Columbus (modul ISS)

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Columbus v Kennedyho kosmickém středisku

Columbus je vědecká laboratoř navržená jako součást Mezinárodní vesmírné stanice (ISS). Je to největší příspěvek Evropské kosmické agentury (ESA) na stavbě ISS. Columbus byl postaven v Evropě a do Kennedyho kosmického střediska byl letecky dopraven těžkým dopravním letadlem Airbus Beluga. Start by se měl uskutečnit na konci roku 2007 raketoplánem Discovery při letu STS-122.

Navržená životnost modulu Columbus je deset let.

[editovat] Konstrukce

ESA vybrala jako hlavního dodavatele laboratoře Columbus firmu EADS Astrium Space Transportation . Modul byl postaven v závodě v Brémách v Německu. Letové konstrukce, ochranu proti mikrometeoritům, aktivní a pasivní řízení teplot, řízení vnitřního prostředí, další výbavu a odpovídající podpůrná pozemní zařízení vyrobila společnost Alcatel Alenia Space v Turíně v Itálii.

[editovat] Popis

Laboratoř tvoří válcovitý modul s oběma konci kónickými. Má v průměru 4,5 m a jeho délka je 7 m. Tvar modulu je velmi podobný víceúčelovému transportnímu modulu MPLM (Multi-Purpose Logistics Module), oba byly navrženy pro přepravu v nákladovém prostoru raketoplánu. Jedna kónická strana je vybavena laboratorní technikou a počítači, v protějším konci je umístěn průlez, kterým bude laboratoř spojena s modulem Harmony.

[editovat] Předstartovní příprava a start

Start laboratoře Columbus na ISS je naplánován pomocí raketoplánu Discovery při letu 1E (mise STS-122). V současné době je modul umístěn na Kennedyho vesmírném středisku v budově Space Station Processing Facility. V průběhu dubna 2007, asi šest měsíců před startem, prodělá Columbus závěrečné testování, po kterém NASA začne zařízení integrovat do nákladového prostoru raketoplánu Discovery.^[1]

Po přistání raketoplánu u Mezinárodní vesmírné stanice bude Columbus vyzvednut robotickým manipulátorem stanice (Canadarm 2) z nákladového prostoru Discovery a bude připojen k bočnímu přípojnému místu modulu Harmony (dříve Node 2).^[2]

[editovat] Výzkumné aktivity a hlavní cíle

Po zprovoznění modulu Columbus budou aktivity v laboratoři koordinovány s pozemním řídícím střediskem (Columbus Control Centre) v Oberpfaffenhofenu v Německu ve spolupráci s dalšími operačními centry v Evropě.

Laboratoř může být vybavena deseti skříňovými moduly s vědeckými experimenty (International Standard Payload Racks).

Podle dohody s NASA může Evropská kosmická agentura využívat 51% vědecké kapacity laboratoře.^[3] ESA bude využívat pět skříňových vědeckých modulů, dalších pět skříní je určeno pro výzkumy NASA. Čtyři tyto moduly jsou umístěny na přídi, čtyři jsou na zádi a dva v horní části laboratoře. Další tři skříňové moduly jsou určeny pro podporu života a pro chladící systémy a zbývající skříně slouží jako ukládací prostory.

Navíc lze z vnější strany laboratoře umístit čtyři plošiny pro vědecké přístroje. Každá externí plošina je namontovaná na adaptéru, na který je možno umístit menší instrumenty a experimenty o hmotnosti až 227 kg.^[4]

Pro modul Columbus jsou připraveny následující skříňové experimentální moduly:

pro fyzikální pokusy Fluid Science Laboratory (FSL)
pro lékařské výzkumy European Physiology Modules (EPM)
pro biologické pokusy Biolab
podpora pro ostatní experimentální moduly European Drawer Rack (EDR)
uskladňovací modul European Stowage Rack

První externí zařízení namontovaná na Columbus jsou:

multifunkční platforma pro nejvýše devět nezávislých experimentů European Technology Exposure Facility (EuTEF)
výzkum Slunce Solar Monitoring Observatory (SMO)
ultrastabilní atomové hodiny Atomic Clock Ensemble in Space (ACES)
výzkum polarizace záření SPOrt (Sky Polarisation Observatory)

[editovat] Historie

Vedení Evropské kosmické agentury (ESA) schválilo program Columbus v roce 1985. Od té doby byly vypracováno množství studií a návrhů. Původně zahrnoval program Columbus letovou konfiguraci: samostatná vědecká kosmická stanice obsluhovaná raketoplánem Hermes, který by stanici periodicky navštěvoval kvůli údržbě a vyzvedávání vědeckých výsledků, modul APM (Attached Pressurized Module) a polární platforma (Polar Platform – pohybuje se po polární dráze).

Koncem roku 1989 vypracoval hlavní dodavatel MBB-ERNO návrh rozpočtu na projekt, cena však byla pro ESA příliš vysoká.

Po dalších rozpočtových škrtech (a zrušení francouzského programu Hermes), z projektu zbyl modul jen APM, přejmenovaný na Columbus. Polární platforma byla řešena samostatně s francouzským satelitem Helios. ESA se rozhodla provozovat laboratoř Columbus jako součást Mezinárodní vesmírné stanice (ISS).

Na stavbě modulu se zúčastnila italská firma Alcatel Alenia Space a německá společnost MBB-ERNO. Alenia vyrobila vlastní tělo modulu, mechanické systémy, systémy podpory života a tepelné systémy. Německý partner vyrobil všechny letecké systémy a software.

Pozn.: společnost MBB-ERNO byla přejmenována nejdříve na Deutsche Aerospace, pak na Daimler-Benz Aerospace, potom na DaimlerChrysler Aerospace, následně na Astrium, EADS SPACE Transportation a nakonec na EADS Astrium Space Transportation.

Konstrukce použitá u laboratoře vychází z víceúčelového transportního modulu MPLM, postaveného pro NASA společností Alcatel Alenia Space. V roce 2000 byl modul dopraven do Brém v Německu, kde se dokompletoval a kde proběhly testy systému.

Nakládání laboratoře Columbus na letišti v Brémách

27. května 2006 byl Columbus přepraven z Brém do Kennedyho kosmického střediska pomocí Airbusu Beluga.

Zpoždění výroby a startu zařízení proti původně plánovaným termínům bylo způsobeno problémy při vývoji, požadovanými změnami v designu (ESA) a problémy se starty raketoplánů. Největší úpravy prodělaly externí platformy EPF (External Payload Facility). Modul měl také obsahovat zařízení pro přímé komunikační spojení se Zemí, které mělo zároveň sloužit jako záložní pro ISS, kvůli vysoké ceně však nebylo realizováno.