HTV-1

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис
HTV-1
HTV-1 перед стыковкой к МКСHTV-1 перед стыковкой к МКС
Эмблема
HTV1-logo 150.png
Общие сведения
Страна  Япония
Организация Япония JAXA
Задачи доставка грузов на МКС
Полётные данные корабля
Название корабля H-II Transfer Vehicle
Ракета-носитель H-IIB
Стартовая площадка Япония Танегасима,
Ёсинобу LC-Y2
Запуск 10 сентября 2009,
17:01:46[1] UTC
Стыковка 17 сентября 2009,
22:26[2] UTC
Место стыковки Гармония (надир)
Расстыковка 30 октября 2009,
15:02 UTC[3]
Сход с орбиты 01 ноября 2009,
21:26 UTC[4]
NSSDC ID 2009-048A
SCN 35817
Kounotori 2

HTV-1, также известный как HTV Demonstration Flight[5] или HTV Technical Demonstration Vehicle[6] — первый беспилотный грузовой космический корабль H-II Transfer Vehicle, запущенный 10 сентября 2009 года на ракете-носителе H-IIB с космодрома Танегасима для пополнения запасов на Международной космической станции. HTV-1 прибыл к станции 17 сентября 2009 года и бортинженер экспедиции МКС-20 Николь Стотт, с помощью Роберта Тирска и Франка Де Винне, успешно захватила HTV-1 дистанционным манипулятором «Канадарм2» и пристыковала корабль к надирному узлу модуля «Гармония». HTV-1 доставил на станцию 3600 кг различных грузов в герметичном отсеке и два экспериментальных устройства на негерметичной платформе. После разгрузки корабль был загружен отходами, отстыкован от станции 30 октября[3] и сведён с орбиты 1 ноября 2009 года[7][4].

Описание миссии

Цели

Миссия HTV-1, первый полёт беспилотного грузового космического корабля H-II Transfer Vehicle, преследовала две основные цели: доставить грузы на МКС и проверить методы сближения и работоспособность бортовых систем HTV в фактическом полёте. По этой причине этот первый космический аппарат HTV также называют «Техническим демонстрационным аппаратом» (англ. Technical Demonstration Vehicle). Во время миссии впервые была запущена ракета H-IIB и доставлены грузы на МКС. Также были проведены следующие технические проверки[8]:

  • проверка технологии сближения с МКС;
  • проверка технологии безопасности и управления полётом HTV;
  • демонстрация долговечности и надежности конструкции HTV на орбите;
  • проверка компонентов авионики и силовой установки HTV (около 800 000 деталей);
  • демонстрация входа космонавта в герметичный отсек пристыкованного HTV.

Системы сближения космического корабля основаны на системах, испытанных на спутнике ETS-VII[9].

Груз

HTV-1 нёс 4500 кг полезной нагрузки, что ниже максимальной полезной нагрузки HTV в 6000 кг, чтобы позволить космическому кораблю нести дополнительное топливо и батареи для этапа проверки полета на орбите[10][11].

Масса груза в герметичном отсеке составляла 3600 кг[10][12]. Припасы для Международной космической станции состояли из еды (33 % веса), материалов для лабораторных экспериментов (20 %), робота-манипулятора и другого оборудования для внешней экспериментальной платформы модуля «Кибо» (англ. JEM-EF — Japanese Experiment Module Exposed Facility) (18 %), принадлежностей для экипажа, включая одежду, туалетные принадлежности, личную почту и фотографии, флуоресцентные лампы, ведра для мусора (10 %), и упаковочные материалы (19 %)[13].

Груз в негерметичном отсеке HTV-1 состоял из двух экспериментальных устройств: SMILES (англ. SMILES — Superconducting Submillimeter-Wave Limb-Emission Sounder) и экспериментальной полезной нагрузки HICO-RAIDS (англ. HREP — HICO-RAIDS Experiment Payload) — которые были установлены на внешней экспериментальной платформе модуля «Кибо» на МКС.

Хроника полёта

Подготовка к полёту

Основной блок HTV-1 (электрический модуль + двигательный модуль), негерметичный грузовой отсек, герметичный грузовой отсек и открытый поддон были доставлены и выгружены в порту Симама, Танегасима 22 апреля 2009 года. Все основные части аппарата были распакованы и доставлены на ракетный полигон Танегасима в период межу 22 и 27 апреля. Затем они были объединены по следующему графику[14]:

  • основная часть: внешний осмотр (25 апреля), испытание на соответствие (23 — 26 мая), измерение центра тяжести (29 мая — 2 июня);
  • герметичный грузовой отсек: осмотр передней двигательной установки (4 — 7 мая), установка стойки (11 — 20 мая), закрытие люка (27 мая), измерение веса и центра тяжести (4 — 4 июня);
  • негерметичный грузовой отсек: внешний осмотр (28 — 29 апреля), проверка контроллера (21 — 25 мая), оснащение открытым грузовым поддоном (25 — 28 мая), измерение веса и центра тяжести (27 мая — 1 июня);
  • открытый грузовой поддон: установлен груз (9 — 14 мая), осмотр груза после установки (18 — 23 мая), установка в негерметичном грузовом отсеке (25 — 28 мая).

После осмотра двигательной установки и электросистемы (25 июня — 22 июля) и заправки двигательной установки (28 июля — 10 августа) были рассмотрены результаты испытаний после сборки и доставки на стартовую площадку[15].

Тестирование ракеты H-IIB

HTV-1 был запущен в ходе первого полета ракеты-носителя H-IIB. Использовалась конфигурация H-IIB 304 с обтекателем полезной нагрузки типа 5S-H[16]. Перед запуском на ракете, которая должна была запустить HTV-1, были проведены два огневых испытания. Первое испытание, состоявшее из запуска первой ступени в течение десяти секунд, первоначально планировалось провести в 05:30 UTC 27 марта 2009 года, однако оно было отменено после того, как система охлаждения стартовой площадки не сработала[17]. Позже выяснилось, что это произошло из-за того, что ручной клапан подачи не был открыт[18]. Испытание было перенесено на 1 апреля 2009 года, но затем снова отложено из-за протечки в трубе, связанной с системой пожаротушения стартового комплекса[19]. Испытание было перенесено на 2 апреля 2009 года[20] и успешно проведено в 05:00 UTC[21].

После этого на 20 апреля 2009 года было назначено второе испытание, в ходе которого первая ступень должна была работать в течение 150 секунд[22]. Оно было успешно проведено в 04:00 UTC 22 апреля 2009 года[23] после двухдневной задержки из-за неблагоприятных погодных условий[24]. Впоследствии 11 июля 2009 г. были проведены наземные испытания с использованием наземного макета[25].

Запуск и стыковка

Подход к МКС
HTV-1 перед захватом

HTV-1 был успешно запущен в 17:01:46 UTC 10 сентября 2009 года на начальную орбиту с перигеем 199,8 км, апогеем 299,9 км, наклонением 51,69° (запланировано 200 км ± 10 км / 300 км ± 2 км / 51,67° ± 0,15°)[1][26]. Запуск состоялся со стартового комплекса Ёсинобу в Космическом центре Танегасима, и он был первым, использовавшим вторую площадку комплекса Ёсинобу LC-Y2[16].

Полётные операции записывались с использованием «Дня полета» (англ. FD - Flight Day), временной шкалы экипажа МКС[10]. Прибытие HTV-1 произошло во время 20-й экспедиции (командир Геннадий Падалка, Майкл Барратт, Николь Стотт, Франк Де Виннe, Роман Романенко и Роберт Тирск). Экспедиция МКС-21 руководила отправлением HTV-1 (командир Франк Де Винне, Роман Романенко, Роберт Тирск, Максим Сураев, Джеффри Уильямс и Николь Стотт). Ни один японский астронавт не присутствовал на этапе стыковки HTV-1 к МКС. Пока корабль был пристыкован, станцию ​​посетил космический турист Ги Лалиберте.

День запуска — FD1 (10 сентября 2009 года). На FD3 (12 сентября 2009 года) HTV-1 провёл демонстрационные испытания операций сближения с МКС, таких как маневр предотвращения столкновений. Они прошли успешно, и на FD6 (15 сентября 2009 года) группа управления миссией МКС одобрила окончательный подход[27]. 17 сентября 2009 года HTV-1 встретился с Международной космической станцией[28]. Он прибыл в точку начала захода на стыковку в 5 км от космической станции в 13:59 UTC, и начал последний этап захода на стыковку в 15:31 UTC. Корабль приблизился к станции на расстояние 10 метров, где был захвачен с помощью робота-манипулятора «Канадарм2» космической станции, которым управляла Николь Стотт. Первоначальный захват произошел в 19:47 UTC, а процедура была завершена в 19:51[29]. Затем Роберт Тирск использовал «Канадарм2», чтобы переместить HTV-1 в положение готовности к стыковке под надирным портом модуля «Гармония». Корабль прибыл в эту позицию в 22:08 UTC, а к 22:12 четыре защелки закрылись, чтобы удержать его на месте. Впоследствии было закручено шестнадцать болтов, чтобы получить жёсткое сопряжение[30]. HTV-1 оставался пристыкован до 30 октября 2009 года[31].

Отстыковка и завершение миссии

Члены экипажа 21-й экспедиции Николь Стотт, Роберт Тирск и Франк Де Винне завершили последние этапы подготовки к отстыковке HTV от МКС 29 октября 2009 года[32]. Эти шаги включали в себя отсоединение последней оставшейся силовой соединительной перемычки, закрытие люка стыковочного узла модуля «Гармония», сброс давления в тамбуре шлюза и выполнение проверки на герметичность, снятие болтов единого механизма пристыковки и раскрытие защелок, а также отсоединение HTV-1 с помощью пульта дистанционного управления манипулятором космической станцией[33].

Во время прохождения над Тихим океаном 30 октября 2009 года роботизированный манипулятор космической станции отпустил HTV-1. Отстыковка была отложена на один виток МКС, чтобы избежать обломков спутника Космос 2421[32][34], начавшего разрушаться в 2008 году[35]. HTV-1 был загружен 199 единицами списанного оборудования и отходами весом 727,7 кг, а также 896 кг пустых стеллажей, всего 1624 кг[34]. В 17:32 UTC HTV-1 был выпущен из манипулятора и начал запланированные маневры, чтобы покинуть близость станции. HTV-1 постепенно сошёл с орбиты МКС, выполнив несколько включений двигателей, и перешел в режим одиночного полета.

Группа управления полетом HTV отправила команды на три включения двигателей в 14:55, 16:25 и 20:53 UTC 1 ноября 2009 года для подготовки разрушения корабля в атмосфере Земли. Первый запуск двигателя при сходе с орбиты длился примерно 8 минут и был завершен в 15:03 UTC 1 ноября 2009 года. Второй запуск двигателя при сходе с орбиты длился примерно 9 минут и был завершен в 16:34. После второго маневра по сходу с орбиты HTV-1 был выведен на эллиптическую орбиту с перигеем 143 км и апогеем 335 км[34].

HTV-1 начал третий и последний маневр по сходу с орбиты в 20:53 UTC 1 ноября 2009 года, как и планировалось, когда космический корабль пролетал над Центральной Азией. Маневр, который длился около 8 минут, был успешно завершен в 21:01 UTC[36], когда космический корабль пролетел вблизи южной половины Японии. По данным Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA), возвращение HTV-1 в атмосферу произошло в 21:25 UTC на высоте 120 км над Тихим океаном недалеко от побережья Новой Зеландии. Огненный вход и распад в атмосфере Земли ознаменовали успешное завершение 52-дневной миссии HTV-1[34].

По данным Японского агентства аэрокосмических исследований, некоторые из уцелевших обломков HTV, вероятно, упали на прямоугольную область, протянувшуюся через Тихий океан между Новой Зеландией и Южной Америкой[37].

Примечания

  1. ↑ 1,0 1,1 Launch Result of HTV Demonstration Flight aboard H-IIB Launch Vehicle Test Flight (H-IIB TF1) (англ.) (недоступная ссылка). JAXA (11 сентября 2009). Дата обращения: 14 июня 2022. Архивировано 26 июля 2010 года.
  2. ↑ Stephen Clark. Japanese cargo ship snagged by space station robot arm (англ.). spaceflightnow.com (17 сентября 2009). Дата обращения: 3 ноября 2009. Архивировано 23 сентября 2009 года.
  3. ↑ 3,0 3,1 Stephen Clark. HTV cargo ship departs International Space Station (англ.). spaceflightnow.com (30 октября 2009). Дата обращения: 14 июня 2022. Архивировано 18 июня 2022 года.
  4. ↑ 4,0 4,1 Stephen Clark. History-making Japanese space mission ends in flames (англ.). spaceflightnow.com (1 ноября 2009). Дата обращения: 14 июня 2022. Архивировано 18 октября 2021 года.
  5. ↑ HTV/H-IIB Special Site (англ.). JAXA. Дата обращения: 12 августа 2009. Архивировано 18 октября 2012 года.
  6. ↑ HTV Overview (англ.). JAXA. Дата обращения: 12 августа 2009. Архивировано 21 декабря 2016 года.
  7. ↑ Successful Reentry of the H-II Transfer Vehicle (HTV) Demonstration Flight (англ.) (недоступная ссылка). JAXA (2 ноября 2009). Дата обращения: 14 июня 2022. Архивировано 26 июля 2010 года.
  8. ↑ HTV-1 Mission: The purpose of HTV-1 Mission (англ.). JAXA. Дата обращения: 23 июня 2022. Архивировано 13 марта 2022 года.
  9. ↑ HTV: H-II Transfer Vehicle (англ.). JAXA. Дата обращения: 11 августа 2009. Архивировано 24 сентября 2011 года.
  10. ↑ 10,0 10,1 10,2 HTV-1 Mission Press Kit (англ.). JAXA (9 сентября 2009). Дата обращения: 11 сентября 2009. Архивировано 20 сентября 2009 года.
  11. ↑ HTV-1:宇宙ステーション補給機 (яп.). JAXA. Дата обращения: 2 сентября 2009. Архивировано 28 апреля 2021 года.
  12. ↑ 搭載品:宇宙ステーション補給機 (яп.). JAXA (9 августа 2009). Дата обращения: 2 сентября 2009. Архивировано 14 сентября 2009 года.
  13. ↑ Yoshihiko Torano. 宇宙ステーション補給機（HTV） (яп.) (недоступная ссылка). JAXA (9 июля 2009). Дата обращения: 11 августа 2012. Архивировано 26 мая 2013 года.
  14. ↑ 宇宙ステーション補給機（HTV）技術実証機 開発状況について (яп.). JAXA (10 июня 2009). Дата обращения: 24 июня 2022. Архивировано 2 мая 2022 года.
  15. ↑ 宇宙ステーション補給機（HTV）技術実証機 の打上げ準備状況について (яп.). JAXA (2 сентября 2009). Дата обращения: 24 июня 2022. Архивировано 2 мая 2022 года.
  16. ↑ 16,0 16,1 Krebs, Gunter H2 Family (англ.). Gunter's Space Page (22 декабря 2021). Дата обращения: 11 августа 2009.
  17. ↑ Postponement of the First Captive Firing Test (CFT) of the First Stage Flight Model Tank for the H-IIB Launch Vehicle (англ.) (недоступная ссылка). JAXA (27 марта 2009). Дата обращения: 12 августа 2009. Архивировано 15 марта 2012 года.
  18. ↑ The First Captive Firing Test for the First Stage Flight Model Tank for the H-IIB Launch Vehicle (англ.) (недоступная ссылка). JAXA (30 марта 2009). Дата обращения: 12 августа 2009. Архивировано 15 марта 2012 года.
  19. ↑ Suspension of the First Captive Firing Test (CFT) of the First Stage Flight Model Tank for the H-IIB Launch Vehicle (англ.) (недоступная ссылка). JAXA (1 апреля 2009). Дата обращения: 12 августа 2009. Архивировано 15 марта 2012 года.
  20. ↑ The First Captive Firing Test for the First Stage Flight Model Tank for the H-IIB Launch Vehicle (англ.) (недоступная ссылка). JAXA (1 апреля 2009). Дата обращения: 12 августа 2009. Архивировано 15 марта 2012 года.
  21. ↑ Result of the First Captive Firing Test for the First Stage Flight Model Tank of the H-IIB Launch Vehicle (англ.) (недоступная ссылка). JAXA (2 апреля 2009). Дата обращения: 12 августа 2009. Архивировано 15 марта 2012 года.
  22. ↑ The Second Captive Firing Test for the First Stage Flight Model Tank for the H-IIB Launch Vehicle (англ.) (недоступная ссылка). JAXA (17 апреля 2009). Дата обращения: 12 августа 2009. Архивировано 15 марта 2012 года.
  23. ↑ Result of the Second Captive Firing Test for the First Stage Flight Model Tank of the H-IIB Launch Vehicle (англ.) (недоступная ссылка). JAXA (22 апреля 2009). Дата обращения: 12 августа 2009. Архивировано 15 марта 2012 года.
  24. ↑ Postponement of the Second Captive Firing Test (CFT) of the First Stage Flight Model Tank for the H-IIB Launch Vehicle (англ.) (недоступная ссылка). JAXA (19 апреля 2009). Дата обращения: 12 августа 2009. Архивировано 15 марта 2012 года.
  25. ↑ Results of the H-IIB Launch Vehicle Ground Test Vehicle (GTV) Test (англ.) (недоступная ссылка). JAXA (11 июля 2009). Дата обращения: 12 августа 2009. Архивировано 15 марта 2012 года.
  26. ↑ H-IIBロケット試験機による宇宙ステーション補給機（HTV）技術実証機の打上げ結果について（速報 (яп.) (16 сентября 2009). Дата обращения: 16 сентября 2009. Архивировано 21 января 2012 года.
  27. ↑ HTV-1 Approved for Proximity Operations and Final Approach (англ.) (15 сентября 2009). Дата обращения: 15 сентября 2009. Архивировано 16 сентября 2009 года.
  28. ↑ ISS On-Orbit Status 09/09/09 (англ.). NASA (9 сентября 2009). Дата обращения: 10 сентября 2009. Архивировано 16 сентября 2009 года. Public Domain Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии.
  29. ↑ HTV-1 captured by the station's robotic arm (англ.) (18 сентября 2009). Дата обращения: 18 сентября 2009. Архивировано 24 сентября 2009 года.
  30. ↑ Mission Status Center (англ.). Spaceflight Now. — HTV Mission Report. Дата обращения: 17 сентября 2009. Архивировано 20 сентября 2009 года.
  31. ↑ ISS On-Orbit Status 10/20/09 (англ.). NASA (20 октября 2009). Дата обращения: 22 октября 2009. Архивировано 26 октября 2009 года. Public Domain Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии.
  32. ↑ 32,0 32,1 ISS On-Orbit Status 10/29/09 (англ.). NASA. Дата обращения: 8 ноября 2009. Архивировано 29 ноября 2016 года. Public Domain Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии.
  33. ↑ ISS On-Orbit Status 10/30/09 (англ.). NASA (30 октября 2009). Дата обращения: 3 ноября 2009. Архивировано 15 декабря 2009 года. Public Domain Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии.
  34. ↑ 34,0 34,1 34,2 34,3 宇宙ステーション補給機（HTV）技術実証機の国際宇宙ステーション（ISS）離脱及び再突入結果について (яп.). JAXA (4 ноября 2009). Дата обращения: 8 ноября 2009. Архивировано 6 марта 2012 года.
  35. ↑ Antonín Vítek. 2006-026A - Kosmos 2421 (чешск.). Space 40 (каталог спутников и космических аппаратов). Академия наук Чешской республики (2010). Дата обращения: 2 июля 2022. Архивировано 2 марта 2008 года.
  36. ↑ Successful Reentry of the H-II Transfer Vehicle (HTV) Demonstration Flight (англ.) (недоступная ссылка). JAXA (2 ноября 2009). Дата обращения: 14 июня 2022. Архивировано 26 июля 2010 года.
  37. ↑ Stephen Clark. History-making Japanese space mission ends in flames (англ.). spaceflightnow.com (1 ноября 2009). Дата обращения: 3 ноября 2009. Архивировано 4 ноября 2009 года.
Источник — https://xn--h1ajim.xn--p1ai/index.php?title=HTV-1&oldid=18373418