Columbus (ISS -modul) - Columbus (ISS module)

Den Columbus modulet på internationale rumstation
Hans Schlegel arbejder på at udstyre Columbus
Et instrument monteret på Columbus var ISS-RapidScat, og denne grafik viser placeringen af Columbus og hvor instrumentet blev monteret på modulet. Instrumentet blev installeret i 2014 og fungerede indtil 2016.

Columbus er et videnskabslaboratorium, der er en del af den internationale rumstation (ISS) og er det største enkeltbidrag til ISS fra European Space Agency (ESA).

Ligesom Harmony and Tranquility -modulerne blev Columbus -laboratoriet konstrueret i Torino , Italien af Thales Alenia Space . Laboratoriets funktionelle udstyr og software blev designet af EADS i Bremen , Tyskland . Det blev også integreret i Bremen, før det blev fløjet til Kennedy Space Center (KSC) i Florida i en Airbus Beluga . Det blev lanceret ombord på rumfærgen Atlantis den 7. februar 2008 på fly STS-122 . Det er designet til ti års drift. Modulet kontrolleres af Columbus Control Center , der ligger i det tyske rumoperationscenter , en del af det tyske luftfartscenter i Oberpfaffenhofen nær München , Tyskland.

Den Europæiske Rumorganisation har brugt € 1,4 milliarder (omkring US $ 2 milliarder) på at bygge Columbus , herunder forsøgene udøvede og jorden kontrol infrastruktur nødvendige for at drive dem.

Historie

Hovedartikel: Columbus Man-Tended Free Flyer
Den Columbus logo
Indlæsning af Columbus i Bremen lufthavn i en Airbus Beluga
Columbus ' holdning til ISS

Strukturen, der bruges til Columbus, er baseret på MPLM -modulet bygget til NASA af Thales Alenia Space. I 2000 blev det præintegrerede modul (struktur inklusive sele og slanger) leveret til Bremen i Tyskland af Co-prime-entreprenøren Alenia. Den endelige integration og systemtest blev udført af den overordnede hovedentreprenør EADS Astrium Space Transportation, hvorefter den indledende nyttelast blev integreret og det samlede supplement tjekket ud.

Den 27. maj 2006 blev Columbus fløjet fra Bremen , Tyskland til Kennedy Space Center ombord på en Airbus Beluga.

Den endelige tidsplan var meget længere end oprindeligt planlagt på grund af udviklingsproblemer (flere forårsaget af den komplekse ansvarsfordeling mellem co-prime og den samlede hovedentreprenør) og designændringer, der blev indført af ESA, men var overkommelige på grund af Shuttle-problemer, der forsinkede lanceringen af Columbus for flere år. Den vigtigste designændring var tilføjelsen af ​​den eksterne nyttelastfacilitet (EPF), som blev drevet af, at de forskellige europæiske nyttelastorganisationer var mere interesserede i det ydre rum end interne eksperimenter. Også tilføjelsen af ​​en terminal til direkte kommunikation til/fra jorden, som også kunne have været brugt som backup til ISS-systemet, blev undersøgt, men blev ikke implementeret af omkostningsmæssige årsager.

Konstruktion

ESA valgte EADS Astrium Space Transportation som hovedentreprenør for Columbus overordnede design, verifikation og integration. Den Columbus struktur, system til beskyttelse mikro-meteorit, den aktive og passive termisk kontrol, den miljømæssige kontrol, selen og alle de relaterede ground support-udstyr er designet og kvalificeret af Alcatel Alenia Space i Torino , Italien som defineret af PICA - princippet (for definition se Historie nedenfor); den tilhørende hardware blev forudintegreret og sendt som PICA i september 2001 til Bremen. Laboratoriet blev bygget og kvalificeret på systemniveau ved EADS Astrium Space Transportation -faciliteterne i Bremen , Tyskland, hvorfra det blev sendt til NASA.

Lancering, kaj og udstyr

Columbus installeret i Atlantis ' nyttelastrum til forberedelse til lancering
Columbus lagde til på styrbord side af Harmony

I november 2007 blev Columbus flyttet ud af KSC Space Station Processing Facility og installeret i nyttelastrummet i Atlantis orbiter til opsendelse på ISS-samlingsflyvning 1E ( STS-122 ).

STS-122 lanceringsforsinkelser

Under kryofyldning af rumfærgen ekstern tank (ET) med flydende brint og flydende ilt før det første lanceringsforsøg den 6. december 2007 mislykkedes to af fire LH2 ECO-sensorer en test. Missionsregler opfordrede til, at mindst tre af de fire sensorer var i orden, for at et lanceringsforsøg kunne fortsætte. Som et resultat af fiaskoen udsatte lanceringsdirektøren Doug Lyons lanceringen, i første omgang i 24 timer. Dette blev senere revideret til en 72-timers forsinkelse, hvilket resulterede i et næste lanceringsforsøg, der blev sat til søndag den 9. december 2007. Dette lanceringsforsøg blev skrubbet, da en af ​​ECO-sensorerne igen mislykkedes under tankning.

ECO-sensorenes eksterne stik blev ændret på rumfærgenes eksterne tank, hvilket forårsagede en forsinkelse på to måneder i lanceringen. Columbus blev endelig lanceret med succes ved det tredje forsøg kl. 14.45 EST, 7. februar 2008.

Anløb

Vel ankommet til stationen fjernede Canadarm2 Columbus fra den forankrede shuttle's lastrum og fastgjorde den til styrbordets luge til Harmony (også kendt som Node 2), med cylinderen pegende udad den 11. februar 2008.

Beskrivelse

Laboratoriet er et cylindrisk modul, fremstillet af rustfrit stål, kevlar og hærdet aluminium, med to endekegler. Det er 4,477 m (14 fod 8,3 tommer) i udvendig diameter og 6,871 m (22 fod 6,5 tommer) i samlet længde, eksklusive de fremspringende eksterne eksperimentstativer. Dens form ligner meget formen til multifunktionelle logistikmoduler (MPLM'er), da begge var designet til at passe ind i lastrummet i en rumfærge-orbiter . Styrbordets endekegle indeholder de fleste af laboratoriets kørecomputere. Portenden -keglen indeholder Common Berthing Mechanism .

specifikationer

Columbus -modul (til højre) afbildet med Space Shuttle Endeavour i maj 2011
  • Længde: 7 m (23 fod)
  • Diameter: 4,5 m (15 fod)
  • Samlet masse: 10.300 kg (22.708 lb)
  • Samlet nyttelastmasse 2.500 kg (5.512 lb)
  • Samlet omløbsmasse 12.800 kg (28.219 lb)
  • Konstruktion detaljer:
    • Vægtykkelse 4 mm
    • svejsede endekegler
    • materialer: Rustfrit stål, kevlar, aluminium

Forskningsaktiviteter og nyttelast

Se også: Videnskabelig forskning om ISS og ELIPS: European Program for Life and Physical Sciences in Space

Aktiviteter i laboratoriet kontrolleres på jorden af Columbus Control Center (på DLR Oberpfaffenhofen i Tyskland) og af de tilhørende brugerstøtteoperationscentre i hele Europa.

Laboratoriet kan rumme ti aktive International Standard Payload Racks (ISPR'er) til videnskabelig nyttelast. Aftaler med NASA tildeler ESA 51% brug af Columbus Laboratory. ESA får således tildelt fem aktive racklokationer, hvor de fem andre er tildelt NASA. Fire aktive stativplaceringer er på forsiden af ​​dækket, fire på bagsiden, og to er i overliggende placeringer. Tre af dækstativene er fyldt med livsstøtte- og kølesystemer. Det resterende dækstativ og de to resterende overliggende stativer er opbevaringsreoler.

Derudover kan der monteres fire nyttelastplatforme uden tryk uden for styrbordskeglen på Columbus External Payload Facility (CEPF). Hver ekstern nyttelast er monteret på en adapter, der kan rumme små instrumenter og eksperimenter på i alt op til 230 kg (507 lb).

Eksterne nyttelast SOLAR og EuTEF installeret på LCC-lite fragtskib før lancering på shuttle-mission STS-122

Følgende europæiske ISPR'er er oprindeligt blevet installeret inde i Columbus :

De første eksterne nyttelaster blev monteret på Columbus af besætningsmedlemmer ved missionen STS-122-missionen. De tre monterede nyttelaster er:

Planlagte yderligere eksterne nyttelast:

I 2014 blev ISS-RapidScat- instrumentet installeret, som blev betjent indtil slutningen af ​​2016. ISS-RapidScat blev transporteret til ISS med SpaceX CRS-4 rumfart.

Se også

Referencer

eksterne links