| Automatizované přepravní vozidlo | |
|---|---|
| Nákladní loď "ATV" | |
| společná data | |
| Země | Evropská unie |
| Účel | náklad |
| Úkoly | dodání nákladu na ISS, likvidace nákladu z ISS, zvednutí oběžné dráhy ISS |
| Obíhat | Nízká referenční oběžná dráha |
| Užitečné zatížení na ISS |
7667 kg [1] |
| Výroba a provoz | |
| Postavení | operace dokončena |
| Celkem spuštěno | 5 |
| První start | 9. března 2008 |
| Poslední běh | 29. července 2014 |
| nosná raketa | Ariane-5 |
| panel | Kosmodrom Kourou |
| Typická konfigurace | |
| Suchá hmotnost | 10,47 t [1] |
| počáteční hmotnost | 20,75 t [1] |
| Spotřeba energie | 900/ 400W |
| Motor | 4 × R-4D-11 (490 N ) [2] [3] [4] |
| Orbitální korekční trysky | 28 x 220 N [1] [3] |
| Pohonné hmoty | MMG / N₂O₄ [1] [2] [3] |
| Rozměry | |
| Výška | 10,269 m [1] |
| Průměr | 4,48 m [1] |
| Užitečný objem | 48 m 3 (uzavřený) |
| Mediální soubory na Wikimedia Commons | |
ATV (zkratka z anglického Automated Transfer Vehicle – „automatické [náklad] přepravující vozidlo“) je automatická nákladní kosmická loď (AGK) vyvinutá ESA . Loď je navržena tak, aby dodávala palivo, vědecké vybavení, jídlo, vzduch a vodu na Mezinárodní vesmírnou stanici (ISS). AGK je také navržen tak, aby osvobodil ISS od použitých materiálů a trosek; Korekce oběžné dráhy ISS se také provádí pomocí motorů AGK. Jedná se o nejsložitější kosmickou loď, kterou kdy evropské země vytvořily.
První automatická nákladní kosmická loď odletěla k ISS 9. března 2008 [ 5] , poslední - v červenci 2014 (a byla potopena 15. února 2015) [6] ; bylo spuštěno celkem pět lodí.
První návrhy na evropskou kosmickou loď byly učiněny v roce 1987. V roce 1992 bylo na konferenci Rady ministrů ESA v Granadě rozhodnuto o zastavení dalšího výzkumu a práce na evropské znovupoužitelné kosmické lodi Hermes . Zároveň byl dohodnut příspěvek evropských zemí k projektované Mezinárodní vesmírné stanici, která se v té době jmenovala „Freedom“ ( angl. Freedom – „Freedom“) a vznikla ve spolupráci USA , Japonska a ESA. . Současně byla na pořadu jednání otázka vytvoření evropského dopravního systému pro zajištění fungování ISS , včetně lodí s posádkou a nákladních lodí . Předpokládalo se, že evropské nákladní lodě měly létat k ISS dvakrát ročně. V roce 1993 bylo Rusko nuceno vstoupit do projektu ISS (muselo opustit vývoj vlastní vesmírné stanice Mir ) , které nechtělo přijít o své úspěchy ve vesmíru kvůli nedostatku slušných finančních prostředků na vesmírné aktivity od státu . Japonsko a ESA, sledující své dlouhodobé cíle technického rozvoje ve vesmíru, přešly k vytvoření vesmírné dopravy a později systémů s lidskou posádkou; Zejména ESA se v první fázi soustředila na vytvoření pěti automatických nákladních lodí, které by měly své lety provádět do roku 2013. Konečné rozhodnutí vytvořit automatickou nákladní loď (AGK) padlo na konferenci Rady ministrů ESA v roce 1995 v Toulouse (Francie).
EADS Astrium Space Transportation byla jmenována generálním dodavatelem pro vytvoření AGK .
Založení AGK je součástí příspěvku ESA k projektu ISS. Práce na AGK zahrnují vytvoření samotné automatické transportní lodi, vytvoření pozemní infrastruktury v Toulouse nezbytné pro řízení a řízení lodi a také nezbytné úpravy nosné rakety Ariane-5 .
AGK byl smontován v závodě EADS Astrium Space Transportation v Brémách (Německo). Na vytvoření AGK se podílelo celkem 30 firem z deseti evropských zemí a 8 firem z Ruska a USA. V rámci projektu vedeného EADS Astrium Space Transportation je italská společnost Alenia Spazio (nové jméno Thales Alenia Space ) zodpovědná za přetlakový nákladový prostor ATV. Tyto nákladní boxy jsou vyráběny v Turíně (Itálie). RSC Energia podepsala se společností Alenia Spazio smlouvu v hodnotě 40 milionů eur na dodávku ruské dokovací stanice , tankovacího systému a ruského systému řízení zařízení. Čtyři hlavní raketové motory vyrábí Aerojet (USA).
Hlavní výdaje (asi 47 %) nese Francie, podíl Německa – 24 %, Itálie – 13 %.
Od roku 1995 Evropská kosmická agentura vynaložila asi 1,9 miliardy dolarů na návrh a stavbu prvního nákladního vozidla a pozemního vybavení pro sledování a řízení AGC. Náklady na AGK jsou asi 304 milionů dolarů a celkové náklady na létání s jedním kamionem jsou asi 532 milionů dolarů.
Od poloviny roku 2004 prochází první ATK komplexním testováním v Evropském technologickém centru v nizozemském městě Noordwijk . Testování probíhalo v podmínkách blízkých podmínkám vesmíru. Všechna elektronická zařízení byla testována za podmínek elektromagnetického rušení. Loď byla testována na vibračním stojanu, kde simulovali: vibrace, ke kterým dochází při startu nosné rakety, mechanické účinky, ke kterým dochází při odpalování stupňů nosné rakety a ochranné kapotáže, a také vliv možné poryvy větru při startu a otřesy, ke kterým dochází, když loď manévruje na oběžné dráze. Loď byla také podrobena akustickým testům, které simulovaly hukot pracovních raketových motorů při startu, jejichž akustický tlak je 140 dB .
Evropská nákladní loď je schopna dopravit na ISS až 8,9 tuny [7] paliva, vody, kyslíku , dusíku a dalších materiálů; takovou hmotu dopravila druhá loď. To je přibližně 3krát více, než doručí na stanici ruská nákladní kosmická loď Progress , která v současnosti míří k ISS každé 4 měsíce .
Spolu s evropským výzkumným modulem Columbus , který byl do ISS zařazen v roce 2008, je evropská nákladní loď jedním z hlavních příspěvků Evropy do projektu ISS.
19. února 2009 ESA oficiálně oznámila jméno druhé lodi. Byl pojmenován po německém astronomovi, který objevil zákon pohybu planet, Johannesu Keplerovi .
Třetí loď, pojmenovaná " Edoardo Amaldi " (po italském fyzikovi E. Amaldi ), byla vypuštěna 23. března 2012 z Kourou [8] . Start byl původně naplánován na druhou polovinu roku 2011, poté se přesunul na únor 2012.
Čtvrtá loď, pojmenovaná " Albert Einstein " (na počest tvůrce teorie relativity A. Einsteina ), byla spuštěna na vodu 6. června 2013. K dokování k ISS došlo 15. června 2013.
Pátá loď, „Georges Lemaitre“ , pojmenovaná po Georgesi Lemaitre , byla spuštěna na vodu 29. července 2014 [9] . Dokování s modulem Zvezda proběhlo 12. srpna 2014 a odpojení proběhlo 14. února 2015.
Rozměry:
Hmotnost:
Loď je vybavena ruským automatickým dokovacím systémem , který Rusko poskytlo výměnou za systém správy dat vyvinutý pro modul ISS Zvezda [10] .
Rozměry nákladního automobilu jsou srovnatelné s rozměry autobusu. Loď je rozdělena na 2 části: přetlakovou, určenou k umístění materiálů a vybavení, a beztlakovou, kde jsou umístěny řídicí a řídicí systémy, kulové nádrže na vodu, plyny a raketové palivo.
Vnitřní přetlakový objem vozíku je 45 m³ . Náklad v přetlakovém prostoru lodi je umístěn ve standardních regálech. Náklad z kosmické lodi na ISS a použité materiály a úlomky z ISS do kosmické lodi jsou ručně přenášeny astronauty. V zadní části lodi je servisní jednotka, ke které jsou připojena solární pole . Solární panely se otevírají ve tvaru písmene X. Rozpětí solárních panelů je 22,28 metrů , výkon je 4 kW . V servisním bloku jsou umístěny řídicí systémy lodi.
V zádi lodi jsou instalovány 4 motory. Dva z nich zajišťují manévrování kosmické lodi během dokování s ISS a pracují současně, všechny 4 motory se používají ke zvýšení oběžné dráhy stanice. Kromě toho má loď 28 motorů pro korekci oběžné dráhy. Zařízení lodi spotřebuje 900 wattů v aktivním letovém režimu nebo 400 wattů v pasivním režimu.
AGK vynese do vesmíru evropská nosná raketa Ariane - 5 z místa startu Kourou ve Francouzské Guyaně .
Automatizovaná nákladní kosmická loď zakotví v zadním přístavu servisního modulu Zvezda a zůstane na ISS až 190 dní. Po dokončení své mise AGK provede řízený deorbit a shoří nad danou oblastí Tichého oceánu .
Loď je řízena týmem 60 lidí ze střediska v Toulouse (Francie).
V letech 2008, 2011, 2012, 2013 a 2014 bylo spuštěno na vodu celkem 5 evropských nákladních lodí.
| Číslo | název | Datum spuštění | Dokování | odpojení | Odkazy |
|---|---|---|---|---|---|
| ATV-001 | " Jules Verne " | 9. března 2008 | 3. dubna 2008 | 29. září 2008 | [11] [12] |
| ATV-002 | " Johannes Kepler " | 16. února 2011 | 24. února 2011 | 20. června 2011 | [11] [12] [13] |
| ATV-003 | " Edoardo Amaldi " | 23. března 2012 | 29. března 2012 | 4. října 2012 | [14] [15] |
| ATV-004 | " Albert Einstein " | 6. června 2013 | 15. června 2013 | 28. října 2013 | [16] [17] |
| ATV-005 | "Georges Lemaitre" | 29. července 2014 | 12. srpna 2014 | 14. února 2015 | [18] [19] [20] |
Přehled mise
| Mise | Hmotnost nákladu, kg | Palivo pro ISS, kg | Voda, kg | Plyn, kg | Suchý náklad, kg | Pozdní nakládka, kg | Dny ve vesmíru | Korekce oběžné dráhy | Odkazy |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ATV "Jules Verne" | 4575 | 3235 | 285 | dvacet | 1150 | 123 | 205 | 6 | [21] |
| ATV "Johannes Kepler" | 7100 | 5605 | 0 | 100 | 1605 | 435 | 126 | 5 | [21] |
| ATV "Edoardo Amaldi" | 6595 | 4206 | 285 | 100 | 2200 | 592 | 196 | 9 | [21] |
| ATV "Albert Einstein" | 6590 | 3440 | 570 | 100 | 2489 | 1109 | 151 | 6 | [21] |
| ATV "Georges Lemaitre" | 6616 | 2978 | 843 | 100 | 2695 | 124 | 129 | 7 | [22] |
Jméno první lodi - "Jules Verne" - bylo dáno na počest prvního spisovatele sci-fi Julese Verna . V polovině července 2007 byla loď „Jules Verne“ odeslána po moři z Rotterdamu do Francouzské Guyany. 31. července loď dorazila do Francouzské Guyany a byla přepravena na kosmodrom Kourou. Start ATC byl několikrát odložen a konal se 9. března 2008 ve 4:03 UTC . Zařízení bylo vypuštěno pomocí nosné rakety Ariane -5 .
3. dubna v 1333 hodin ve vzdálenosti 250 metrů od stanice bylo řízení setkání přepnuto z navigačního systému GPS na laserový systém. Ve 14:15 byl Jules Verne 19 metrů od stanice a zůstal v této poloze dvacet minut. Ve 14:38 se Jules Verne přiblížil ke stanici na vzdálenost 11 metrů. V této době začala závěrečná fáze dokování. Dokování bylo provedeno 3. dubna ve 14:45 UTC v plně automatickém režimu.
První let evropského kamionu byl zkušební, takže na ISS dopravil pouze 5 tun nákladu. Poklop do nákladní lodi „Jules Verne“ byl otevřen 4. dubna v 10:15.
Dne 6. září 2008 v 01:30 moskevského času se ATV odpojila od ruského segmentu ISS v automatickém režimu [23] . 29. září 2008, po sérii manévrů asi v 17:30 moskevského času, loď vstoupila do hustých vrstev atmosféry a zhroutila se a o 12 minut později se zbývající trosky potopily v nesplavné oblasti Pacifiku. Oceán několik tisíc kilometrů východně od Nového Zélandu [24] .
Johannes Kepler , druhá nákladní loď, je pojmenována po německém astronomovi Johannesu Keplerovi [25] . Na oběžnou dráhu se dostal 17. února (16. února UTC ) 2011.
Loď byla vypuštěna na nosné raketě Ariane-5ES z Guyanského vesmírného střediska do Kourou 17. února 2011 [26] v rámci mise na Mezinárodní vesmírnou stanici (ISS) s nákladem vody, vzduchu, paliva a dalších . Spuštění bylo provedeno o den později kvůli selhání softwaru [27] .
24. února v 15:59 UTC kosmická loď zakotvila v zadním dokovacím portu modulu Zvezda [28] . Dokování proběhlo automaticky pod kontrolou kosmonauta Alexandra Kaleriho na palubě ISS a MCC v Rusku ( Koroljov ) a Evropě ( Toulouse ) [29] .
Edoardo Amaldi , třetí nákladní loď, byla pojmenována po italském fyzikovi Edoardu Amaldim . Na oběžnou dráhu se dostal 23. března v 08:34 moskevského času 2012.
Loď byla vypuštěna na nosné raketě Ariane-5ES z Guyanského vesmírného střediska do Kourou v rámci mise, která má doručit vodu, palivo a suchý náklad na ISS . Dokování s ruským servisním modulem „ Zvezda “ bylo provedeno automaticky v noci 29. března ve 02:31 moskevského času [30] . Kvůli problémům s řídicím systémem se loď odkotvila od ISS až na druhý pokus [31] .
Albert Einstein je čtvrtá nákladní loď pojmenovaná po německém fyzikovi Albertu Einsteinovi . ATV-4 byla vypuštěna 5. června 2013 ve 21:52:11 UTC (6. června, 01:52:11 moskevského času) pomocí nosné rakety těžké třídy Ariane-5ES z Guyanského vesmírného střediska na Kourou . Dokování ruským servisním modulem Zvezda bylo provedeno 15. června 2013. [32] Kvůli možnosti kontaminace kamionu plísněmi a bakteriemi bylo otevírání poklopů po dokování zpožděno [33] . V důsledku toho bylo rozhodnuto odebrat vzorky vzduchu a následně provést čištění, které trvalo 5 hodin [34] . 28. října se Albert Einstein úspěšně odpojil od stanice a 2. listopadu byl proveden její plně řízený sestup v atmosféře s destrukcí. Byl vytvořen rekord v odstraňování trosek z vesmíru o hmotnosti 2 tuny. ATV-4 navíc vytvořila další rekord tím, že se stala nejtěžší kosmickou lodí (20 tun 218 kilogramů), která byla kdy vynesena na oběžnou dráhu nosnou raketou Ariane [17] .
V roce 2014 vypustila ESA na stanici poslední pátou čtyřkolku. Po ukončení programu ATV doručují náklad na ISS ruské nákladní lodě Progress , japonské nákladní lodě HTV a také soukromé americké nákladní lodě na základě smlouvy s NASA: Dragon (navržený společností SpaceX ) a Signus ( Orbital Sciences Corporation ).
Přetlakový prostor soukromé nákladní lodi Signus společnosti Orbital Sciences Corporation byl vytvořen pomocí vývoje ATV italské společnosti Thales Alenia Space .
Nová kosmická loď NASA Orion bude používat modernizovanou verzi ATV ve formě servisního modulu . Osm pomocných motorů ATV s celkovým tahem 490 Newtonů [35] bude doplněno o hlavní pomocný motor 26 kN , modernizovaný pomocný motor Shuttle Orbital Maneuvering System . Navíc se zvýší účinnost solárních panelů ze 17 % na 30 %. Tyto moduly jsou příspěvkem ESA k provozu ISS na období 2017–2020 [36] .
Dříve byly zvažovány možnosti přeměny lodi na návrat na Zemi: projekty PARES ( angl. PAyload REtrieval System ) a CARV ( angl. Cargo Ascent and Return Vehicle ) v budoucnu do verze s posádkou - Crew Return Vehicle (CRV) program, stejně jako použití jako vesmírné remorkéry - pro opravu a návrat neúspěšných kosmických lodí.
| Srovnání charakteristik bezpilotních nákladních kosmických lodí ( edit ) | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| název | tks | Pokrok | ATV | HTV | Drak | Drak 2 | Cygnus | Tianzhou (天舟) |
| Vývojář | OKB-52 | > RSC Energia | ESA | JAXA | SpaceX | SpaceX | Northrop Grumman | CNSA |
| Vzhled | ||||||||
| První let | 15. prosince 1976 | 20. ledna 1978 | 9. března 2008 | 10. září 2009 | 8. prosince 2010 | 6. prosince 2020 | 18. září 2013 | 20. dubna 2017 |
| Poslední let | 27. září 1985 (lety zastaveny) |
26. října 2022 (Progress MS) | 29. července 2014 (lety zastaveny) | 20. května 2020 (lety ve standardní verzi jsou ukončeny) | 7. března 2020 (lety zastaveny) | 15. července 2022 | 19. února 2022 | 9. května 2022 |
| Celkový počet letů (neúspěšných) | osm | 174 ( 3 kvůli boosteru) |
5 | 9 | 22 ( 1 kvůli boosteru) |
5 | 18 ( 1 kvůli boosteru) |
čtyři |
| Rozměry | 13,2 m délka 4,1 m šířka 49,88 m³ objem |
7,48–7,2 m délka 2,72 m šířka 7,6 m³ objem |
10,7 m délka 4,5 m šířka 48 m³ objem |
10 m délka 4,4 m šířka 14 m³ objem (uzavřený) |
7,2 m délka 3,66 m šířka 11 m³ objem (uzavřený), 14-34 m³ objem (neutěsněný) |
8,1 m délka 4,0 m šířka 9,3 m³ objem (uzavřený), 37 m³ objem (neutěsněný) |
5,14–6,25 m délka 3,07 m šířka 18,9–27 m³ objem |
9 m délka 3,35 m šířka 15 m³ objem |
| Znovupoužitelnost | ano, částečné | Ne | Ne | Ne | ano, částečné | ano, částečné | Ne | Ne |
| Váha (kg | 21 620 kg (počáteční) | 7 150 kg (počáteční) | 20 700 kg (počáteční) | 10 500 kg (suché) 16 500 kg (spuštění) |
4 200 kg (suchý) 7 100 kg (start) |
6 400 kg (suché) 12 000 kg (spuštění) |
1 500 kg (suché) 1 800 kg (suché vylepšené) |
13 500 kg (počáteční) |
| Užitečné zatížení, kg | 12 600 kg | 2 500 kg (Progress MS) | 7 670 kg | 6200 kg | 3310 kg | 6000 kg | 2 000 3 500 kg (vylepšeno) |
6500 kg |
| Vrácení nákladu, kg | 500 kg | likvidace | využití až 6500 kg | likvidace | do 2 500 kg | do 3300 kg | likvidace 1 200 kg | likvidace |
| Doba letu jako součást OS | až 90 dní | až 180 dní | až 190 dní | až 30 dní | až 38 dní | až 720 dní | až 720 dní | — |
| Doba letu do dokování | až 4 dny | až 4 dny | — | až 4,5 dne | — | až 2 dny | až 2 dny | — |
| nosná raketa |
|
|
||||||
| Popis | Doručování nákladů na orbitální stanici Almaz . Ve formě automatické nákladní lodi zakotvila na orbitálních stanicích Saljut . Původně byl vyvinut jako kosmická loď s lidskou posádkou. | Slouží k napájení ISS , úpravě oběžné dráhy ISS. Zpočátku se používal pro sovětské a ruské vesmírné stanice. | Používá se k zásobování ISS, korekce oběžné dráhy ISS. | Používá se k zásobování ISS. | Soukromě vlastněná částečně znovupoužitelná kosmická loď v rámci programu COTS určená k doručování a vracení nákladu. | Soukromě vlastněná částečně znovupoužitelná kosmická loď v rámci programu COTS určená k doručování a vracení nákladu. Nová generace nákladních kosmických lodí. | Soukromá zásobovací kosmická loď v rámci programu COTS . Navrženo pro zásobování ISS. | Doručování nákladů na Tiangong-2 a na modulární vesmírnou stanici . Vytvořeno na základě vesmírné laboratoře Tiangong-2 |
Automatická kosmická loď bez posádky:
| Kosmická loď " ATV " | ||
|---|---|---|
| ||
| ||
| Evropská kosmická agentura | |||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
| Automatická nákladní kosmická loď | ||
|---|---|---|
| Provozní | Cygnus • Drak 2 • Pokrok • Tianzhou | |
| Dříve používané | TKS • ATV • Dragon • H-II Transfer Vehicle | |
| Plánováno | Dream Chaser • HTV-X • Hvězdná loď | |
| Nerealizované projekty | K-1 • ARCTUS • Trajekt | |