Wird die ISS mehr Docking-Ports benötigen?
geoffc
Derzeit hat die ISS zwei grundlegende Segmente, die russische und die US-Seite.
Die russische Seite hat 4 Docking-Ports. Normalerweise besetzt mit 2 Sojus, 1 oder 2 Progress-Frachtern oder einem ESA-ATV-Fahrzeug.
Sie können auf dem Bild sehen, dass das hintere Ende von Zvezda das ATV hat, die beiden Häfen am vorderen Ende von Zarya und dann die der Erde zugewandte Seite (Nadir) von Zarya. (Ich sehe im Manifest, dass das Pirs-Andockfach verworfen wird, um Platz für ein weiteres MRM-Modul in den Jahren 2014-2015 zu schaffen. Das ist eine weitere Frage, die ich stellen werde, warum Pirs nicht an die Spitze des vorderen Endes von Zarya verschieben?)
Die US-Seite hat drei PMAs (Pressurized Mating Adapters). Eines verbindet das US- und das russische Segment miteinander und ist dauerhaft besetzt. Einer befindet sich am anderen Ende des Harmony-Knotens, wo das Shuttle damit angedockt hat. Der dritte wurde ein wenig gemischt, als Module hinzugefügt wurden, und befindet sich jetzt auf Tranquility (Knoten 3).
Die PMAs passen einen CBM-Port ( Common Berthing Module ) an einen APAS-Port an , den das Shuttle verwenden kann. Die aktuellen Frachtschiffe, die die US-Seite benutzen ( HTV , Cygnus , Dragon , also ohne das ATV der ESA ), verwenden ein CBM, da die „Tür“ breiter ist und sie vom Canadarm2 festgemacht werden .
Die geplanten CCiCAP/kommerziellen Besatzungsfahrzeuge planen alle, den PMA (nachdem SpaceX 2014 einen Adapter für einen Dragon-Flug geliefert hat) zum Andocken zu verwenden.
Aber wie das Bild von 6 Fahrzeugen am Bahnhof zeigt, werden diese Häfen ziemlich voll. Die ATV- und Progress-Fahrzeuge hängen monatelang herum und binden einen Hafen, da sie zum Abladen von Abfällen verwendet werden, die beim Wiedereintritt verbrennen.
Bisher haben Cygnus und Dragon den Nadir (der Erde zugewandt) CBM auf Harmony (Knoten 2) verwendet. Aus dem Bild, das das HTV zeigt, das an den Zenit (dem Weltraum zugewandten) CBM auf Harmony angedockt ist, sieht es so aus, als ob beide CBM-Anschlüsse verwendbar sind.
Werden die verfügbaren Ports irgendwann nicht mehr ausreichen? Es scheint wahrscheinlich, dass ein Fahrzeug der US-Besatzung regelmäßig als Rettungsboot auf Station bleiben wird. (Die NASA scheint darüber nachzudenken, mit 4 statt 7 Besatzungsmitgliedern zu starten, die die meisten planen.)
Man kann sich vorstellen, dass ein Frachtfahrzeug auch auf US-Seite noch eine Weile bleiben wird. Das bindet schnell zwei der verfügbaren 4 Ports.
Es sieht so aus, als ob die Häfen am Bahnhof eng werden könnten, wenn der Bahnhof beschäftigt wird, aber vielleicht gibt es genug Platz.
Natürlich ist der Platz das eine Thema, das andere ist die verfügbare Zeit im Zeitplan, die der Crew zur Verfügung steht, um sich um die ankommenden Fahrzeuge zu kümmern. Ein Progress alle 3-4 Monate, ein ATV alle 18 Monate, ein HTV alle 18 Monate, Cygnus und Dragon insgesamt 20 Besuche über 4-5 Jahre, und plötzlich sind das eine Menge Fahrzeugoperationen, und das scheint zu belegen die Crew ein gutes Stück, wenn es passiert.
Scheint so, als ob die Automatisierung wirklich wichtig ist, um in Zukunft arbeiten zu können.
Im Mai 2019 hat jemand die ISS auf diesem Bild mit 5 Fahrzeugen eingefangen.
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Benutzer54
Ja, die ISS war in letzter Zeit ein geschäftiger Ort. Wie Sie sich wahrscheinlich erinnern, musste Cygnus eine Woche warten, um mit seinem Rendezvous fortzufahren, um Sojus zuerst andocken zu lassen. Wir können das als Stau im Orbit betrachten. :-)
Die aktuellen russischen Pläne beinhalten das Andocken von MLM Nauka nach dem Deorbiting von Pirs. Und etwas später, um ein kugelförmiges Uzlovoy-Modul (dh Hub-Modul oder Knotenmodul) hinzuzufügen. Es wird vom Nadir an MLM angehängt und es wird sechs Ports haben.
Es ist geplant, es auf einem speziellen Progress-Fahrzeug zu liefern.
Siehe die Beschreibung des Uzlovoy-Moduls auf der wunderbaren Russian Space- Website
Beachten Sie dort das Bild von MLM zusammen mit UM. Das eigene Andockfach der Nauka ist die kleinere Kugel und das UM die größere Kugel. In diesem Bild hat UM zwei große Module und ein brandneues kleineres Modul (ähnlich Pirs und Poisk) angebracht.
geoffc
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Benutzer54
Benutzer54
geoffc
Horsh antwortete für die russische Seite der Station sehr. Aber die Frage bezog sich mehr auf die US-Seite des Senders.
Die US-Seite der Station benötigt mehr Ports. Es sieht so aus, als würden die aktuellen Module ziemlich neu konfiguriert, um Plätze freizugeben. (Bearbeiten: Anfang 2016 war diese Neukonfiguration abgeschlossen. CRS-7 mit IDA-1 ging beim Start verloren. IDA-2 wird von CRS-9 gestartet).
Die NASA möchte zwei von jedem Porttyp als Backup zur Verfügung haben. Daher möchten sie, dass bei Ankunft von Frachtflügen zwei CBM-Häfen zur Verfügung stehen, um im Falle eines Problems mit einem Hafen unabhängig davon anlegen zu können. Gleiches gilt für die Andockhäfen für bemannte Flüge.
Ein großartiger Artikel über die Neukonfiguration erklärt, wie dies gehandhabt wird.
Das PMM (Permanent Multipurpose Module), das sich derzeit auf der erdzugewandten Seite (Nadir) von Knoten 1 befindet, wird zum vorderen Port von Knoten 3 verlegt (was es parallel zum US-Lab-Modul stellen würde). Interessanterweise wird sich das Bigelow Expandable Activity Module (BEAM) am hinteren Hafen von Node 3 befinden (mit Blick auf das russische Segment). (Edit: Das ist passiert).
Das heißt, das PMM, das auf dem Foto oben nach unten zeigt, bewegt sich so auf Knoten 3, dass es parallel zum US-Labor ist (Foto unten). (Bearbeiten: Dies ist passiert.) Sie können auch im Bild unten die 2 PMAs auf Knoten 2 sehen (eine nach vorne, eine nach oben):
Dadurch bleiben der Nadir von Knoten 1, der Nadir von Knoten 2 (an dem die PMA derzeit nach vorne gerichtet angedockt ist), der Nadir (der Erde zugewandt) und der Zenit (dem Weltraum zugewandt) CBM-Ports verfügbar.
Dann wird PMA-3, das derzeit auf Node 3 unbrauchbar ist, auf Node 2 Zenith verschoben. (Edit: Das ist passiert).
Somit sind die verfügbaren Ports:
Docking-Ports
Knoten 2 (wo früher das Shuttle angedockt hat, am vorderen Ende der Station) wird einen PMA haben, der von der Erde abgewandt ist, und einen PMA, der nach vorne gerichtet ist. Diese werden für bemannte Besatzungsfahrzeuge verfügbar sein, von denen der aktuelle Zeitplan immer nur einen einzigen an der Station hat. (Indirekte Übergabe, statt vielleicht beide auf einmal angedockt und eine nach einer Woche zur Übergabe verlassen). Diese PMAs werden mit einem neuen Andockring namens IDA (International Docking Adapter) aufgerüstet, um den NDS-Standard (Nasa Docking System) zu erfüllen, den alle derzeit geplanten bemannten Fahrzeuge verwenden werden. (Amüsanterweise liefert Dragon die beiden IDA-Adapter und das BEAM-Modul an die Station).
Anlegehäfen
Dann stehen der Nadir von Knoten 2 und der Nadir von Knoten 1 als CBM-Ports zum Anlegen von Frachtfahrzeugen zur Verfügung. Dies wird der Verwendung der Nadir- und Zenitports an Knoten 2 vorgezogen, da die Verwendung der Ober- und Unterseite desselben Moduls erfordern würde, dass der CanadaArm2 nur an der Nadirseite anlegt (Capture Box befindet sich unter der Station, nicht darüber), trennen, ändern seinen Griff um die Station, um das Fahrzeug dann von der Nadiröffnung zur Zenitöffnung neu zu positionieren. Dies würde dann auch erfordern, dass die Fahrzeuge der Reihe nach abfahren, was den Zugang stärker einschränkt, als es der NASA lieb ist.
Ein japanisches HTV verwendete den CBM-Port von Zenith Node 2. Es wurde dorthin verlegt, als eine Shuttle-Mission geplant war und das Heck des Shuttles dem HTV für Komfort zu nahe kommen würde.
Gegenwärtig wird dem Mangel an Häfen begegnet, indem der Zugang zur Station auf jeweils ein Fahrzeug beschränkt wird. Die Neukonfiguration ermöglicht zwei Frachtfahrzeuge und zwei Mannschaftsfahrzeuge gleichzeitig, darf aber nicht in der Mannschaftskonfiguration verwendet werden.
Aber die Zugangsbeschränkung beginnt bereits, Probleme zu verursachen, da Dragon, Cygnus und HTV derzeit alle den CBM auf Node 2-Nadir für Fracht teilen, und somit wird die Planung zu einem komplexen Tanz mit vielen Abhängigkeiten und eine Verspätung bei einem Flug kräuselt sich nach unten seit Jahren manifestieren.
Vor dem Missionsverlust von CRS-7 war geplant, Cygnus und Dragon gleichzeitig auf Station zu haben, wobei die beiden Nadir-CBM-Ports verwendet wurden.
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