Кто построил МКС? (Двухсерийный телеспектакль)
Первая серия - в двух эпиграфах, трёх дисклеймерах и трёх разговорах,
с циничным домашним заданием и сентиментальными танцами.
Недавно прошёл юбилей МКС - 20 лет непрерывной работы станции с экипажами.
Поскольку он сопровождался некоторым всплеском гордости за отечественную космонавтику - в прессе и особенно в блогосфере - то было бы полезно добавить к этим разговорам простых цифр. А то уж очень бодро сетевые знатоки рассказывают про построенную Россией «половину МКС». Или даже просто про «построенную Россией МКС», поскольку у этих пиндосов никакого практического опыта в строительстве орбитальных станций - не было. Ну, какого именно опыта не было у НАСА - с уже выполненными программами SkyLab, SpaceLab и SpaceHub - это разговор отдельный. И длинный. Поэтому в этом посте я оставлю в стороне сопоставление накопленного опыта, и разберу только материальные результаты строительства.
Два предварительных замечания, типа эпиграфы:
Эпиграф первый - по блоку Заря.
Блок Заря были построен и запущен на деньги НАСА - целиком и полностью.
Техзадание на этот блок было разработано НАСА - тоже целиком и полностью.
Блок Заря является собственностью НАСА, причем не «формально», а юридически.
И физически - тоже: никаких работ по модификации Зари - без разрешения и участия (наблюдения) специалистов НАСА - проводиться не может.
Поэтому, большая просьба - воздержаться от дискуссий по теме «кому на самом деле Заря принадлежит?» Пустое.
И вопрос «А почему на сайте РКК Энергия модуль Заря указан в разделе "Российский сегмент МКС"?» тоже задавать не надо. Пустое.
Эпиграф второй - экономического анализа (типа - «кто сколько потратил на МКС?») здесь не будет.
Во-первых, потому, что коэффициенты конверсии и инфляции у доллара, иены и евро - непостоянны, и меняются во времени. Соответственно, перевод из одной валюты в другую - в ретроспективе - не так прост. С рублями - всё несколько сложнее, и не только из-за припадочного характера рублёвой инфляции.
Но ещё и потому (во-вторых), что рубль умеет испаряться в виолончельные офшоры, и те рубли, что (вроде бы) полагалось использовать для развития российского Космопрома - они в результате развивают кораблестроение элитных яхт в Италии или рынок недвижимости (тоже элитной) на Островах Зелёного Мыса.
Поэтому никакой бухгалтерии здесь не будет.
А разговор пойдёт только о килограммах, кубометрах и киловаттах. А потом будет ещё разговор про строителей - но это уже во второй серии.
РАЗГОВОР ПЕРВЫЙ - про КИЛОГРАММЫВыведение груза на орбиту остаётся и по сей день серьёзной технической проблемой. Соответственно, общий вес конструкций российского и американского сегментов - это вполне удобный критерий для сравнения. Однако, как и во всяких скрупулёзных подсчётах, тут есть масса деталей - мелких и не очень мелких, и в них надо разбираться. Поэтому -
Дисклэймер №1:
На вопрос типа «А у вас получается общий вес МКС меньше 350 тонн, а в вики написано, что МКС весит 420 тонн. Вот как вам после этого верить?» - ответа не будет.
Точнее, ответом будет бан.
Потому что если вы не понимаете, почему вес пустых кухонных шкафчиков, указанный в накладной доставки из Икеи - меньше веса тех же шкафчиков - но уже собранных и набитых всякой всячиной - вам не место у меня комментах. Не тот уровень интеллекта.
Далее, по поводу упомянутой массы деталей.
Одна деталь здесь такая - некоторые (многие) модули доставлялись на МКС, скажем так - не в полном комплекте. Кое-что доставлялось позже, другими рейсами. Например, запчасти и/или инструменты для обслуживания. И строго говоря, подобные добавки следует отнести скорее к конструкции «шкафчика», а не к «кухонной утвари». Т.е., следовало бы включать эти добавки в вес модуля. Но я выбрал другой подход - совершенно формализованный: во всех случаях я брал вес модуля - «по доставке на МКС». Достоинства такого подхода: простота и, главное, воспроизводимость результата. То есть, каждый, кто захочет повторить мои расчёты - он просто берёт пресс-релиз по запуску соответствующего Шаттла и находит в нем раздел «Вес Грузов» (простота). И в результате сумма получается такая же, как и у меня (воспроизводимость).
Результаты представлены ниже на Рисунке 1, левая панель:
на российский сегмент приходится 9.5% массы МКС.
Здесь, по массе, российская «половина МКС» получилась меньше одной десятой.
РАЗГОВОР ВТОРОЙ - про КУБОМЕТРЫНу, здесь всё немного проще, чем с килограммами - меньше нюансов.
Но всё-таки нюансы есть, например - «герметизированный объём» и «обитаемый объём».
Первый - это объём, ограниченный герметичной оболочкой модуля. Второй - это объём внутри герметичной оболочки и НЕ занятый аппаратурой. Соответственно, обитаемый объём - заведомо меньше (и иногда сильно меньше) герметизированного объёма. Этим пользуются некоторые рунетные специалисты, и я не раз видел следующий несложный фокус. При сравнении корабля Союз с Джемини - для Союза берут герметизированный объём, но сравнивают его - с обитаемым объёмом Джемини. И с помощью такого легкого движения руки Джемини превращается в «очень тесный корабль».
Так вот, здесь я использовал только герметизированные объёмы. Поэтому -
Дисклэймер №2:
Не надо «перепутывать» герметизированный и обитаемый объём. У меня в журнале этот фокус не прокатит.
Отдельной строкой - не надо умножать число Пи на квадрат максимального радиуса модуля и его же максимальную длину.
Попытка представить произведение как «объём» даст вполне предсказуемый результат (см. Дисклэймер №1).
Результаты представлены выше, на Рисунке 1, правая панель:
на российский сегмент приходится 14.2 % объёма МКС.
Здесь, в мартышках по объёму, «половина» получилась - одной седьмой.
РАЗГОВОР ТРЕТИЙ - про КИЛОВАТТЫНа орбите - для пилотируемого корабля/станции - работает принцип, который формулируется всего тремя словами:
«Электричество - это жизнь»
И это не литературная метафора и не художественная гипербола - это суровая правда жизни.
Даже хуже - это жестокая правда смерти.
*** На аварийном корабле (или станции), где электричество кончилось совсем - экипаж погибнет задолго до окончания запасов еды-воды-кислорода, в течение считанных часов после окончания электричества. Потому что без электричества => не работает вентиляция => не действуют углекислотные скруберы => экипаж погибнет от отравления выдыхаемой углекислотой.
*** На аварийном корабле/станции, где электричество не кончилось совсем, но его едва хватает на работу систем жизнеобеспечения - ситуация для экипажа всё равно отчаянная. Компьютеры, навигация, ориентация и двигатели - не работают. Без внешней помощи экипаж пропадёт, а организовать её проблематично, поскольку связь - без электричества - тоже не работает.
Итак, электростанция МКС - это очень важный компонент станции.
Мягко говоря.
Величины электрических мощностей для российского и американского сегментов представлены на рисунке 1А:
на российский сегмент приходится лишь 5.3 % от общей электрической мощности МКС.
Если измерять в попугаях (в киловаттах):
Российская «половина МКС» здесь равна одной девятнадцатой части.
Дисклэймер №3:
(специально для читателей вики)
На вопрос типа «А почему в вики (или - на сайте EDN, или - у самих NASA!!) написано, что мощность МКС 85-120 киловатт?! Вот как вам теперь верить??» - ответа не будет.
Точнее - см. дисклеймер №1.
А для тех, кто вопрошать не стал, но и сам не догадался - о причине расхождения в цифрах,
то по-английски тут можно объяснить одним словом:
Redundancy.
По-русски будет длиннее:
Создание избыточной системной ёмкости для использования в аварийной ситуации.
Да - потребление станции обычно не превышает 100 кВт.
А распределительная электросистема и система охлаждения - действительно рассчитаны на потребление не более 120 кВт.
Тем не менее каждое «крыло» энергетической системы МКС имеет номинал «до 31 киловатта». Все восемь крыльев - имеют вместе 8*31 = 248 кВт. Зачем это сделано? - Именно для неё, для redundancy.
Например:
Если по какой причине половина крыльев выйдет из строя - и на оставшихся четырёх станция продолжит работу в режиме «как ни в чём не бывало»: Три крыла обеспечат станции 93 кВт, четвёртое будет в резерве. Приборы и лаборатории смогут работать в обычном режиме - пока идет ремонт неисправных узлов в аварийных крыльях.
Ещё хуже например:
Если все семь крыльев выйдут из строя - то и на последнем-единственном крыле - станция будет обеспечена энергией для всех критичных систем с избытком: СЖО, связь, навигация, ориентация - недостатка по питанию испытывать не будут. Экипаж сможет спокойно провести работы по консервации станции, а не эвакуироваться, как при пожаре.
Кстати, загадка для тех, кто любит играть в ЧГК:
Требование в 31 кВт номинала для одного крыла - взялось у НАСА «не с потолка».
Но при том - оно не было обосновано какими-то моделями или расчетами.
С чем связан выбор такой величины? Или - как этот выбор обосновали?
(использование интернета, справочников и учебников - не только не запрещается, но - приветствуется)
Ещё деталь - маленькая, но существенная - я знаю, что многие из рунетных читателей вики - они человеческий язык понимают плохо и простых объяснений или ссылок на здравый смысл - им мало. Они требуют - пруфы. Так вот, на рисунке 1Б - именно для них - и именно такой пруф - для величины 248 кВт.
(Специально не стал отрезать адресную строку - набирайте, скачивайте, наслаждайтесь оригиналом).
Ну и напоследок в разговоре про киловатты - рисунок 1В - просто картинка, но достаточно символичная.
Именно такой видели МКС - двадцать лет назад - астронавты шаттла Endeavour в декабре 2000 года.
Я лишь добавил величины электрической мощности солнечных батарей.
Домашнее задание - для подготовки к разговору о строителях во второй серии
Задача №1
Дано:
1. Первые два года строительства МКС полагаются современными историками наиболее критичным и сложным периодом. Примерно по тем же причинам, что закладка фундамента и сооружение несущего каркаса являются критичными - в обычном строительстве.
2. В первые два года на МКС было сделано 20 выходов в открытый космос с общей длительностью 139 часов 8 минут.
3. Из них, российскими космонавтами был сделан 1 (один) выход длительностью 6 часов 14 минут. Остальное время - 132 часа 54 минуты - приходится на астронавтов НАСА.
4. Если выразить в процентах, то НАСА сделала 95.5% работы в открытом космосе, а Роскосмосом было выполнено 4.5%.
Задание:
Подберите глагол, наиболее точно описывающий участие Роскосмоса в совместном проекте «строительство МКС» в указанный период. По желанию - можно добавить обстоятельство образа действия.
Задача №2
Дано:
1. На рисунке 2 показано сравнение российского сегмента МКС - по массе и объёму - со станцией Мир.
2. Станция Мир была построена за 10 лет.
3. Строительство российского сегмента МКС тянется уже 20 лет, причем с привлечением внешней помощи - как в виде денег (Заря), так и в виде вывода на орбиту (Рассвет).
4. Тем не менее даже в сравнении со станцией Мир - российский сегмент МКС выглядит бледновато. Мягко говоря.
Задание:
Объясните - почему так получилось?
По возможности кратко, в идеале - одним предложением.
При этом желательно обойтись без мата.
(Ну, я предупреждал - задание будет циничное).
А теперь оставим Роскосмос наедине с его печалями, и перейдём к танцам
Танцы - сентиментальные, как и было обещано
Квартет Джоана Чаморры и - Magali Datzira, Andrea Motis, Eva Fernandez.
What is this thing called love?
This funny thing called love?
Just who can solve its mystery?
Why should it make a fool of me?..
Ну и ещё одна сентиментальная песенка
Снова квартет Джоана Чаморры - и Иве Фернандес
I can’t give you anything but love...
с циничным домашним заданием и сентиментальными танцами.
Недавно прошёл юбилей МКС - 20 лет непрерывной работы станции с экипажами.
Поскольку он сопровождался некоторым всплеском гордости за отечественную космонавтику - в прессе и особенно в блогосфере - то было бы полезно добавить к этим разговорам простых цифр. А то уж очень бодро сетевые знатоки рассказывают про построенную Россией «половину МКС». Или даже просто про «построенную Россией МКС», поскольку у этих пиндосов никакого практического опыта в строительстве орбитальных станций - не было. Ну, какого именно опыта не было у НАСА - с уже выполненными программами SkyLab, SpaceLab и SpaceHub - это разговор отдельный. И длинный. Поэтому в этом посте я оставлю в стороне сопоставление накопленного опыта, и разберу только материальные результаты строительства.
Два предварительных замечания, типа эпиграфы:
Эпиграф первый - по блоку Заря.
Блок Заря были построен и запущен на деньги НАСА - целиком и полностью.
Техзадание на этот блок было разработано НАСА - тоже целиком и полностью.
Блок Заря является собственностью НАСА, причем не «формально», а юридически.
И физически - тоже: никаких работ по модификации Зари - без разрешения и участия (наблюдения) специалистов НАСА - проводиться не может.
Поэтому, большая просьба - воздержаться от дискуссий по теме «кому на самом деле Заря принадлежит?» Пустое.
И вопрос «А почему на сайте РКК Энергия модуль Заря указан в разделе "Российский сегмент МКС"?» тоже задавать не надо. Пустое.
Эпиграф второй - экономического анализа (типа - «кто сколько потратил на МКС?») здесь не будет.
Во-первых, потому, что коэффициенты конверсии и инфляции у доллара, иены и евро - непостоянны, и меняются во времени. Соответственно, перевод из одной валюты в другую - в ретроспективе - не так прост. С рублями - всё несколько сложнее, и не только из-за припадочного характера рублёвой инфляции.
Но ещё и потому (во-вторых), что рубль умеет испаряться в виолончельные офшоры, и те рубли, что (вроде бы) полагалось использовать для развития российского Космопрома - они в результате развивают кораблестроение элитных яхт в Италии или рынок недвижимости (тоже элитной) на Островах Зелёного Мыса.
Поэтому никакой бухгалтерии здесь не будет.
А разговор пойдёт только о килограммах, кубометрах и киловаттах. А потом будет ещё разговор про строителей - но это уже во второй серии.
РАЗГОВОР ПЕРВЫЙ - про КИЛОГРАММЫВыведение груза на орбиту остаётся и по сей день серьёзной технической проблемой. Соответственно, общий вес конструкций российского и американского сегментов - это вполне удобный критерий для сравнения. Однако, как и во всяких скрупулёзных подсчётах, тут есть масса деталей - мелких и не очень мелких, и в них надо разбираться. Поэтому -
Дисклэймер №1:
На вопрос типа «А у вас получается общий вес МКС меньше 350 тонн, а в вики написано, что МКС весит 420 тонн. Вот как вам после этого верить?» - ответа не будет.
Точнее, ответом будет бан.
Потому что если вы не понимаете, почему вес пустых кухонных шкафчиков, указанный в накладной доставки из Икеи - меньше веса тех же шкафчиков - но уже собранных и набитых всякой всячиной - вам не место у меня комментах. Не тот уровень интеллекта.
Далее, по поводу упомянутой массы деталей.
Одна деталь здесь такая - некоторые (многие) модули доставлялись на МКС, скажем так - не в полном комплекте. Кое-что доставлялось позже, другими рейсами. Например, запчасти и/или инструменты для обслуживания. И строго говоря, подобные добавки следует отнести скорее к конструкции «шкафчика», а не к «кухонной утвари». Т.е., следовало бы включать эти добавки в вес модуля. Но я выбрал другой подход - совершенно формализованный: во всех случаях я брал вес модуля - «по доставке на МКС». Достоинства такого подхода: простота и, главное, воспроизводимость результата. То есть, каждый, кто захочет повторить мои расчёты - он просто берёт пресс-релиз по запуску соответствующего Шаттла и находит в нем раздел «Вес Грузов» (простота). И в результате сумма получается такая же, как и у меня (воспроизводимость).
Результаты представлены ниже на Рисунке 1, левая панель:
на российский сегмент приходится 9.5% массы МКС.
Здесь, по массе, российская «половина МКС» получилась меньше одной десятой.
РАЗГОВОР ВТОРОЙ - про КУБОМЕТРЫНу, здесь всё немного проще, чем с килограммами - меньше нюансов.
Но всё-таки нюансы есть, например - «герметизированный объём» и «обитаемый объём».
Первый - это объём, ограниченный герметичной оболочкой модуля. Второй - это объём внутри герметичной оболочки и НЕ занятый аппаратурой. Соответственно, обитаемый объём - заведомо меньше (и иногда сильно меньше) герметизированного объёма. Этим пользуются некоторые рунетные специалисты, и я не раз видел следующий несложный фокус. При сравнении корабля Союз с Джемини - для Союза берут герметизированный объём, но сравнивают его - с обитаемым объёмом Джемини. И с помощью такого легкого движения руки Джемини превращается в «очень тесный корабль».
Так вот, здесь я использовал только герметизированные объёмы. Поэтому -
Дисклэймер №2:
Не надо «перепутывать» герметизированный и обитаемый объём. У меня в журнале этот фокус не прокатит.
Отдельной строкой - не надо умножать число Пи на квадрат максимального радиуса модуля и его же максимальную длину.
Попытка представить произведение как «объём» даст вполне предсказуемый результат (см. Дисклэймер №1).
Результаты представлены выше, на Рисунке 1, правая панель:
на российский сегмент приходится 14.2 % объёма МКС.
Здесь, в мартышках по объёму, «половина» получилась - одной седьмой.
РАЗГОВОР ТРЕТИЙ - про КИЛОВАТТЫНа орбите - для пилотируемого корабля/станции - работает принцип, который формулируется всего тремя словами:
«Электричество - это жизнь»
И это не литературная метафора и не художественная гипербола - это суровая правда жизни.
Даже хуже - это жестокая правда смерти.
*** На аварийном корабле (или станции), где электричество кончилось совсем - экипаж погибнет задолго до окончания запасов еды-воды-кислорода, в течение считанных часов после окончания электричества. Потому что без электричества => не работает вентиляция => не действуют углекислотные скруберы => экипаж погибнет от отравления выдыхаемой углекислотой.
*** На аварийном корабле/станции, где электричество не кончилось совсем, но его едва хватает на работу систем жизнеобеспечения - ситуация для экипажа всё равно отчаянная. Компьютеры, навигация, ориентация и двигатели - не работают. Без внешней помощи экипаж пропадёт, а организовать её проблематично, поскольку связь - без электричества - тоже не работает.
Итак, электростанция МКС - это очень важный компонент станции.
Мягко говоря.
Величины электрических мощностей для российского и американского сегментов представлены на рисунке 1А:
на российский сегмент приходится лишь 5.3 % от общей электрической мощности МКС.
Если измерять в попугаях (в киловаттах):
Российская «половина МКС» здесь равна одной девятнадцатой части.
Дисклэймер №3:
(специально для читателей вики)
На вопрос типа «А почему в вики (или - на сайте EDN, или - у самих NASA!!) написано, что мощность МКС 85-120 киловатт?! Вот как вам теперь верить??» - ответа не будет.
Точнее - см. дисклеймер №1.
А для тех, кто вопрошать не стал, но и сам не догадался - о причине расхождения в цифрах,
то по-английски тут можно объяснить одним словом:
Redundancy.
По-русски будет длиннее:
Создание избыточной системной ёмкости для использования в аварийной ситуации.
Да - потребление станции обычно не превышает 100 кВт.
А распределительная электросистема и система охлаждения - действительно рассчитаны на потребление не более 120 кВт.
Тем не менее каждое «крыло» энергетической системы МКС имеет номинал «до 31 киловатта». Все восемь крыльев - имеют вместе 8*31 = 248 кВт. Зачем это сделано? - Именно для неё, для redundancy.
Например:
Если по какой причине половина крыльев выйдет из строя - и на оставшихся четырёх станция продолжит работу в режиме «как ни в чём не бывало»: Три крыла обеспечат станции 93 кВт, четвёртое будет в резерве. Приборы и лаборатории смогут работать в обычном режиме - пока идет ремонт неисправных узлов в аварийных крыльях.
Ещё хуже например:
Если все семь крыльев выйдут из строя - то и на последнем-единственном крыле - станция будет обеспечена энергией для всех критичных систем с избытком: СЖО, связь, навигация, ориентация - недостатка по питанию испытывать не будут. Экипаж сможет спокойно провести работы по консервации станции, а не эвакуироваться, как при пожаре.
Кстати, загадка для тех, кто любит играть в ЧГК:
Требование в 31 кВт номинала для одного крыла - взялось у НАСА «не с потолка».
Но при том - оно не было обосновано какими-то моделями или расчетами.
С чем связан выбор такой величины? Или - как этот выбор обосновали?
(использование интернета, справочников и учебников - не только не запрещается, но - приветствуется)
Ещё деталь - маленькая, но существенная - я знаю, что многие из рунетных читателей вики - они человеческий язык понимают плохо и простых объяснений или ссылок на здравый смысл - им мало. Они требуют - пруфы. Так вот, на рисунке 1Б - именно для них - и именно такой пруф - для величины 248 кВт.
(Специально не стал отрезать адресную строку - набирайте, скачивайте, наслаждайтесь оригиналом).
Ну и напоследок в разговоре про киловатты - рисунок 1В - просто картинка, но достаточно символичная.
Именно такой видели МКС - двадцать лет назад - астронавты шаттла Endeavour в декабре 2000 года.
Я лишь добавил величины электрической мощности солнечных батарей.
Домашнее задание - для подготовки к разговору о строителях во второй серии
Задача №1
Дано:
1. Первые два года строительства МКС полагаются современными историками наиболее критичным и сложным периодом. Примерно по тем же причинам, что закладка фундамента и сооружение несущего каркаса являются критичными - в обычном строительстве.
2. В первые два года на МКС было сделано 20 выходов в открытый космос с общей длительностью 139 часов 8 минут.
3. Из них, российскими космонавтами был сделан 1 (один) выход длительностью 6 часов 14 минут. Остальное время - 132 часа 54 минуты - приходится на астронавтов НАСА.
4. Если выразить в процентах, то НАСА сделала 95.5% работы в открытом космосе, а Роскосмосом было выполнено 4.5%.
Задание:
Подберите глагол, наиболее точно описывающий участие Роскосмоса в совместном проекте «строительство МКС» в указанный период. По желанию - можно добавить обстоятельство образа действия.
Задача №2
Дано:
1. На рисунке 2 показано сравнение российского сегмента МКС - по массе и объёму - со станцией Мир.
2. Станция Мир была построена за 10 лет.
3. Строительство российского сегмента МКС тянется уже 20 лет, причем с привлечением внешней помощи - как в виде денег (Заря), так и в виде вывода на орбиту (Рассвет).
4. Тем не менее даже в сравнении со станцией Мир - российский сегмент МКС выглядит бледновато. Мягко говоря.
Задание:
Объясните - почему так получилось?
По возможности кратко, в идеале - одним предложением.
При этом желательно обойтись без мата.
(Ну, я предупреждал - задание будет циничное).
А теперь оставим Роскосмос наедине с его печалями, и перейдём к танцам
Танцы - сентиментальные, как и было обещано
Квартет Джоана Чаморры и - Magali Datzira, Andrea Motis, Eva Fernandez.
Click to viewWhat is this thing called love?
This funny thing called love?
Just who can solve its mystery?
Why should it make a fool of me?..
Ну и ещё одна сентиментальная песенка
Снова квартет Джоана Чаморры - и Иве Фернандес
I can’t give you anything but love...