ISS poważnie zmieni się do końca 2015 r.
Za 4 lata do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) rozpoczną dokować komercyjne załogowe statki kosmiczne, które dostarczać będą na pokład laboratorium członków załogi. W przygotowaniu na te wydarzenia na stacji ISS dojdzie do serii prac rekonfiguracyjnych, przenosin i spacerów kosmicznych.
W chwili obecnej wizytujące stację ISS statki transportowe przyłączane są do węzłów w standardzie CBM (Common Berthing Mechanism) po amerykańskiej stronie stacji o nazwie USOS (United States Orbital Segment) za pomocą manipulatora SSRMS (Space Station Remote Manipulator System), obsługiwanego przez ludzi. Obecnie zaliczamy do tych statków japońskiego HTV (H-II Transfer Vehicle) i prywatnego, amerykańskiego Dragona. Dodatkowo pod koniec tego roku realizację zamówionych przez NASA misji zaopatrzeniowych rozpocznie także firma Orbital Sciences Corp. ze swoją kapsułą Cygnus.
Przyłączanie statków transportowych za pomocą ramienia SSRMS to rozwiązanie pozwalające na zaoszczędzenie miejsca i środków finansowych na instalacji zaawansowanych systemów cumowniczych, które i tak muszą być niszczone po zakończeniu misji. Porty w standardzie CBM są prostsze technologiczne, a aktywne części mechanizmów znajdują się po stronie ISS. Dodatkowym atutem jest duża szerokość wejścia (średnica niemal 130 cm w porównaniu do około 80 cm po stronie rosyjskiej lub w modułach PMA po stronie amerykańskiej), co umożliwia dostarczanie na stację dużych elementów, takich jak regały w standardzie ISPR (International Standard Payload Rack).
Porty CBM nie spełniają jednak wymagań obsługi statków załogowych. W razie awaryjnej sytuacji kapsuły z ludźmi na pokładzie muszą być zdolne do szybkiego odcumowania od ISS i powrotu na Ziemię, bez udziału dodatkowego sprzętu (manipulatora) czy instalacji wymaganych do działania portów CBM urządzeń znajdujących się w przedsionkach. Statki podłączane do portów CBM wymagają także ręcznego podpięcia różnych kabli czy rur wentylacyjnych, co oznacza większą ilość prac do wykonania przed odłączeniem.
Innym wymaganiem jest posiadanie zapasowego portu na wypadek problemów z pojazdem wizytującym główny port. W przypadku węzłów w standardzie CBM rolę głównego portu spełnia nadirowy (dolny) węzeł modułu Harmony (Node-2), który jest doskonale widoczny ze stanowiska kontroli ramieniem SSRMS w przeszklonym module Cupola. Węzeł zapasowy znajduje się z kolei na górze (zenicie) modułu Harmony i - co warto podkreślić - procedura przyłączenia do niego statku transportowego jest nieco bardziej skomplikowana, gdyż wymaga przełączenia ramienia SSRMS na inną podstawę roboczą. Oznacza to konieczność przyłączenia wizytującego statku wpierw do nadirowego modułu Harmony, potem przełączenia ramienia SSRMS na inną podstawę i na końcu przeniesienia statku transportowego na zenitalny węzeł Harmony. Ten problem zostanie rozwiązany w 2015 roku przy okazji przeprowadzanej rekonfiguracji stacji ISS.
W przypadku portów cumowniczych dla przyszłych, komercyjnych statków załogowych planuje się wykorzystać dwa moduły łącznikowe znajdujące się obecnie na stacji ISS. Są to moduły PMA-2 i PMA-3 (Pressurized Module Adapter), które wykorzystywane były w czasie misji promów kosmicznych. Moduły te wyposażone są w porty cumownicze rosyjskiego systemu APAS (Androgynous Peripheral Attachment System).
W przygotowaniu na regularne przybywanie nowych, załogowych statków kosmicznych do stacji ISS, co ma rozpocząć się od drugiej połowy 2017 roku, konieczna będzie instalacja na PMA-2 i PMA-3 adapterów systemów cumowniczych o nazwie IDA (ISS Docking Adapter), wyposażonych w złącza SIMAC (Soft Impact Mating Attenuation) projektu firmy Boeing. Pierwszy adapter (IDA-1) ma zostać dostarczony w ramach siódmej misji zaopatrzeniowej (CRS-7) bezzałogowego statku Dragon w kwietniu 2015 roku. Niedługo potem wykonany zostanie spacer kosmiczny, w czasie którego adapter IDA-1 zostanie zainstalowany na module PMA-2, znajdującym się na przednim węźle modułu Harmony.
Zapewnienie zapasowego portu dla statków załogowych poprzez wykorzystanie modułu łącznikowego PMA-3 wymagać będzie jego przeniesienia, planowanego na maj 2015 roku, na górny węzeł modułu Harmony, co w tym samym momencie wyeliminuje ten węzeł z roli zapasowego portu CBM (dla statków towarowych). Agencja NASA planuje w związku z tym w czerwcu 2015 roku "otworzyć" nowy port dla statków bezzałogowych na nadirowym węźle modułu Unity (Node-1). Wymagać to będzie przenosin obecnie znajdującego się w tym miejscu "magazynu" stacji ISS o nazwie PMM (Permanent Multipurpose Module) na przedni port modułu Tranquility (Node-3), który obecnie jest nieużywany. Nowa lokalizacja będzie wymagać przeprowadzenia prac przygotowawczych w postaci spacerów kosmicznych, podczas których przeniesione zostaną elementy mogące być zbyt blisko modułu "magazynowego".
Docelowo zatem na stacji ISS znajdować się będą dwa porty cumownicze dla statków załogowych, chociaż na tę chwilę w planach obejmujących harmonogram lotów do 2020 roku nie przewiduje się jednoczesnej obecności dwóch statków załogowych po amerykańskiej stronie ISS. Rotacja misji załogowych do części USOS ma się odbywać wahadłowo, jednak inaczej sytuacja wygląda z obłożeniem portów (CBM) dla statków towarowych.
Ze względu na wspomnianą wcześniej "niezgodność" obecnych portów CBM dla statków towarowych, spowodowaną zasięgiem ramienia SSRMS i koniecznością przenosin statków z portu nadirowego na zenitalny, planiści NASA do tej pory unikali ustalania nakładających się misji logistycznych. Jednak ze względu na włączenie do służby kolejnych statków towarowych już w grudniu tego roku może dojść do "konfliktu" w dostępie do portów CBM przez misje CRS-3 statku Dragon i CRS-1 statku Cygnus.
Sytuacja ta niesie ze sobą taką komplikację, iż statek przyłączony do zapasowego portu musi czekać na odcumowanie statku z głównego portu, nawet jeśli wszystkie działania związane z misją logistyczną statku przyłączonego wcześniej zostały już zakończone. W 2015 roku, wraz z otwarciem nowego portu CBM na nadirowym węźle modułu Unity, ta problematyczna sytuacja zostanie rozwiązana. Manipulator SSRMS będzie w stanie przyłączyć statek towarowy do nowego portu CBM bez zmieniania podstawy roboczej.
Dodatkowo na czerwiec 2015 roku w ramach ósmej misji logistycznej firmy SpaceX (kapsuła Dragon) planowane jest dostarczenie eksperymentalnego modułu o nazwie BEAM (Bigelow Expandable Activity Module). Moduł ten zostanie przyłączony do tylnego portu Tranquility, czyli naprzeciwko modułu PMM w nowej lokalizacji. Celem tej platformy technologicznej będą pierwsze w historii stacji ISS testy modułu nadmuchiwanego. Obecnie planuje się, iż ten moduł zostanie przyłączony do ISS przez okres około 2 lat.
Seria małych zmian w konfiguracji stacji ISS powinna zakończyć się pod koniec 2015 roku, kiedy to w listopadzie dostarczony zostanie drugi adapter (IDA-2) z przeznaczeniem do instalacji na module PMA-3. IDA-2 ma zostać dostarczony w ramach dziewiątej misji logistycznej firmy SpaceX (CRS-9). W ramach ciekawostki można dodać, iż istnieje szansa na wykonanie spaceru kosmicznego, w ramach którego IDA-2 zostanie zainstalowany na PMA-3, przez pierwszego brytyjskiego astronautę na stacji ISS - Tima Peake’a. Tym samym otworzony zostanie zapasowy port dla nowych, załogowych statków komercyjnych.
Źródła informacji (NASA, NSF, Boeing)
Maciej Mickiewicz
