-за шума многие космонавты не высыпаются.

Разработчик надувных модулей, компания Bigelow Aerospace (США) была основана в 1999 году Робертом Бигелоу, владельцем сети отелей Budget Suites of America. На данный момент компания занимается разработкой надувных модулей для постоянной эксплуатации в составе орбитальной станции.

BEAM - это лишь рабочая модель более объемных надувных модулей, разрабатываемых компанией Bigelow Aerospace. Ранее представители компании заявляли, что полномасштабные модули B330 (всего планируется изготовить два таких объекта) будут готовы к 2020 году. Объем каждого составляет 330 кубометров, поэтому их так и назвали - B330. В будущем (во второй половине 2020-х годов) Bigelow Aerospace запланировано строительство, запуск и эксплуатация собственной орбитальной станции, состоящей только из своих надувных модулей, в том числе и особо крупного размера(В2100), металлическими останутся только ферменные конструкции и каркас под наружное оборудование.

Аэрокосмическое агентство NASA планирует продлить работу надувного модуля BEAM на МКС до 2020 года. На правительственном сайте Federal Business Opportunities было опубликовано краткое содержание договора, который ведомство планирует заключить с частной компанией Bigelow Aerospace, разработавшей BEAM. Модуль, вероятно, будут использовать как склад.

Расширяемый модуль Bigelow Expandable Activity Module (BEAM) стал первым частным модулем МКС. В апреле прошлого года он был успешно пристыкован к космической станции, а ночью 29 мая (по московскому времени) до полных размеров - 16 кубических метров. Несмотря на то, что BEAM позиционируется как обитаемый модуль МКС, космонавты в нем не живут. С помощью специальных приборов они дистанционно отслеживают показатели внутри: температуру, давление, уровень радиации. С момента установки модуля работники станции посетили его 13 раз.

С помощью BEAM исследователи планируют оценить перспективы дальнейшего использования надувных конструкций в космосе. В частности, ученых интересует, способен ли модуль защитить космонавтов от радиации и опасных остатков метеоритов, а также может ли он поддерживать стабильные показатели внутри.

Согласно первоначальному плану, модуль планировалось отстыковать от МКС и вывести с орбиты в апреле 2018 года, чтобы он сгорел в атмосфере Земли. Однако теперь NASA планирует продлить срок эксперимента. В кратком изложении договора говорится о базовом контракте на три года, который, вероятно, вступит в силу в конце текущего года - правда, BEAM планируется теперь «переквалифицировать» в склад. Согласно расчетам, опубликованным на сайте агентства, в модуль поместится от 109 до 130 грузовых контейнеров Forward Osmosis Bag . Это позволит освободить на МКС дополнительное место для научных экспериментов. Впрочем, исследователи намерены продолжить собирать данные о структурной целостности модуля, его термической стабильности и устойчивости к космическому мусору и радиации. Компания Bigelow Aerospace, в свою очередь, получит возможность проверить стойкость разработанных ими материалов.

Кроме модуля BEAM, Bigelow Aerospace также разработала надувные необитаемые корабли Genesis I и Genesis II. Первый аппарат был запущен в июле 2006 года на орбиту высотой 500 километров. Второй модуль с датчиками и видеокамерами отправился в космос спустя год. В нем находятся различные предметы, посланные в космос по программе «Fly your stuff». Согласно ей любой человек мог поместить на борт Genesis II небольшую вещь за 295 долларов США.

Кристина Уласович

Международная Космическая Станция (МКС) на днях обзавелась надувным модулем Bigelow Expandable Activity Module (BEAM), который был доставлен космическим кораблем SpaceX Dragon.

Первый рукотворный надувной модуль (BEAM) состыкованый с МКС

Международная Космическая Станция (МКС) получила еще один дополнительный модуль. Экспериментальный надувной модуль Bigelow Expandable Activity Module (BEAM) был успешно состыкован с американским модулем Tranquility при помощи автоматизированной руки-манипулятора станции, дистанционно управляемой специалистами Космического центра НАСА имени Джонсона в Хьюстоне.

Этот манипулятор извлек 1400-килограммовый модуль BEAM из негерметичного отсека космического корабля Dragon, который состыковался с космической станцией 11 апреля 2016 года. При помощи манипулятора модуль BEAM был перемещен, сориентирован в пространстве соответствующим образом и присоединении к стандартному стыковочному порту модуля Tranquility.

Модуль BEAM является первой рукотворной надувной конструкцией, появившейся в космосе.

Этот модуль предназначен для проверки работоспособности надувных модулей в целом, технологии, которая позволит в будущем разворачивать в космосе просторные жилые помещения и рабочие зоны для астронавтов. Использование таких надувных конструкций должно, по идее, существенно уменьшить стоимость создания космических кораблей для дальних полетов и космических станций за пределами Земли.

Система накачки модуля BEAM будет активирована в мае этого года. Для накачки модуля будет использоваться воздух, находящийся в собственных баллонах модуля. После накачки цилиндрический модуль будет иметь длину в 4 метра при диаметре 3.23 метра. Неделю спустя после накачки будет произведено выравнивание давления внутри модуля BEAM и внутри космической станции и астронавты впервые войдут в это помещение на непродолжительное время для проведения внутреннего осмотра.

Модуль BEAM будет находиться в составе космической станции на протяжении двух лет.

Он будет использоваться для оценки его структурной стабильности, уровня утечки воздуха в космос, способности противостоять космической радиации и резким температурным колебаниям. По завершению программы испытаний модуль будет сдут и сброшен в атмосферу, где он и сгорит, прекратив свое существование.

Его производство оценивается в $17,8 млн. Модуль представляет собой камеру объемом 3,6 кубометра. При закачке воздуха она становится в 4,5 раза больше.

Тем временем, производитель модуля BEAM, известная компания Bigelow Aerospace, уже вступила в ассоциацию с союзом United Launch Alliance (ULA), целью которой является разработка и развертывание в космосе первых модулей новой надувной космической станции. Согласно планам, первый модуль B330, объемом 330 m3, отправится в космос в 2020 году при помощи ракеты-носителя ULA Atlas V.

Состыковка модуля (BEAM) к МКС

Подписывайтесь на Квибл в Viber и Telegram , чтобы быть в курсе самых интересных событий.

Компания Bigelow Aerospace создана для того, чтобы в будущем запустить на орбиту Земли частный космический отель. Но это произойдет не ранее, чем через десятилетие. А пока что Bigelow Aerospace сооружает по заказу NASA модуль для Международной космической станции .

Орбитальный модуль BEAM будет иметь в свернутом варианте 4 метра в длину и 3,35 метра в диаметре. Но в надутом состоянии это будет достаточно большой и просторный корпус Международной космической станции общим объемом 330 кубических метров. В нем сможет обитать до 6 астронавтов.

Результаты этих исследований станут основой для дальнейшей деятельности компании Bigelow Aerospace. Если эксперимент пройдет успешно, NASA обещает заказывать у производителя и другие модули для МКС и будущих космических станций, да и сам Роберт Бигелоу сможет использовать данный опыт в рекламе своей частной орбитальной гостиницы, появление которой не за горами.