«ПРОБОЙ»В настоящее время всё более актуальной становится проблема возрастающей засоренности околоземного космического пространства космическим мусором. В связи с чем, вероятность столкновения космической станции (МКС) с различными техногенными частицами также возрастает. Кроме этого, всегда существует вероятность столкновения с природными небесными телами – метеороидами, движущимися в межпланетном пространстве, и по размеру занимающими промежуточное положение между межпланетной пылью и астероидом.
В результате столкновения космического объекта с корпусом станции может произойти разгерметизация модулей станции, которая представляет собой реальную опасность, в результате которой необходимо мгновенное принятие решения, чтобы устранить течь.
Печальный опыт разгерметизации модулей станции в истории пилотируемой космонавтики был, когда произошла разгерметизация модуля «Спектр» космической станции «Мир». Тогда найти место разгерметизации модуля и восстановить его работу не удалось. Все это свидетельствует о важности оперативного определения места пробоя, поскольку, теоретически, пробой может произойти в любом месте и в любое время, хотя контроль, за космическим мусором вокруг МКС, идет постоянно и при необходимости специалисты ЦУП «заставляют» МКС делать маневр «Уклонение от осколков».

Целью эксперимента «Пробой» является получение исходных данных для создания штатной бортовой системы оперативного определения координат пробоя гермооболочки модулей Международной космической станции (МКС) высокоскоростной метеороидной или техногенной частицей.
В эксперименте используется научная аппаратура «Пробой», которая состоит из следующих элементов:

  1. Набора из малогабаритных микрофонов с предусилителями, которые размещают внутри станции. Они служат для преобразования акустической волны в электрический сигнал.
  2. Блоков регистрации и обработки сигналов микрофонов, включающих усилители, аналого-цифровые преобразователи, служащих для регистрации импульсных и постоянных шумов, передачи данных на бортовой лэптоп по сети WiFi и внешние сменные носители.
  3. Переносного источника акустического импульса, служащего для имитации «пробоя» гермоотсека.
  4. Кабельной сети для передачи электрических сигналов от микрофонов.

Бортовой лэптоп связывается с блоками регистрации научной аппаратуры по беспроводной сети WiFi, что позволяет принимать данные от различных отсеков служебного модуля. БПАС (блок преобразования акустических сигналов) размещен в рабочем отсеке СМ. АР (автономный регистратор) в первой части эксперимента размещался в переходном отсеке модуля, в настоящее время размещен в переходной камере СМ. В каждом отсеке установлено по 6 микрофонов в соответствии со специально разработанной схемой.
Бортовой лэптоп предназначен для получения и обработки файлов с сигналами «пробоя», поступающих от блоков регистрации, и определения по специально разработанной программе координат точки местонахождения источника импульсной акустической волны, имитирующей акустическую волну при пробое корпуса станции высокоскоростной частицей.
Информация с координатами пробоя выводится на экран дисплея и заносится в электронный протокол. На Землю передаются файлы с сигналами «пробоя» и заполненный электронный протокол. Более полная информация о шумах на борту СМ, накопленная во внутренней памяти блоков регистрации, периодически сбрасывается на внешние съемные носители.
При пробое корпуса станции высокоскоростной частицей в её атмосфере распространяется интенсивная акустическая волна. Для моделирования подобной волны разработан специальный имитатор пробоя, который создает акустическую волну с параметрами, близкими к параметрам волн при реальном пробое. Имитатор закрепляется в различных местах станции вблизи гермооболочки и приводится в действие. При его срабатывании в атмосфере гермоотсека распространяется акустическая волна, которая фиксируется блоком регистрации с помощью чувствительных микрофонов. Файл с зарегистрированными импульсными сигналами автоматически передается с блока регистрации по сети WiFi на бортовой лэптоп, где происходит обработка сигналов и отображение координат места пробоя в реальном масштабе времени.
Вот таким образом мы имитируем «пробой» и сейчас раздастся хлопок, и далее мы увидим на экране лэптопа точку с определением места координат, которая высвечивается с помощью специальной программы.

Вид экрана лэптопа при работе с имитатором «пробоя»

Вид экрана лэптопа при работе с имитатором «пробоя»

Космический эксперим...
Космический эксперимент «ПРОБОЙ»

 

 

 

 

 

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

 

Международная космическая станция Автоматические космические системы Роскосмос РКК Энергия "Морской старт" и "Наземный старт" "Морской старт" и "Наземный старт"