Орбита МКС
Описание МКС
На этом уроке мы познакомимся с орбитой крупнейшего искусственного спутника Земли - Международной космической станции (МКС).
МКС — совместный международный проект, в котором участвуют 14 стран: Россия, США, Япония, Канада и входящие в Европейское космическое агентство Бельгия, Германия, Дания, Испания, Италия, Нидерланды, Норвегия, Франция, Швейцария, Швеция (рисунок 1):
Рисунок 1. Международная космическая станция
МКС эксплуатируется с 20 ноября 1998 года. В этот день Россия вывела на орбиту первый элемент МКС — функционально-грузовой блок «Заря». 7 декабря 1998 года шаттл «Индевор» пристыковал к модулю «Заря» американский модуль «Юнити», и МКС стала выглядеть вот так (рисунок 2):
Рисунок 2. МКС в 1998 году. Модули "Заря" и "Юнити"
В дальнейшем к станции пристыковалось еще 16 модулей, и теперь она состоит из 6 российских модулей, 1 японского, 1 европейского и 8 американских.
«Заря» - первый из доставленных на орбиту модулей МКС. Оборудован реактивными двигателями для коррекции орбиты станции и большими солнечными батареями.
«Юнити» — первый из трёх соединительных модулей МКС, выполняющий роль стыковочного узла и коммутатора электроэнергии
«Звезда» — модуль в котором располагаются системы управления полётом, системы жизнеобеспечения, энергетический и информационный центр, а также каюты для космонавтов.
«Поиск» и «Рассвет» — малые исследовательские модули, предназначенные для хранения оборудования, необходимого для проведения научных экспериментов.
«Пирс» — порт причаливания, предназначенный для осуществления стыковок российских «Прогрессов» и «Союзов»; установлен на модуле «Звезда»;
«Наука» — модуль, предназначенный для реализации российской программы научно-прикладных исследований и экспериментов;
«Дестини» — американский лабораторный модуль, состыкованный с модулем «Гармония»;
«Квест» — специализированный шлюзовой модуль, предназначенный для осуществления выходов космонавтов и астронавтов в открытый космос;
«Гармония» — соединительный модуль, выполняющий роль стыковочного узла и коммутатора электроэнергии;
«Транквилити» — модуль, выполняющий функции жизнеобеспечения. Содержит системы по переработке воды, регенерации воздуха, утилизации отходов.
«Купол» — прозрачный обзорный купол с 7 иллюминаторами. Самый большой имеет 80 см в диаметре.
«Леонардо» - многоцелевой модуль снабжения.
«Коламбус» — европейский лабораторный модуль с научным оборудованием;
«Кибо» — японский лабораторный модуль, состоящий из трёх отсеков - самый большой модуль станции.
«BEAM» — экспериментальный развёртываемый жилой модуль МКС, разработанный частной космической компанией Bigelow Aerospace, занимающейся космическим туризмом. Это первый модуль МКС, разработанный частной фирмой. В настоящее время используется как склад.
Высота орбиты МКС постоянно изменяется. За счёт трения о разрежённую атмосферу происходит постепенное торможение и потеря высоты (рисунок 3):
Рисунок 3. Изменение высоты МКС
Орбита станции корректируется с помощью собственных двигателей и двигателей приходящих транспортных кораблей «Прогресс», которые также заправляют станцию. В последнее время высота орбиты неуклонно растёт.
В 2004-2011 году орбиту станции удерживали ниже для увеличения общей полезной нагрузки американских шаттлов, которые тогда доставляли грузы на МКС.
Высокие орбиты более экономичные, так как там ниже сопротивление «воздуха». Если для удержания МКС на орбите 350 км требовалось 8600 кг топлива, то с повышением её до 400 км требуется только 3600 кг.
Текущие параметры орбиты МКС можно увидеть в ПО Gpredict.
В настоящее время МКС находится на высоте около 420 км (рисунок 4):
Рисунок 4. Текущие параметры МКС в программе Gpredict
Просмотр орбиты МКС в AR
Запустите ПО AR и выберите режим «Спутники и их орбиты» (рисунок 5):
Рисунок 5. Главное окно ПО Terra AR
По умолчанию в списке спутников, расположенном в правом верхнем углу, присутствует МКС (рисунок 6):
Рисунок 6. Список спутников
Если рядом с МКС (Spase Station) будет установлена галочка, то мы увидим орбиту станции в режиме AR. На орбите есть отметки времени, которые показывают в какое время спутник будет в указанной точке орбиты (рисунок 7):
Рисунок 7. Визуализация МКС в дополненной реальности
Для того чтобы увидеть спутник может потребоваться обойти «Терру» (рисунок 8):
Рисунок 8. Модель МКС в дополненной реальности
При нажатии на глаз рядом с названием спутника будет доступен виджет с информацией о высоте спутника и его координатах (рисунок 9):
Рисунок 9. Информация о выбранном спутнике
Линию времени, расположенную внизу, можно прокручивать, чтобы увидеть расположение спутника в указанный момент времени.
Зеленые круги под спутником показывают его зону видимости - область поверхности, где он находится над горизонтом (рисунок 10):
Рисунок 10. Зона видимости спутника
Режим дополненной реальности моделирует полет спутников в режиме реального времени, и если подождать, то видно как спутник перемещается по орбите.
Информацию о реальном расположении спутников ПО AR берет в интернете - из базы данных NORAD.