Acostarea și acostarea navelor spațiale este conexiunea a două nave spațiale . Această conexiune poate fi temporară sau semi-permanentă, cum ar fi pentru modulele stației spațiale. În engleză, conceptele de „ acostare a navelor spațiale ” și „ acostare a navelor spațiale ” implică diferite procese de întâlnire și conectare a navelor spațiale. În limba rusă, termenul de „ docking nave spațiale ” este folosit în ambele cazuri .
Andocarea navelor spațiale este înțeleasă ca procesul de întâlnire autonomă, culminând cu conectarea a două nave spațiale care zboară separat anterior [1] [2] [3] .
Acostarea navelor spațiale se referă la operațiuni forțate de întâlnire, atunci când un modul/vehicul inactiv este capturat, tras în sus și apoi instalat în portul de andocare al unei alte nave spațiale folosind un braț robot . În cazul ISS se folosește brațul robotic „ Kandarm2 ” [4] . Deoarece în procesul invers - dezacostarea operațiunilor navelor spațiale este implicat și un braț mecanic controlat de la ISS , iar aceasta este o operațiune laborioasă și lungă, metoda de dezacostare nu este potrivită pentru evacuarea rapidă a echipajului, în caz de o urgență [5 ] .
Conexiunea (cuplarea) a două obiecte în spațiu poate fi „moale” sau „dure”. De obicei, nava spațială efectuează mai întâi o cuplare moale, făcând contact și blocând conectorul său de andocare în conectorul vehiculului țintă. După stabilirea unei conexiuni moale și verificarea presiunii din interiorul ambelor nave, începe trecerea la un cuplaj rigid, unde mecanismele de andocare strâng nodurile de andocare ale navelor, formând o etanșare. După egalizarea presiunii din interiorul navelor, echipajul deschide trapele interne pentru a muta echipajul și încărcătura.
Capacitatea de andocare a unei nave spațiale depinde de capacitatea celor două nave spațiale de a se găsi și de a menține stația pe aceeași orbită. Acesta a fost dezvoltat pentru prima dată de Statele Unite pentru Proiectul Gemeni . Echipajul Gemini 6 era programat să se întâlnească și să andocheze manual sub comanda lui Walter Schirra cu un vehicul țintă Agena neghidat în octombrie 1965, dar Agena a explodat în timpul lansării. În misiunea Gemini 6A revizuită, Schirra a încheiat cu succes o întâlnire în decembrie 1965 cu echipajul Gemini 7 , apropiindu-se la mai puțin de 1 picior, dar nu a existat nicio posibilitate de andocare între cele două nave spațiale Gemini. Prima andocare cu Agena a fost finalizată cu succes sub comanda lui Neil Armstrong pe Gemeni 8 pe 16 martie 1966. Andocările manuale au fost efectuate în trei misiuni Gemini ulterioare în 1966.
Programul Apollo a implicat andocarea și deconectarea pe orbită lunară pentru a ateriza oamenii pe Lună și a-i aduce înapoi. Pentru a face acest lucru, după ce ambele nave spațiale au fost trimise de pe orbita Pământului pe Lună, modulul Lunar Lander (LM) a trebuit mai întâi să fie scos din nava spațială părinte Apollo Command/Service Module (CSM). Apoi, după finalizarea aterizării modulului pe Lună, cei doi astronauți din LM au fost nevoiți să decoleze din nou de pe Lună și să se andocheze cu CSM-ul pe orbită lunară înainte de a se întoarce pe Pământ. Navele spațiale au fost proiectate pentru a permite echipajului să se deplaseze în interiorul vehiculului prin tranziția dintre nasul modulului de comandă și acoperișul modulului lunar. Aceste manevre au fost demonstrate pentru prima dată pe orbita joasă a Pământului pe 7 martie 1969 pe Apollo 9 , apoi pe orbita lunii în mai 1969 pe Apollo 10 , apoi în alte șase misiuni de aterizare lunară.
Spre deosebire de Statele Unite, care au folosit andocare manuală cu echipaj în programele Apollo, Skylab și Space Shuttle , Uniunea Sovietică a folosit sisteme de andocare automate încă de la începutul încercărilor de andocare. Primul astfel de sistem, Igla , a fost testat cu succes la 30 octombrie 1967, când două vehicule de testare Soyuz Kosmos-186 și Kosmos-188 s-au andocat automat pe orbită [6] [7] Acestea au fost primele andocări de succes. După aceea, a început dezvoltarea procesului de andocare a navelor spațiale cu echipaj. Testele au fost efectuate la 25 octombrie 1968 cu nava spațială Soyuz-3 pe nava spațială neghidată Soyuz-2 ; încercarea de andocare a eșuat. 16 ianuarie 1969 între Soyuz-4 și Soyuz-5 a avut succes. Această versiune timpurie a navei spațiale Soyuz nu avea un tunel de transfer intern , dar doi cosmonauți au efectuat o plimbare în spațiu și au traversat pielea exterioară de la nava Soyuz 5 la nava Soyuz 4.
În anii 1970, Uniunea Sovietică a modernizat nava spațială Soyuz pentru a include un nod de transport intern , care a fost folosit pentru ca cosmonauți să traverseze în timpul programului stației spațiale Salyut , cu prima vizită de succes la stația spațială pe 7 iunie 1971, când „ Soyuz ”. 11 a fost andocat la Salyut 1 . Statele Unite au repetat această operațiune, andocând și nava sa Apollo la stația spațială Skylab în mai 1973. În iulie 1975, cele două țări au colaborat la proiectul de testare Soyuz-Apollo , andocând o navă spațială Apollo cu o navă spațială Soyuz. În același timp, a fost folosit un modul de andocare a sasului de aer special conceput pentru o tranziție lină de la atmosfera bogată în oxigen a sondei spațiale Apollo la nava spațială Soyuz, în care compoziția atmosferei era apropiată de cea a pământului.
Începând cu Salyut 6 în 1978, Uniunea Sovietică a început să folosească navele spațiale de marfă fără pilot Progress pentru a-și aproviziona stațiile spațiale pe orbita joasă a Pământului, crescând considerabil șederea echipajului. Ca o navă spațială fără pilot, Progress s-a andocat complet automat cu stațiile spațiale. În 1986, sistemul de andocare Igla a fost înlocuit cu sistemul modernizat Kurs pe nava spațială Soyuz. Câțiva ani mai târziu, nava spațială Progress a primit același upgrade [6] . Sistemul Kurs a fost folosit până acum (date din 2019) pentru andocare cu segmentul orbital rus al ISS .
(termenul "acostare" este folosit în articolele în limba engleză, în traducerea rusă este folosit termenul "acostare")
Acostarea în spațiu este captarea, tragerea și instalarea în stația de andocare sau în compartimentul de marfă, a oricăror obiecte [8] . Aceste obiecte pot fi nave spațiale sau încărcături utile care pot fi capturate pentru întreținere/return folosind un sistem de manipulare la distanță [9] [10] .
Stațiile de andocare/dispozitivele de tragere pot fi fie neandrogine (asimetrice, de exemplu, priză cu pin), fie androgine (simetrice, identice). Aceasta determină dacă o pereche de module de andocare poate fi conectată sau nu.
Sistemele timpurii de conectare a navelor spațiale au fost proiectate pentru sisteme de andocare non-androgine. Design-urile non-androgine sunt o variantă a așa-numitei „cuplaje de gen” [2] în care fiecare navă spațială de andocare are un design unic („mascul” sau „feminin”) și joacă un rol specific (pasiv sau activ) în procesul de andocare. . Aceste roluri nu pot fi inversate. În această pereche, două nave spațiale de același „sex” nu pot fi andocate.
O stație de andocare androgină (precum și o stație de andocare androgină), în schimb, are aceeași interfață atât pe nave spațiale, cât și pe dispozitivele de andocare. Interfața androgină folosește un singur design care permite unei stații de andocare să se conecteze exact la aceeași stație de andocare. Acest lucru vă permite să schimbați rolurile (de la activ la pasiv) și oferă, de asemenea, posibilitatea de salvare și operare în comun a oricărei perechi de nave spațiale [2] .
| Ilustrare | Nume | Metodă | Prezența unei tranziții interne pentru echipaj | Tip de |
|---|---|---|---|---|
| Sistem de andocare Gemini | Andocare | Fără tranziție internă | asimetric (non-androgin) | |
| Sistemul de andocare Apollo | Andocare | Există un pasaj intern | asimetric (non-androgin) | |
| Sistem de andocare rusesc (RSS) | Andocare | Fără tranziție internă [11] | asimetric (non-androgin) | |
| Sistem de andocare „Contact” | Andocare | Fără tranziție internă | asimetric (non-androgin) | |
| SSVP-G4000 | Andocare | Există un pasaj intern | asimetric (non-androgin) | |
| APAS-75 | Andocare | Există un pasaj intern | simetric (androgin) | |
| APAS-89 | Andocare | Există un pasaj intern | simetric (Soyuz TM-16), asimetric ( stație de andocare MIR [12] [13] ) | |
| APAS-95 | Andocare | Există un pasaj intern | simetric (Shuttle, Zarya și PMA-1), asimetric (PMA-2 și PMA-3) | |
| SSVP-M8000 ( sistem hibrid de andocare ) | Andocare | Există un pasaj intern | asimetric (non-androgin) | |
| Mecanism de andocare unic | Acostare | Există un pasaj intern | asimetric (non-androgin) | |
| Dispozitiv de andocare chinezesc | Andocare | Există un pasaj intern | simetric ( Shenzhou ) asimetric ( Tiangong-1 ) | |
| Sistem de andocare | Acostare și acostare | Există un pasaj intern | simetric ( Vehicul pentru echipaj comercial , Orion ) asimetric ( IDA ) | |
| Mecanism internațional de andocare pasiv-activ | Acostare și acostare | Există un pasaj intern | simetric (androgin) |
Un adaptor de andocare sau un adaptor de prindere este un dispozitiv mecanic sau electromecanic care facilitează conectarea stațiilor de andocare (CS) sau a dispozitivelor de captare (PC) echipate cu diferite tipuri de interfețe. Deși astfel de interfețe ar putea fi teoretic perechi SU-SU, SU-UZ sau UZ-UZ, doar primele două tipuri au fost desfășurate în spațiu până în prezent. Adaptoarele lansate anterior și planificate sunt enumerate mai jos:
Modul de andocare ASTP
Adaptor de etanșare (PMA)
Adaptor internațional de andocare (IDA)
Mecanismul de captură moale (SCM) a fost adăugat în 2009 telescopului spațial Hubble . SCM permite navelor spațiale cu și fără echipaj care utilizează sistemul de andocare NASA (NDS) să se andocheze cu Hubble.
NASA a luat în considerare modalități de a andoca roverul Crewed Mars la un modul de locuire pe Marte sau un modul de întoarcere [20] .