Wie lange kann Schleife B bei einer Fehlfunktion von einem von zwei thermischen Kontrollsystemen auf der ISS mit einer erhöhten Last mithalten?

Die Internationale Raumstation (ISS) ist wieder in Schwierigkeiten. Einer der beiden Kreisläufe des Thermal Control System (TCS) (Loop A) funktioniert aufgrund eines störenden Durchflussregelventils (FCV) nicht richtig. Für die ISS ist dies nichts Neues und solche Fehlfunktionen sind bereits vorgekommen (z. B. 2010 während der ISS-Expedition 24).

Die gesamte aktuelle Situation wird in diesem Spaceflight101-Artikel mit dem Titel „Space Station meets Thermal Control System Failure“ gut erklärt (so schön solche komplexen Systeme auch sein können, siehe zum Beispiel diesen Versuch von mir, das US-Segment TCS für eine vielleicht eine halbe Seite kürzere Version zu beschreiben) . ISS-Expedition 38) .

                        Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

                        Pumpenmodul (PM) NH 3 -Schnellkupplungen und elektrische Schnittstellen (Bildnachweis: NASA)

ISS Updates auf Twitter versichert, dass keine unmittelbare Gefahr für die Besatzung an Bord besteht, beantwortet jedoch eine Frage zu Notfallverfahren an Bord der ISS, falls Loop B ebenfalls ausfallen sollte:

ISS-Updates , 4:27 Uhr - 12. Dez. 13 : Schalten Sie die US-Systeme auf das Nötigste herunter und verlegen Sie die Besatzung in das russische Segment, bis Reparaturen durchgeführt werden können. Andernfalls - ISS entmannen.

Obwohl es also keinen Grund gibt, sich um die Sicherheit und das Wohlergehen der Expedition 38 -Crew zu sorgen, und ich zweifle nicht daran, dass sie es schaffen werden, das sich schlecht benehmende FCV davon zu überzeugen, seine Betriebsgrenzen zu respektieren, oder es während eines ungeplanten Weltraumspaziergangs durch einen anderen zu ersetzen, wenn die Bodenkontrolleure kann es nicht zähmen (das fragliche Pumpenmodul in der externen Temperatur- und Feuchtigkeitsregelung oder THC-Schleife), habe ich zwei Fragen:

  • Wie lange kann ein TCS eines einzelnen US-Segments eine angemessene thermische Kontrolle bieten, und einige seiner weniger missionskritischen Client-Geräte und/oder ganze ISS-Module müssen abgeschaltet werden?
  • Haben irgendwelche wissenschaftlichen Experimente während vergangener derartiger Ausfälle des US-Segments TCS dauerhafte Schäden oder ernsthafte Verzögerungen erlitten?

Gibt es außerdem eine vorgegebene Reihenfolge, in der Geräte heruntergefahren oder von der Temperatur- und Feuchtigkeitskontrolle der ISS getrennt werden müssen, und wie weit in der Liste sind ISS-Labors und ihre Experimente?

Bearbeiten zum Hinzufügen : Zur schnellen Referenz finden Sie hier ein Diagramm des ECLSS (Environmental Control and Life Support System):

   ECLS-Hardware

   On-Orbit ISS ECLS Hardware Distribution Stand Februar 2010 (Quelle: NASA/ISEC )

Und aktuelle Messwerte bestimmter TCS-Sensoren sind auf Space Station Live- Displays verfügbar:

Antworten (1)

Der Fehler, auf den Sie sich beziehen, ereignete sich im Dezember 2013, Expedition 38.

Laut den Missions-Updates :

Da das Ventil nicht mehr schließt, verlor Schleife A (des externen thermischen Steuersystems) seine gesamte thermische Steuerfähigkeit. Infolgedessen mussten die thermischen Belastungen auf diesem Kanal neu konfiguriert werden, um die ISS-Systeme zu schützen. Das interne Kühlsystem, das Wasser durch einen Niedertemperaturkreislauf und einen Mitteltemperaturkreislauf zirkuliert, kann so konfiguriert werden, dass es für Notfälle wie diesen in einem Einzelkreislaufmodus arbeitet, sodass kritische Systeme eingeschaltet bleiben können.

Der Single-Loop-Modus wurde für das US Lab, die Airlock und Node-3 konfiguriert. Der Harmony-Knoten hat keine Single-Loop-Fähigkeit, so dass die Hälfte seiner Systeme abgeschaltet werden musste (alle, die mit dem Moderate Temp Loop verbunden sind) – einer von zwei Multiplexer/Demultiplexern und vier von acht Gleichstromwandlereinheiten. Damit wurden die Hälfte der Systeme des Japanese Experiment Module und des Columbus-Moduls deaktiviert.

Alle kritischen Systeme der ISS bleiben mit Strom versorgt und im Nennzustand, und die ISS befindet sich in einer stabilen thermischen Konfiguration unter Verwendung von Schleife B des externen thermischen Kontrollsystems. Der Betrieb mit einem einzigen Kühlkreislauf lässt die ISS jedoch in einer nicht fehlertoleranten Konfiguration. Sollte Loop B aus irgendeinem Grund ausfallen, würde die Situation für die Besatzungsmitglieder an Bord viel ernster werden. Aus diesem Grund versucht Mission Control, die volle thermische Kontrollfähigkeit so schnell wie möglich wiederherzustellen.

Das System ist also nicht vollständig redundant: Einige der Systeme im Harmony-Knoten mussten bis zur Reparatur abgeschaltet werden. Und da die Hälfte der Stromversorgung von Harmony nicht verfügbar war, wurden „die Hälfte der Systeme des japanischen Experimentiermoduls und des Columbus-Moduls deaktiviert“.

Ich konnte keine Liste der betroffenen Experimente finden. Es gibt eine Liste aller Experimente in Expedition 38 und eine tägliche Liste der Aktivitäten auf der ISS, einschließlich der Experimente. Diese spezifizieren nicht die Ergebnisse der Experimente, und ich vermute, dass die tägliche Liste länger andauernde Experimente auslässt.

Wie lange diese Situation aufrechterhalten werden könnte, deutet der Satz „Alle kritischen Systeme der ISS bleiben mit Strom versorgt und in Nennzustand“ darauf hin, dass das System auf unbestimmte Zeit so betrieben werden könnte.

Wie lange kann Schleife B bei einer Fehlfunktion von einem von zwei thermischen Kontrollsystemen auf der ISS mit einer erhöhten Last mithalten?
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