"Коламбус": европейской космической лаборатории 10 лет

Модуль "Коламбус" (справа), присоединенный к МКС, 18.02.2008 Увеличить картинку Модуль "Коламбус" (справа), присоединенный к МКС, 18.02.2008 (© picture-alliance/ dpa) На днях свой юбилей отметила уникальная европейская лаборатория "Коламбус", находящаяся на Международной космической станции в 400 км над Землей. Модуль за десять лет облетел вокруг Земли почти 60 000 раз и послужил площадкой для множества экспериментов.

"Коламбус" (Columbus) был спроектирован и построен по заказу Европейского космического агентства (ESA) компанией Airbus. Разработка проекта заняла целых два десятилетия. 7 февраля 2008 года шаттл "Атлантис" доставил модуль на околоземную орбиту. Запуск лаборатории в эксплуатацию превратил Европу из арендатора в полноправного собственника части МКС и предоставил европейским учёным возможность для проведения собственных экспериментов в условиях микрогравитации.
Центр управления модулем "Коламбус" находится в 60 км от Мюнхена в городке Оберпфаффенхофен, где одновременно работают 80 ученых и инженеров.

Сердце европейских исследований на МКС

Подготовка модуля-лаборатории "Коламбус" к запуску Увеличить картинку Подготовка модуля-лаборатории "Коламбус" к запуску (© picture-alliance/ dpa/dpaweb) "Коламбус" представляет из себя цилиндр длиной 6,9 метров и диаметром 4,5 метра, в котором размещены 10 ячеек (размером с телефонную будку каждая) для установки научной аппаратуры. Каждая ячейка имеет независимую систему управления и охлаждения, а также линию связи с центром управления. Экспериментальные стойки работают в автоматическом режиме или дистанционно контролируются с Земли. Внутри самого модуля одновременно могут работать три астронавта. Эксперименты в условиях микрогравитации позволяют ученым получать уникальные данные для широкого спектра дисциплин, начиная с астрофизики, биологии, медицины и заканчивая психологией.

Запуск шаттла "Атлантис" с лабораторией "Коламбус" 7 февраля 2008 г. с мыса Канаверал Увеличить картинку Запуск шаттла "Атлантис" с лабораторией "Коламбус" 7 февраля 2008 г. с мыса Канаверал (© ESA–S. Corvaja, 2008) Исследования проводятся не только внутри лаборатории, но и снаружи – в открытом космосе. Для этого на внешней поверхности предусмотрены четыре места для крепления аппаратуры. Отсюда ученые наблюдают за Землей, изучают солнечно-земные связи, тестируют космические технологии, исследуют космическую радиацию и анализируют ее воздействие на оборудование и материалы.

Всего за эти годы было проведено более 225 экспериментов, а полученные данные послужили и еще послужат базой для публикаций многочисленных научных работ.

Растения в условиях микрогравитации

Первым экспериментом в истории космической лаборатории стал проект WAICO, который изучает влияние гравитации на развитие корневой системы растений. Для проведения исследования семена проращивают в течение двух недель при определенной температуре, влажности и освещении, при этом значение гравитации варьируется от 0g до 1g. Вследствие воздействия гравитации корни растений изгибаются и скручиваются. Анализ этого феномена поможет лучше понимать процессы роста растений и совершенствовать сельскохозяйственные техники.

Проект "Метерон"

Проект "Метерон": астронавт Паоло Несполи дистанционно управляет роботом Джастином Увеличить картинку Проект "Метерон": астронавт Паоло Несполи дистанционно управляет роботом Джастином (© ESA / DLR , CC BY-SA 3.0 IGO) На борту "Коламбуса" также проводятся  эксперименты в области робототехники, изучающие взаимодействие робота и человека: так, астронавты на борту МКС управляют роботами, которые находятся на Земле. Первая часть эксперимента прошла в августе 2017 года, когда астронавт Паоло Несполи с борта "Коламбуса" управлял человекоподобным роботом Джастином, используя планшет. Под руководством астронавта Джастин выполнял различные задания в симуляции марсианской фермы, находящейся в Оберпфаффенхофене. Такая концепция управляемой автономии, где робот выступает коллегой человека на поверхности планеты и выполняет комплексные задания под его руководством, может значительно облегчить нагрузку на астронавта в путешествии на другие планеты.

Immuno & E-Nose


Иммунная система космонавта ослабляется во время миссий. Задача проекта Immuno, который также осуществляется на "Коламбусе", – выяснить причины и понять механизмы этого явления с помощью измерения гормонов и белковых факторов в крови, а также анализа дыхания. В будущем это поможет исключить инвазивные процедуры и перейти на новый, неинвазивный метод анализа дыхательного газа, который может заменить анализ крови.

Европейское космическое агентство отмечает десятилетний юбилей "Коламбуса" и Автоматического грузового корабля (ATV) Увеличить картинку Европейское космическое агентство отмечает десятилетний юбилей "Коламбуса" и Автоматического грузового корабля (ATV) (© ESA) Заражение грибами и микробами – серьезная угроза как для экипажа космического корабля, так и для оборудования: эти крошечные организмы могут превратиться в серьезную проблему для здоровья и безопасности экипажа. Проект E-Nose анализирует газы с целью выделить биомаркеры, такие как стресс или болезнь, в выдыхаемом воздухе.

Электромагнитный левитатор (EML)


Наконец, астронавты на "Коламбусе" проводят сложные физические опыты, например, c помощью плавильной печи исследуют механизмы плавления металлов и сложных сплавов в условиях микрогравитации. Эти процессы до сих пор мало изучены в силу определенных ограничений – возникновения конвекционных потоков при литье металла. В невесомости же эти потоки не образуются. EML производит нагрев металла внутри высокотемпературной камеры с помощью индукционной катушки, затем металл быстро охлаждается (этот процесс похож на закаливание лезвия ножа). В зависимости от режима плавления и охлаждения меняются механические свойства металла. Варьируя условия нагрева и охлаждения, ученые могут анализировать ранние фазы возникновения материальной структуры (нуклеации). Результаты этих исследований могут быть использованы для более глубокого понимания процессов, происходящих в  высокотехнологичных сплавах и полупроводниковых материалах в расплавленном состоянии, и оптимизации процессов промышленного литья.

Александра Полякова

12.02.2018

"Коламбус": европейской космической лаборатории 10 лет

picture alliance / ZB

Присоединяйтесь к нам

Промышленные отходы очистит солнце

Применять ноу-хау DLR можно будет во многих "грязных" отраслях промышленности © picture-alliance/ dpa

В Германском аэрокосмическом центре изобретен новый метод очистки промышленных отходов. Вместо дорогостоящих технологических схем немцы решили прибегнуть к помощи природы – и используют солнечный свет, который при окислении расщепляет токсичные вещества.

В Германии построят самый крупный в мире ускоритель частиц

Часть будущего ускорителя "Fair"

В немецком Дармштадте началось строительство самого крупного в мире ускорителя для частиц. Исследовательский центр ионов и антипротонов "Fair" начнет свою работу в 2025 году. С его помощью ученые собираются разгадать ни одну тайну нашей Вселенной.

Астронавт Александр Герст станет первым немецким командиром МКС

Первой Герста с почетным назначением поздравила канцлер Ангела Меркель

Немецкий астронавт Александр Герст в 2018 году снова вернется на Международную космическую станцию (МКС). Теперь – в качестве ее командира. Он станет первым немцем, который возглавит экипаж орбитальной станции. Об этом 18 мая было объявлено в кёльнском Немецком центре аэрокосмических исследований в присутствии канцлера Германии Ангелы Меркель.

Спутники "Адам" и "Анастасия" вышли на орбиту

picture alliance / dpa

27 марта ракета-носитель "Союз" вывела на орбиту седьмой и восьмой спутники системы Galileo. Если все и дальше будет идти по плану, то уже в 2020 году орбитальная группировка Европейского космического агентства вырастет до 30 аппаратов, а Евросоюз запустит собственную глобальную систему навигации.