Вопросы безопасности мкс кратко

Обновлено: 07.05.2024

Впервые в истории ракетно-космической техники реализуется крупнейший международный проект — создание Международной космической станции. Ранее выполненные и реализуемые в настоящее время космические программы уступают проекту МКС по масштабу и объему задач, составу стран-участниц и организаций-соисполнителей, ответственности за решение вопросов надежности и безопасности в процессе создания и длительной эксплуатации МКС.

Вопросам обеспечения надежности и безопасности уделялось достаточное внимание во всех советских и американских пилотируемых программах: "Восток", "Восход", "Союз", "Салют", "Мир", Mercury, Gemini, Apollo, Skylab, "Аполлон" — "Союз", Space Shuttle.

Решение теоретических и практических вопросов обеспечения надежности и безопасности в отмеченных программах позволило накопить значительный опыт в России и США, который необходи-мо использовать для обеспечения надежности и безопасности в рамках международного проекта по созданию МКС.

Для обеспечения надежности и безопасности МКС особо важное значение имеют следующие вопросы:

разработка концепции обеспечения надежности и безопасности МКС;
обеспечение надежности средств выведения, используемых при создании МКС;
управление надежностью и безопасностью МКС на этапе эксплуатации.

Концепция обеспечения надежности и безопасности МКС должна определять:

требования к надежности и безопасности МКС в целом;
основные принципы обеспечения надежности и безопасности МКС;
требования к основным нормативным документам по надежности и безопасности МКС в целом;
требования к моделям, алгоритмам, программному обеспечению и методикам оценки и контроля надежности и безопасности МКС.

34 полета МТКК Shuttle (1 полет демонстрационный);
52 пуска РН "Союз";
3 пуска РН "Протон-К";
4 пуска РН Н2 (один пуск демонстрационный);
2 пуска РН Ariane-5 (один пуск демонстрационный).

Анализ предложенного плана пусков позволяет установить следующее:

осуществление в течение 6 лет 95 пусков РН и полетов МТКК Shuttle представляет собой сложную
научно-техническую задачу, для успешного решения которой необходимо осуществить ряд дополнительных
мероприятий по повышению надежности РН;
использование для создания МКС отработанных и обладающих достаточно высоким уровнем надежности МТКК Shuttle, РН "Протон-К" и "Союз" не вызывает сомнений;
использование РН Ariane-5 (из 8 пусков — одна авария, частично успешный пуск и шесть успешных пусков) и РН Н2 (две аварии из 8 пусков) не является, на наш взгляд, достаточно обоснованным.

Наибольшее влияние на итоговую вероятность решения задачи оказывает надежность РН "Союз" и МТКК Shuttle. Для решения задачи создания МКС на уровне надежности раз-вертывания Р = 0,7 требования к надежности РН и МТКК Shuttle должны быть установлены на уровне: РН "Союз" — 0,997 (0,987 -в случае допущения одного отказа); МТКК Shuttle — 0,996; РН "Протон-К" — 0,99; РН Н2 — 0,99; РН Ariane-5 — 0,99.

Оценим возможность обеспечения требуемых уровней надежности РН и МТКК Shuttle. Надежность РН "Союз" может быть охарактеризована оценкой 0,992, являющейся оценкой надежности РН по результатам последних 15 лет эксплуатации с учетом статистики пусков РН "Молния". Потенциальная высокая надежность РН "Союз" (безотказная серия из 112 пусков на рис.) достаточна для успешного выполнения задачи по созданию МКС. Но для осуществления этой возможности необходимо разработать комплекс мероприятий по обеспечению стабильности качества и надежности РН.

Тенденции изменения лучших серий успешных пусков РН "Союз"

Оценка надежности МТКК Shuttle по результатам эксплуатации составляет 0,989. Расчетная оценка последних лет — 0,995. МТКК является восстанавливаемым изделием, поэтому возможность обеспечения уровня надежности 0,996 представляется вполне реальной. Оценка надежности РН "Протон-К" в период 1993-1998 гг. составляет 0,98. РН "Протон-К" неоднократно демонстрирует успешные серии пусков более 25 (максимальное число 52). При принятии дополнительных мер по контролю качества образцов, используемых для МКС, можно обеспечить требуемый уровень надежности.

На основе изложенного выше можно сделать следующие выводы.

Системный подход к оценке технического риска реализации программы создания МКС в части средств выведения позволил установить степень соответствия уровней надежности РН "Союз", "Протон-К", Н2, Ariane-5 и МТКК Shuttle системным требованиям.
Для успешного выполнения задачи по созданию МКС должны быть установлены повышенные требования к надежности используемых средств выведения.
Для всех средств выведения должны быть разработаны планы (программы) обеспечения надежности на этапе их использования при создании МКС. Мероприятия указанных планов должны быть прежде всего направлены на обеспечение качества используемой элементной базы, стабильности качества производства и повышение достоверности контроля технического состояния систем и агрегатов РН.

Аварии РН "Протон-К" в 1999 г. и существенные замечания по техническому состоянию кабельной сети МТКК Shuttle свидетельствуют об актуальности данных работ (Shuttle в 1999 г. встали на ремонт). Основой управления надежностью и безопасностью МКС на этапе эксплуатации должна быть автоматизированная система оценки технического состояния, прогноза надежности и безопасности МКС и ее основных модулей (АС "Прогноз").

АС "Прогноз" должна обеспечивать оценку всей совокупности показателей технического состояния, надежности и безопасности МКС, с использованием которых принимаются решения по управлению эксплуатацией МКС.

Космонавт – человек, который должен быть готов идти на высокий риск. Находясь на борту космической станции, космонавты подвергаются многочисленным опасностям: высокие уровни радиации, жесткий вакуум пространства, невесомость. В действительности, они пребывают во власти случая в период полета без возможности спасения при серьезной чрезвычайной ситуации.

Летающий транспорт считается наиболее безопасным видом транспорта, однако, имеет ли это значение на МКС, находясь на высоте свыше 400 километров, огибая Землю со скоростью свыше 7 км/с?

История покорения космического пространства не обошлась без трагедий, 18 человек погибли при выполнении космического полета, тем не менее люди идут на осознанные риски, ради науки, ради улучшения качества жизни на Земле и для того, чтобы позволить человеческой расе выжить в случае космических угроз или земных катаклизмов.

Излучение

Космонавтов МКС можно отнести к классу радиационных рабочих, ведь за один день нахождения на борту станции, можно получить до одного миллизиверта, для сравнения, люди, живущие на Земле, получают дозу 1 мЗв в год. Однако, во время солнечных вспышек, космонавт испытывает кратковременное воздействие более высоких доз радиации, доза радиации на МКС увеличивается в 10 раз.

Околоземное космическое пространство пронизывает космическое излучение от двух источников: потоки заряженных частиц высоких энергий от Солнца, которые достигают своего пика в периоды высокой солнечной активности, и галактических космических лучей – энергии первичных космических лучей, представляющих собой атомные ядра и элементарные частицы, энергия которых просто огромна.

Значительная часть излучения обоих типов отклоняется магнитным полем Земли, благодаря чему, орбитальная станция находится под защитой.

Не стоит забывать про галактические космические лучи, которые несут в себе большую опасность. На живой организм галактические космические лучи воздействуют тяжелыми заряженными частицами, которые негативно сказываются на всем организме в целом, так как каждая клетка организма будет поражена ими во время космического путешествия.

Опасность остаться навсегда…

Никто не застрахован от чрезвычайных ситуаций, которые могут возникнуть в космическом пространстве, в том числе, и от того, чтобы оказаться в открытом космосе отвязанным от корабля.

Каждый космонавт, выходящий в открытый космос прикрепляет себя тросом к космическому кораблю или станции, для того, чтобы вернуться назад.

О том, что может произойти в случае отвязанного от корабля космонавта, показал эксперимент 2006 года. Спутник-скафандр, был отправлен с МКС в открытое космическое пространство. В него были встроен радиомаяк, датчики измерения температуры. Он дрейфовал в течение нескольких месяцев впереди космической станции, после чего сгорел в плотных слоях атмосферы.

Стоит отметить, что скафандры тоже не всегда могут быть надежными. В июле 2013 года, астронавту Лука Пармитано пришлось прервать свой выход в открытый космос из-за того, что в его скафандре произошла утечка воды, причем, за очень короткое время, внутри шлемофона астронавта скопилось полтора литра воды, в результате чего, астронавт чуть не захлебнулся. Причина оказалась в неисправности системы охлаждения.

Были и другие происшествия, которые заставляли преждевременно прекращать выходы в открытый космос – слабым местом оказались поврежденные перчатки.

Многие космонавты и астронавты сталкивались с непредвиденными ситуациями при выходе в открытый космос. Любая нештатная ситуация - это суровое испытание для человека. Очень важно, чтобы у космонавта сохранялось спокойствие, тогда он сможет действовать четко и грамотно, несмотря ни на что.

Огонь

Одно из страшных вещей что может произойти на космической станции или корабле, это пожар.

Стоит отметить, что пожар в космосе очень опасен: быстро выгорает кислород, огонь в невесомости водой не залить, в невесомости некоторые материалы становятся более легковоспламеняющимися, пламя сложнее обнаружить.

Столкновение с космическим мусором.

Наземные радары позволяют отследить более 20 000 объектов размером более 10 см, дрейфующих на орбите Земли, все эти объекты ни что иное как космический мусор.

Маневры по уклонению от космического мусора выполняются тогда, когда объект находится в нескольких километрах от станции, а вероятность столкновения составляет от 1 (100%) до 1/10000.

Раньше на МКС в среднем, совершался один маневр в год, однако частота маневров возрастает. На сегодняшний день, в среднем, такие маневры совершаются раз в три месяца.

Мусор образуется в результате взрыва и столкновения объектов, также к мусору относятся частицы краски, поверхностного слоя обшивки кораблей, охладителей двигателей и т.д.

Столкновения являются растущим фактором: после преодоления определенной критической массы, столкновения приведут к образованию еще большего количества космического мусора в цепной реакции - синдром Кесслера.

Поставки.

Стыковка космических аппаратов, доставляющих на орбитальные станции экипажи, продовольствие, топливо, кажутся обыденным делом, однако, если что-то пойдет не так, все может закончиться очень печально.

На сегодняшний момент, на МКС используют полуавтоматический космический робот-манипулятор ERA, позволяющий работать без постоянного управления космонавтами, который использует радио-и оптическое отслеживание, а также, позволяет с точностью до 5мм захватывать и перемещать грузы, в то время, как космический корабль Dragon захватывается астронавтами, контролирующими роботизированную руку Canadarm-2 МКС.

Алюминиевый "панцирь" толщиной 102 мм, защищающий сверх критичные блоки МКС, в который попал кусочек пластика (лежащий внизу) на скорости 6795 м/с.

МКС постоянно подвержен атаке крошечных микрометеороидов и небольших осколков орбитального мусора, которые как естественные, так и искусственные по своему происхождению.

Главную угрозу представляет скорость, а не размер: даже 1 мм металлический обломок способен ударить с силой пули.

Природные микрометеороиды имеют наиболее высокие скорости, однако, они сравнительно редки и менее плотны.

Критические модули МКС имеют достаточную защиту для того, чтобы выдержать столкновение с объектом, имеющим диаметр, как минимум, до 1см. Для защиты от мелких космических частиц используются противометеоритные экраны из особо прочных композитных материалов, при ударе о которые, микрометеориты испаряются.

Космонавты также уязвимы, так как некоторые части скафандра не имеют никакой защиты – например, забрало шлема.

Сейчас космонавты штатно выполняют работы согласно программе полета, а орбитальные параметры станции находятся в зеленой зоне, заверили в госкорпорации.

Обеспечение безопасности экипажа МКС является главным приоритетом Роскосмоса. Об этом сообщили в ведомстве. Там подчеркнули, что сейчас космонавты штатно выполняют работы согласно программе полета, а орбитальные параметры станции находятся в зеленой зоне.

В госкорпорации добавили, что как производство космической техники России, так и программа эксплуатации направлена именно на обеспечение безопасности людей.

Сейчас автоматизированная система предупреждения опасных ситуаций в околоземном космическом пространстве контролирует обстановку, чтобы парировать возможные угрозы безопасности станции и ее экипажа.

В Роскосмосе отметили, что российская космическая отрасль является пионером пилотируемых полетов в космос, причем ведет постоянную работу с международными партнерами.

В госкорпорации подчеркнули, что только совместные усилия всех космических держав смогут обеспечить максимально безопасное сосуществование и деятельность в космическом пространстве.

Ранее МКС столкнулась с угрозой столкновения с космическим мусором. Позже ситуация нормализовалась. После чего США обвинили Россию в том, что она якобы провела испытание противоспутниковой ракеты, сбив советский спутник.

Военный эксперт Иван Коновалов счел заявления Вашингтона алармистскими и обеспечивающими базу для милитаризации космоса американцами.

Главным приоритетом для "Роскосмоса" было и остается обеспечение безопасности экипажа, говорится в официальном заявлении госкорпорации.

В "Роскосмосе" подчеркнули, что максимальную безопасность в космическом пространстве можно обеспечить лишь совместными усилиями всех космических держав. В компании также отметили, что российская система контролирует обстановку с целью недопущения возможных угроз безопасности МКС.

Ранее специалист хьюстонского Центра управления полетами рассказал, что МКС угрожал космический мусор. По его словам, эксперты заметили обломки спутника. Из-за этого экипаж МКС перешел в корабли "Союз" и Crew Dragon и задраил все люки. На "Союзе" спрятались российские космонавты Антон Шкаплеров и Петр Дубров, а также астронавт NASA Марк Ванде Хай.

Спустя некоторое время стало известно, что мусор дважды пролетел мимо МКС.

Экипаж МКС предупредили об угрозе столкновения с космическим мусором

Читайте также: