Osmnáctého října 2016 vstoupila na palubu stanice Tiangong 2 první posádka, kterou tvořili taikonauti Jing Haipeng a Chen Dong. Takto začal pokus Číny o nejdelší pobyt svých vyslanců na orbitě Země. Stanice Tiangong-2 je vlastně hlavně technickým demonstrátorem a demo verzí budoucí velké čínské stanice. Jako taková nemá velké vědecké cíle, ale hlavně technologický význam. Ale i přesto, nebo právě proto je velice zajímavá. Pojďme se ve druhém díle našeho krátkého třídílného seriálu podívat podrobněji na technologické řešení celé této stanice.
V minulém dílu jsme si přiblížili kroky, které vedly k vynesení současné stanice. Podívali jsme se blíže na historii vzniku prvního Tiangongu a na kompromisy, které vznikly při stavbě a plánování jeho nynějšího nástupce. Dnes se podrobněji zaměříme na celé technické řešení této jednomodulové stanice, kterou podle současných plánů za dobu jejího fungování navštíví jen jedna posádka a jedna nepilotovaná zásobovací loď.
Kdybychom měli použít krátký technický popis, tak se stanice Tiangong 2 skládá ze tří základních částí (servisního modulu, environmentálního a obytného), ty dohromady mají následující rozměry: Na délku měří stanice 10,4 metru, průměr kolísá mezi 3,35 a 2,8 metru a solární panely dosahují šířky 17 metrů. Stanice je tedy napájena dvojicí solárních panelů a má jediný dokovací port. Hmotnost stanice dosahuje nějakých 8 500 kilogramů. Její vnitřní prostor má přibližně 15 metrů krychlových. Pojďme se však nyní podívat blíže na jednotlivé části.
Servisní modul
Zdroj: http://spaceflight101.com/
Většina provozních systému zajišťujících orientaci, manévrování a energii stanice se nachází v servisním modulu. Tento modul má rozměry 3,3 metru na délku a průměr 2,8 metru. Je to nejužší část stanice. Dle současných informací se zdá, že většina vnitřních systémů modulu je odvozena od servisního modulu lodi ShenZhou. Nicméně kdybychom hledali základy různých systémů, nalezli bychom odkazy i na čínský lunární program, ze kterého jsou využívány například systémy orientace stanice ve vesmíru a jiné. Z lodí ShenZhou byl zase z velké části přebrán systém nádrží na pohonné látky.
Ostatně u pohonného systému se zastavíme. Hlavní dva motory stanice o výkonu 490 N slouží pro rozsáhlejší manévry a usazení na orbitální dráze. Pro běžné korekce dráhy slouží osm menších korekčních trysek rozmístěných na povrchu modulu. Tyto motory jsou napájeny ze čtyř kulových nádrží, které vzhledem ke své vizuální podobě s těmi, které jsou na ShenZhou by měly mít objem každá 230 litrů, dohromady tedy asi tisíc litrů monomethylhydrazinu a okysličovadla. Dále má stanice ještě několik malých trysek po párech rozmístěných po plášti stanice, které zajišťují jemné manévry.
Zdroj: http://spaceflight101.com/
Servisní modul je také místem, kde jsou osazeny přístroje pro orientaci v prostoru. Základní a hlavní systém využívá hledačů hvězd, ty jsou na stanici celkem čtyři a dle polohy známých hvězd na obloze zjišťují aktuální orientaci a pozici stanice. Záložní systém, určený pro případ poruchy hvězdného vyhledávání, pak využívá našeho Slunce pro zorientování se.
Energie je získávána ze dvou čtveřic slunečních panelů o celkové ploše 32 metrů čtverečních, které dodávají stanici výkon 6000 wattů. Vzhledem k dostatku výkonu mohou být na stanici prováděny poměrně náročné vědecké experimenty. Energie z panelů se pak ukládá v palubních nikl-metal hydridových bateriích (NiMH), které mají kapacitu 40 ampérhodin. Rozvodná síť stanice pak nabízí napájení buďto 100 volty v hlavním rozvodu, nebo pro speciální systémy síť s 28 a 12 volty.
Na servisním modulu je také umístěna komunikační soustava. Ta využívá pro příjem dat anténu v pásmu S pro přenos telemetrie a hlasové komunikace Země s posádkou. Anténa v pásmu Ku je poté využívána pro přenos videa z interiéru stanice směrem k Zemi.
Environmentální (spojovací) modul
Část stanice, která se kónicky rozšiřuje z konce servisního modulu a napojuje se na větší obytný modul, v sobě ukrývá většinu systémů podpory života pro posádku. Jsou zde umístěny nádrže s vodou, kyslíkem a systém tlakování interiéru stanice. Tento modul má asi metr na délku a rozšiřuje se z průměru 2,8 metru na 3,35 metru.
Orbitální – obytný modul
Zdroj: http://spaceflight101.com/
Díky zkušenostem z předchozí stanice bylo při stavbě této ušetřeno poměrně znatelné procento váhy. To umožnilo osadit stanici jednak těžšími vědeckými přístroji, na které se podíváme v dalším díle, ale také o něco zvětšit vnitřní prostor pro posádku. Celkový čistý objem obytného modulu je 15 metrů krychlových, ale z těch je třeba odečíst právě zmíněné vědecké přístroje a další podpůrné systémy. Na vnější části obytného modulu je umístěn velký chladič, který se stará o vyzařování přebytečného tepla ze stanice, ten dokáže vyzářit až 2 kW tepla.
Uvnitř obytného modulu jsou krom různých přístrojů umístěny také dvě spací kóje. Tak tomu bylo i u TG-1. Třetí člen posádky standardně spal v orbitálním modulu lodi ShenZhou. Tentokrát však stanici obývají jen dva taikonauti a tak se celá posádka vejde do modulu. Právě snížení počtů členů posádky má za následek to, že posádka bude moci ve vesmíru pobývat déle. Současné zásoby stanice umožňují pobyt tříčlenné posádce po dobu maximálně dvacet dní. Vzhledem k tomu, že došlo ke snížení posádky na dva členy, šplhá se tato doba ke třiceti dnům. Čína si tak chce nejen vytvořit rekord v době svého pobytu ve vesmíru, ale především si vyzkoušet delší pobyt ve vesmíru, který bude využívat v budoucnosti. Tyto zkušenosti pak pomohou při plánování a fungování budoucí modulární čínské stanice, kde budou posádky pobývat déle.
Zdroj: http://spaceflight101.com/
Obytný modul je samozřejmě také osazen jediným staničním dokovacím portem. Ten, zdá se, vychází ze systému APAS, který byl používán například při misi Sojuz-Apollo, nebo při dokování raketoplánů u stanice MIR. Dříve se porty APAS dělaly tak, že jeden byl aktivní a měl vytažený prstenec, zatímco druhý prstenec měl neaktivní. Čínské lodě ShenZhou a stanice Tiangong mají však systém, který dokáže být jak aktivní, tak pasivní. Při setkání se proto vždy jeden z uzlů připraví tak, aby to vyhovovalo danému způsobu spojení, či testu.
Samotná stanice dokáže přilétající loď navádět až na vzdálenost 50 kilometrů pomocí vysílání na UHF. Pro navádění pod 5 kilometrů je využíván laser elektro-optického naváděcího systému, který poskytuje informace o vzdálenosti a orientaci obou objektů. Při takovém přibližování pak existují čekací body, kdy loď ve vzdálenosti 5 km, 400 m a 140 m zastaví a dojde k dopočítání aktuální polohy. Samotné dokování pak probíhá relativní rychlostí 0,2 metrů za sekundu, boční chyba při styku portů může být maximálně 18 centimetrů.
Zdroj: http://spaceflight101.com/
Tímto jsme skončili základní technologický popis stanice Tiangong-2. Nejvýznamnějším přírůstkem celého systému je však hlavně nové robotické rameno. Na to se však společně s vědeckým vybavením, zásobovacími loděmi a výhledem k modulární stanici podíváme v dalším a posledním díle tohoto malého seriálu.
Na úplný závěr si dovolím malou vsuvku, kterou měl včera Chris Hadfield na svém twitteru. Napsal, že žijeme již v budoucnosti, protože v této chvíli se na orbitě Země nachází celkem tři kosmická plavidla (ISS, Sojuz MS-02 a Tiangong-2), které nesou celkem osm lidí, a navíc ještě přistáváme na Marsu. Nic na tom neubírá ani nejistota ohledně osudu přistávacího modulu EDM, protože fakt, že se tohle vše může dít v jediný den, nám říká, že žijeme ve velmi zajímavé době.
Zdroje obrázků:
http://spaceflight101.com/tiangong-2/wp-content/uploads/sites/106/2016/09/TG-2-06.jpg
http://spaceflight101.com/tiangong-2/wp-content/uploads/sites/106/2016/09/TG-2-04.jpg
http://spaceflight101.com/tiangong-2/wp-content/uploads/sites/106/2016/09/TG-2-03.jpg
http://spaceflight101.com/tiangong-2/wp-content/uploads/sites/106/2016/09/TG-2-02.jpg
http://spaceflight101.com/tiangong-2/wp-content/uploads/sites/106/2016/09/tiangong-assembly.jpg
http://spaceflight101.com/tiangong-2/wp-content/uploads/sites/106/2016/09/tgdocking-1.jpg
jak se ke stanici připojí nepilotovana loď když to ma jen jeden dok
To je správná otázka. Řešení je takové, že posádka odletí a až po ní odstartuje zásobovací loď, která se ke stanici připojí. Více to rozeberme v příštím díle.
Tim padem dalsi vsetecna otazka – kdo vylozi nakladni lod? 🙂
Odpověď je jednoduchá: Nikdo. Spojení stanice a lodi bude využito pro testování transferu pohonných látek a kyslíku a vody. To je věc nutná k dlouhodobému udržování případné větší stanice.
Mysleljsem si to:)
Btw mame nejake podrobnejsi info o propojovacich portech pro transfer zminovanych medii mezi plavidly? Min. dva ruzne (asi) propojovaci porty jsou videt na poslednich fotkach cinskeho APASu, ted nevim ktereho presne plavidla…
Ještě nedávno jsme se smáli čínským výrobkům, ale když tak na ty fotky koukám, tak bychom toho měli nechat, nebo skončíme s kyselým úšklebkem. Byrokracie dusí tvořivost Evropy.
Puvodni dokovaci port Sojuz-Apollo se sice take nazyval APAS, ale mel dost jinou konstrukci. V pripade moderniho APASU, vcetne toho cinskeho, bych se odvolval maximalne tak na Mir/ISS.
Btw neni pravda, ze se pouziva system dvou aktivnich portu, to je tak nejak z principu problematicke. APAS je plne androgynni, tj. oba porty jsou obvykle aktivni, ale jeden je v rezimu pasivnim, tedy se zatazenym prstencem, a druhy v aktivnim. Pro zjednoduseni se pocita s tim, ze nektere porty budou vyrabeny pouze jako pasivni, protoze se u nich aktivni role nikdy nepredpoklada.
To máte pravdu, chtěl jsme to čtenářům nějak přiblížit a ukázat a dlouhou historii systému APAS.
V tom druhém máte taky pravdu, já jsem to jen špatně napsal. Díky, za doplnění, napravím to. 🙂
Jaký je rozdíl mezi „demonstrátorem“ a „demo verzí“ (viz první odstavec)? Není to totéž, synonyma?
Myslel jsem to tak – a je možné, že mé vnímání těchto slov je špatné, že demonstrátor ve smyslu některých technologií, které jsou na stanici umístěné a slouží k testování a demo verze, jakože osekaná verze stanice, která přijde po této a jejíž hlavní modul bude využívat jen některých technologií a sám bude již trochu jiný. Může to být skoro to samé, ale já to vnímám jako dvě trochu rozdílné věci.
Její vnitřní prostor má přibližně 15 metrů krychlových.
Není to trochu málo?
Je, ale dá se to zvládnout.
Myslel jsem že jeto chyba, vnější rozměry stanice tomu napovídají.
Podívejte se na nějaké záběry z čínských MHD. 15 m^3 pro dva to je ozajstný nebeský palác. 🙂
krychle o hraně 2,46m … hmm – to je jak moje malá koupelna
předpokládám, že v tom prostoru mají ještě spoustu věcí (jako koupelna s pračkou, krabicema a spoustou harampádí)
takže z koupelny se dá přes menší prostor (cca jako záchod – kde je i záchod) protáhnout do minikomůrky plný věcí a balíků alias návratového modulu
to se divím, že se jich tam nevmáčkne aspoň 7 🙂
ale třeba ne … třeba je tam hodně místa a nic se tam „nepovaluje“
Pokud by tam nebyly přístroje, bylo by to jistě více. Tohle je jen prostor, který se dá opravdu obývat.
aha to je jiná, to potom bude jako menší pokojík s věcmi – což už nevypadá tolik natěsnané pro dva lidi na dva týdny
možná vlastně jako polovina pokoje na strahovských kolejích (toho starého pokoje, nevím, jak vypadají teď) – do takové větší poloviny se vešlo i víc lidí na delší dobu 😉
děkuji za objasnění 🙂
Nebude ten vnitřní objem přece jenom větší? Vypadá to jako orbitální stanice Saljut, ke kterým lítali Rusové v 70. a 80. letech. A u těch Saljutů se uvádí obytný objem 90 až 100 m3. Těch 15 m3 u téhle čínské stanice vypadá jako docela velký nepoměr. Ale je fakt, že třeba délka je poloviční. Saljut měl 20 metrů a dva porty.
Právě, ono se to ze záběrů uvnitř moc nezdá, ale stanice je relativně malá.
Pri porovnaní záberov z Tiangongu-1 a terajších z dvojky, na prvý pohľad pôsobí Tiangong-2 trochu priestrannejšie
http://spacefacts.de/graph/sts/life2/shenzhou-9_8.jpg
http://spacefacts.de/graph/sts/life2/shenzhou-11_1.jpg
Tohle bych tipoval spíše na použití jiných čoček – podívejte se, jak u aktuální fotky objektiv deformuje tvary – je to trochu rybí oko, které opticky zvětšuje.
No vnejsi rozmery obytheho modulu davaji vnitrni objem cca 50m3 (6m delka x cca 5.1m2 prumer). Ted neco na steny, vnitrni vybaveni, prechodovou komoru….
Tiež si myslím že z pohľadu kozmonautiky žijeme v úžasnej dobe. A podľa mňa bude ešte lepšie…
..jééééžiš, no kéž by..:)