Приближение АГК 'Жюль Верн' к Международной космической станции 31 марта 2008 года.

ATV англ. Automated Transfer Vehicle — автоматический грузовой космический корабль, разработанный ЕКА. Корабль предназначен для доставки топлива, научного оборудования, продуктов, воздуха и воды на Международную космическую станцию. Кроме того, с помощью двигателей АГК осуществляется коррекция орбиты МКС. АГК предназначен также для освобождения МКС от отработанных материалов и мусора. Это самый сложный космический корабль, когда-либо создававшийся европейскими странами. Первый автоматический грузовой космический корабль отправился в полет к МКС 9 марта 2008 г . В дальнейшем предполагается запускать один корабль каждые 13-15 месяцев.

История создания

Первые предложения по созданию европейского космического корабля были сделаны в 1987 году. В 1992 году на конференции совета министров ЕКА, которая состоялась в Гранаде, было принято решение о прекращении дальнейших исследований и работ по созданию европейского многоразового космического корабля 'Гермес'. Одновременно был согласован вклад европейских стран в проектируемую Международную космическую станцию, которая в то время называлась 'Фридом' и создавалась в кооперации между США, Японией и ЕКА. В это же время на повестку дня встал вопрос о создании Европейской транспортной системы для обеспечения функционирования МКС, в том числе пилотируемого и грузовых кораблей. Предполагалось, что европейские грузовые корабли должны были дважды в год летать к МКС. В 1993 году к проекту МКС вынужденно присоединилась Россия, не желавшая терять свои достижения в космосе из-за отсутствия достойного финансирования космической деятельности со стороны государства. Россия, на момент присоединения к программе МКС, имела в своем арсенале все необходимые системы и модули для быстрого введения в эксплуатацию новой международной космической станции, однако США старались по максимуму ограничить использование российских космических технологий при создании МКС. Япония и ЕКА, преследуя свои долгосрочные цели технического развития в космосе, пошли на создание космических транспортных, а в дальнейшем и пилотируемых систем; ЕКА, в частности на первом этапе, была ориентирована на создание пяти автоматических грузовых кораблей, которые должны осуществить свои полеты до 2013 года. Окончательное решение о создании автоматического грузового корабля было принято на конференции совета министров ЕКА в 1995 году в Тулузе.

Генеральным подрядчиком для создания АГК была названа фирма EADS Astrium Space Transportation.

Создание АГК является частью вклада ЕКА в проект МКС. Работы по АГК включают в себя создание собственно автоматического транспортного корабля, создание в Тулузе наземной инфраструктуры, необходимой для контроля и управления кораблем, а также проведение необходимых модификаций ракеты-носителя Ариан-5.

Сборка АГК осуществлялась на предприятии EADS Astrium Space Transportation в Бремене. В общей сложности 30 фирм из десяти европейских стран и 8 фирм из России и США принимали участие в создании АГК. Стыковочный узел и система перекачки топлива для европейского грузового корабля были изготовлены в России. Четыре основных ракетных двигателя изготовляются фирмой Aerojet.

Основные расходы несет Франция, доля Германии — 24 %, Италии — 13 %.

Начиная с 1995 года Европейское космическое агентство израсходовало около 1,9 миллиардов долларов на проектирование и создание первого грузового корабля и наземного оборудования для слежения и управления АГК. Стоимость АГК составляет порядка 304 миллионов долларов, а полные затраты на полет одного грузовика составляют около 532 миллионов долларов.

Стыковочный узел транспортного корабля 'Жюль Верн'.

К этому моменту РКК Энергия подписала контракт на 40 миллионов евро с одним из главных субподрядчиков корпорации EADS Astrium Space Transportation, итальянской компанией Alenia Spazio, о поставке российского стыковочного модуля, системы дозаправки и российской системы контроля оборудования. В рамках проекта, возглавляемого EADS Astrium Space Transportation, Alenia Spazio ответственна за герметичный грузовой отсек ATV. Эти грузовые отсеки производятся в Турине, Италия.

Система автоматической стыковки является уникальной европейской разработкой и имеет более высокую степень автоматизации, чем автоматическая система стыковки российского грузового корабля 'Прогресс'.

С середины 2004 года первый АТК проходил комплексное тестирование в европейском технологическом центре в нидерландском городе Нордвейк. Тестирование проводилось в условиях, приближенных к условиям космического пространства. Все электронное оборудование испытывалось в условиях электромагнитных помех. Корабль испытывался на вибрационном стенде, где имитировались: вибрация, возникающая при старте ракеты-носителя, механические воздействия, возникающие при отстреле ступеней ракеты-носителя и защитного обтекателя, а также влияние возможных порывов ветра во время старта и сотрясений, возникающих при маневрировании корабля на орбите. Корабль был подвергнут также акустическим тестам, в которых имитировался рев работающих ракетных двигателей при старте, звуковое давление которого составляет 140 дБ.

Тестирование автоматической системы стыковки проводились в помещении длиной 300 метров на предприятии DGA около Версаля.

Европейский грузовой корабль способен доставить на МКС около 7,5 тонн топлива, воды, кислорода, азота и других материалов. Это приблизительно в 3 раза больше, чем доставляет на станцию российский грузовой корабль 'Прогресс', который в настоящее время каждые 4 месяца отправляется к МКС.

Наряду с включенным в 2008 году в состав МКС европейским исследовательским модулем 'Колумбус', европейский грузовой корабль является одним из основных вкладов Европы в проект МКС.

19 февраля 2009 года ЕКА официально объявило название второго корабля. Он был назван в честь немецкого астронома, открывшего закон движения планет, Иоганна Кеплера.

Третий корабль будет называться Эдоардо Амальди. Запуск запланирован на вторую половину 2011 года.

Основные технические характеристики

• Масса при запуске: 19 357 кг
• Масса топлива в двигательной установке: до 5 753 кг
• Масса грузов, удаляемых с МКС: до 6 500 кг
• Масса доставляемых грузов: до 7 670 кг
  • воздух: 28 кг
  • вода: 281 кг
  • топливо для модуля 'Звезда': 860 кг
  • продукты, одежда, запасные части: 1 200 кг
  • топливо для коррекции орбиты МКС: 2 260 кг

Размеры:

• Длина: 10,77 м
• Внешний диаметр: 4,48 м
• Внутренний диаметр: 3,94 м
• Герметичный объем: 45 м?

Размеры грузовика сопоставимы с размерами автобуса. Это самый большой и самый сложный космический корабль созданный в Европе. Корабль разделен на 2 части:

• герметизированную, предназначенную для размещения материалов и оборудования
• не герметизированную, где расположены системы контроля и управления, сферические емкости для воды, газов и ракетного топлива.

Внутренний герметизированный объем грузовика составляет 45 м?. Грузы в герметичном отсеке корабля располагаются в стандартных стойках. Грузы из корабля в МКС и отработанные материалы и мусор из МКС в корабль переносятся космонавтами вручную. В задней части корабля находится сервисный блок, к которому прикреплены панели солнечных батарей. Солнечные батареи раскрываются в виде буквы Х. Размах солнечных батарей — 22,28 метра, мощность — 4 кВт. В сервисном блоке расположены системы управления кораблем.

В кормовой части корабля установлены 4 двигателя. Два из этих 4 двигателей обеспечивают маневренность корабля во время стыковки с МКС, а работая одновременно, все 4 двигателя используются для подъема орбиты станции. Кроме того, на корабле имеется 28 двигателей для коррекции орбиты. Оборудование корабля потребляет 900 ватт в активном режиме полета или 400 ватт в пассивном режиме.

АГК запускается в космос европейской ракетой-носителем 'Ариан V' с космодрома Куру во Французской Гвиане.

Автоматический грузовой космический корабль пристыковывается к кормовому порту служебного модуля 'Звезда' и остается в составе МКС в течение 6 месяцев. После выполнения своей миссии АГК осуществляет контролируемый сход с орбиты и сгорает над заданным районом Тихого океана.

Управление кораблем осуществляется из центра, расположенного в Тулузе командой из 60 человек.

В общей сложности запланирован запуск 5 европейских грузовых кораблей, в 2009, 2011, 2012 и 2013 годах.

Миссии

Жюль Верн

Название первого корабля — 'Жюль Верн' — было дано в честь первого писателя научной фантастики Жюля Верна. В середине июля 2007 года корабль 'Жюль Верн' был отправлен морем из Роттердама во Французскую Гвиану. 31 июля корабль прибыл во Французскую Гвиану и был перевезен на космодром Куру. Старт АТК откладывался несколько раз и состоялся 9 марта 2008 года в 4:03 по Гринвичу.

Аппарат был запущен с помощью РН Ариан-5 с космодрома Куру. 3 апреля в 13 часов 33 минуты на расстоянии 250 метров от станции управление сближением было переключено от навигационной системы GPS на лазерную систему. В 14 часов 15 минут 'Жюль Верн' был на расстоянии 19 метров от станции и оставался в этом положении в течение двадцати минут. В 14 часов 38 минут 'Жюль Верн' приблизился к станции на расстояние 11 метров. В это время начался заключительный этап стыковки. Стыковка была осуществлена 3 апреля в 14:45 UTC в полностью автоматическом режиме.

Первый полет европейского грузовика являлся испытательным, поэтому он доставил на МКС только 5 тонн полезных грузов. Люк в грузовой корабль 'Жюль Верн' был открыт 4 апреля в 10 часов 15 минут.

6 сентября 2008 в 01:30 МСК ATV отстыковался от российского сегмента МКС в автоматическом режиме. 29 сентября 2008 после серии маневров около 17:30 МСК корабль вошел в плотные слои атмосферы и разрушился, а через 12 минут оставшиеся обломки затонули в несудоходном районе Тихого океана в нескольких тысячах километров восточнее Новой Зеландии.

Иоганн Кеплер

космический корабль назван в честь немецкого астронома Иоганна Кеплера, отправился на орбиту 17 февраля 2011 года.

Перспективы

Макет пилотируемого корабля на основе ATV

До 2014 года ESA намерено запустить к станции еще четыре ATV.

В зависимости от того, будет ли продолжена эксплуатация МКС после 2015 года, и от успешности научных исследований, проводимых европейцами в своем модуле 'Колумбия', могут быть построены дополнительные автоматические грузовые корабли. Полезные грузы на МКС доставляются также российскими кораблями 'Прогресс', и также будут доставляться японскими грузовыми кораблями.

Европейское космическое агентство стало разрабатывать возможные варианты модификаций космического корабля, особенно после решения NASA прекратить использование 'шаттлов' к 2010 году.

Проект PARES посвящен разработке баллистической капсулы, которая будет возвращаться на Землю с несколькими килограммами груза.

Проект CARV направлен на разработку возвращаемой баллистической капсулы, которая сможет возвратить на Землю несколько тонн грузов. Данные модификации корабля, возможно, будут готовы к 2010 году.

В ЕКА также рассматривается вариант корабля, способного пристыковываться к американскому сегменту МКС, а также возможность стыковки нескольких кораблей и создание небольшой космической станции.

Прорабатывается также возможность преобразования корабля в пилотируемый вариант — программа: Crew Return Vehicle Programm. Проработкой пилотируемого варианта занимается фирма EADS Astrium. Специалисты фирмы пришли к выводу, что нет никаких принципиальных препятствий для создания пилотируемого корабля на базе автоматического грузового корабля. В течение ближайших четырех-пяти лет, возможно создание возвращаемого на землю транспортного корабля. Первый полет пилотируемого варианта возможен в 2017 году.