هيكل الجمالون المتكامل


يتألف الهيكل الشبكي المتكامل ( ITS ) لمحطة الفضاء الدولية (ISS) من سلسلة خطية من الهياكل الشبكية المتصلة ، تُركّب عليها مكونات مختلفة غير مضغوطة، مثل ناقلات الإمداد، والمشعات ، والألواح الشمسية ، وغيرها من المعدات. وهو يزود محطة الفضاء الدولية ببنية أساسية . يبلغ طوله حوالي 110 أمتار (360 قدمًا) ، ويزن أقل بقليل من 118 طنًا (260,000 رطل) مع جميع المعدات الملحقة به، وهو مصنوع بشكل أساسي من الألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ .
مكونات الجمالون

تمت تسمية جميع مكونات الهيكل الشبكي وفقًا لمواقعها النهائية المخطط لها: Z للقمة، وS للجانب الأيمن، وP للجانب الأيسر، مع الإشارة إلى الرقم في التسلسل. قد يُعتبر الهيكل الشبكي S0 تسمية غير دقيقة، لأنه مُثبّت في المنتصف عند قمة سفينة ديستني ، وليس على الجانب الأيمن أو الأيسر.
تصنيع

تم تصنيع أجزاء هيكل محطة الفضاء الدولية بواسطة شركة بوينغ في منشآتها في هنتنغتون بيتش، كاليفورنيا (موقع ماكدونيل دوغلاس سابقًا)، ومنشأة ميشود للتجميع في نيو أورليانز، لويزيانا ، ومركز مارشال لرحلات الفضاء في هنتسفيل، ألاباما ، وفي تولسا، أوكلاهوما . ثم نُقلت هذه الهياكل أو شُحنت إلى منشأة معالجة محطة الفضاء التابعة لمركز كينيدي للفضاء لإجراء التجميع النهائي والفحص.
تم صنع الإطار الهيكلي باستخدام العديد من عمليات التصنيع، بما في ذلك الصب الاستثماري ، والدرفلة الساخنة للصلب ، والتحريك الاحتكاكي، وعمليات اللحام بتقنية TIG .
دعامة Z1


تم إطلاق أول قطعة من دعامة الهيكل، وهي دعامة Z1، على متن STS-92 في أكتوبر 2000. وهي تحتوي على مجموعات جيروسكوب عزم التحكم (CMG)، والأسلاك الكهربائية، ومعدات الاتصالات، واثنين من موصلات البلازما المصممة لتحييد الشحنة الكهربائية الساكنة لمحطة الفضاء.
كان من أهداف هيكل Z1 أيضًا أن يكون بمثابة موقع تثبيت مؤقت لهيكل P6 واللوحة الشمسية إلى حين نقله إلى نهاية هيكل P5 خلال مهمة STS-120. ورغم أنه ليس جزءًا من الهيكل الرئيسي، إلا أن هيكل Z1 كان أول هيكل شبكي دائم لمحطة الفضاء الدولية، يشبه إلى حد كبير العارضة، مما مهد الطريق لإضافة الهياكل الرئيسية أو الدعامات الأساسية للمحطة لاحقًا. وهو مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ والتيتانيوم وسبائك الألومنيوم.
على الرغم من أن الجزء الأكبر من هيكل Z1 غير مضغوط، إلا أنه مزود بمنفذ آلية ربط مشتركة (CBM) يربط نقطة أسفله بمنفذ نقطة سمت المركبة Unity ، ويحتوي على قبة صغيرة مضغوطة تسمح لرواد الفضاء بتوصيل أسلاك أرضية كهربائية بين Unity والهيكل دون الحاجة إلى نشاط خارج المركبة (EVA). [ 1 ] [ 2 ] إضافةً إلى ذلك، يمكن استخدام القبة الموجودة داخل آلية الربط المشتركة (CBM) في Z1 كمساحة تخزين. [ 3 ]
يحتوي هيكل Z1 أيضًا على حلقة آلية إرساء يدوية (MBM) أمامية. [ 4 ] هذه الآلية ليست منفذًا وليست مضغوطة أو تعمل بالكهرباء، ولكن يمكن تشغيلها بأداة يدوية لإرساء أي وحدة بناء سلبية (CBM) عليها. [ 5 ] استُخدمت آلية الإرساء اليدوية في هيكل Z1 مرة واحدة فقط، لتثبيت PMA-2 مؤقتًا ، أثناء إرساء مختبر Destiny على عقدة Unity خلال مهمة STS-98 . ومنذ تركيب هيكل S0 المجاور في أبريل 2002، أصبح الوصول إلى آلية الإرساء اليدوية محظورًا.
في أكتوبر 2007، تم فصل عنصر الهيكل P6 عن Z1 ونقله إلى P5؛ وسيتم الآن توصيل P6 بشكل دائم مع P5. ويُستخدم الهيكل Z1 الآن حصريًا لإيواء وحدات التحكم في الطاقة، ومعدات الاتصالات، وموصلات البلازما؛ علاوة على ذلك، يتصل Z1 الآن حصريًا بـ Unity (العقدة 1) ولم يعد يضم عناصر أخرى لمحطة الفضاء.
في ديسمبر/كانون الأول 2008، أعلنت شركة أد أسترا روكيت عن اتفاقية مع وكالة ناسا لوضع نسخة تجريبية من محركها الأيوني VASIMR على متن محطة الفضاء الدولية لتولي مهام إعادة رفع المدار. وفي عام 2013، كان من المقرر وضع وحدة المحرك فوق دعامة Z1 في عام 2015. [ 6 ] ووقعت ناسا وأد أسترا عقدًا لتطوير محرك VASIMR لمدة تصل إلى ثلاث سنوات في عام 2015. [ 7 ] إلا أن ناسا أنهت في عام 2015 خططها لإرسال محرك VF-200 إلى محطة الفضاء الدولية. وصرح متحدث باسم ناسا بأن محطة الفضاء الدولية "لم تكن منصة مثالية لعرض مستوى الأداء المطلوب للمحركات". [ 8 ] (ومن الأمثلة على المركبات الفضائية التي استخدمت محركًا أيونيًا للحفاظ على مدارها مركبة استكشاف مجال الجاذبية ودوران المحيطات في الحالة المستقرة ، والتي سمح لها محركها بالحفاظ على مدار منخفض للغاية).
S0 truss


يشكل الهيكل S0 (المعروف أيضًا باسم هيكل التجميع المركزي المتكامل للجانب الأيمن 0 ) العمود الفقري المركزي لمحطة الفضاء الدولية. تم تثبيته أعلى وحدة مختبر ديستني خلال مهمة STS-110 في أبريل 2002. يُستخدم الهيكل S0 لتوجيه الطاقة إلى وحدات المحطة المضغوطة ونقل الحرارة بعيدًا عنها إلى الهيكلين S1 وP1. لا يرتبط الهيكل S0 بمحطة الفضاء الدولية، ولكنه متصل بوحدة مختبر ديستني عبر نظام ربط الهيكل بالوحدة (MTSAS) وأربعة دعامات من الألومنيوم المبثوق (MTS). يتكون نظام ربط الهيكل بالوحدة من جزأين: الجزء النشط، وهو عبارة عن مجموعة حامل المختبر المثبتة بمسامير في الحلقات الخلفية والوسطى لمختبر ديستني، والجزء السلبي، وهو عبارة عن قضيب تثبيت ودبابيس محاذاة مدمجة في الهيكل S0.
الجمالونات P1، S1


تُثبّت دعامتا P1 وS1 (المعروفتان أيضًا بدعامات المشعات الحرارية الجانبية ) على دعامة S0، وتحتويان على عربات لنقل ذراع Canadarm2 ورواد الفضاء إلى مواقع العمل، بالإضافة إلى محطة الفضاء الدولية. تُمرّر كل دعامة 290 كيلوغرامًا (637 رطلًا) من الأمونيا اللامائية عبر ثلاث مشعات لتبديد الحرارة. أُطلقت دعامة S1 على متن مهمة STS-112 في أكتوبر 2002، بينما أُطلقت دعامة P1 على متن مهمة STS-113 في نوفمبر 2002. تولّت شركة ماكدونيل دوغلاس (بوينغ حاليًا) في هنتنغتون بيتش، كاليفورنيا، التصميم التفصيلي والاختبار والبناء لهيكلي S1 وP1. قُطعت الأجزاء الأولى للهيكل عام 1996، وسُلّمت أول دعامة عام 1999.
الجمالونات P2، S2
كان من المخطط أن تكون دعامتا P2 وS2 موقعين لمحركات الدفع الصاروخية في التصميم الأصلي لمحطة الفضاء فريدوم . ولأن الأجزاء الروسية من محطة الفضاء الدولية كانت توفر هذه الإمكانية أيضاً، لم تعد هناك حاجة إلى إمكانية إعادة الإطلاق في ذلك الموقع. وبناءً على ذلك، تم إلغاء دعامتي P2 وS2. [ 9 ]
تجميعات الجمالون P3/P4، S3/S4


تم تركيب مجموعة دعامات P3/P4 بواسطة مكوك الفضاء أتلانتس في مهمة STS-115 ، التي انطلقت في 9 سبتمبر 2006، وتم تثبيتها على الجزء P1. يحتوي الجزآن P3 وP4 معًا على زوج من الألواح الشمسية ، ومشع، ومفصل دوار لتوجيه الألواح الشمسية، ويربط بين P3 وP4. عند تركيبه، لم يكن هناك تيار كهربائي يمر عبر المفصل الدوار، لذا كانت الكهرباء المولدة من أجنحة الألواح الشمسية في P4 تُستخدم فقط في هذا الجزء وليس في باقي أجزاء المحطة. ثم في ديسمبر 2006، أدى إعادة توصيل الأسلاك الكهربائية الرئيسية للمحطة بواسطة مهمة STS-116 إلى توجيه هذه الطاقة إلى الشبكة الكهربائية بأكملها. تم تركيب مجموعة دعامات S3/S4 - وهي صورة معكوسة لمجموعة P3/P4 - في 11 يونيو 2007، أيضًا بواسطة مكوك الفضاء أتلانتس خلال رحلة STS-117 ، المهمة 13A، وتم تثبيتها على الجزء S1. إنها أثقل وحدة متجهة إلى المحطة الفضائية تم إطلاقها على الإطلاق بواسطة مكوك الفضاء. [ 10 ]
تشمل الأنظمة الفرعية الرئيسية لـ P3 و S3 نظام ربط القطاعات (SSAS)، والمفصل الدوار الشمسي ألفا (SARJ)، ونظام ربط حاملات الشحنات غير المضغوطة (UCCAS). تتمثل الوظائف الأساسية لقطاع P3 في توفير واجهات ميكانيكية وكهربائية وبيانات للحمولات المتصلة بمنصتي UCCAS؛ والتوجيه المحوري لتتبع الشمس، أو تدوير المصفوفات لمتابعة الشمس، عبر SARJ؛ وتوفير الحركة ومواقع العمل للنقل المتنقل . يتكون الهيكل الأساسي لـ P3/S3 من هيكل ألومنيوم سداسي الشكل، ويتضمن أربعة حواجز وستة عوارض طولية . [ 11 ] يدعم هيكل S3 أيضًا مواقع ناقلات EXPRESS اللوجستية ، التي تم إطلاقها وتركيبها لأول مرة في عام 2009.
تشمل الأنظمة الفرعية الرئيسية لوحدات الخلايا الكهروضوئية P4 و S4 (PVM) جناحي المصفوفة الشمسية (SAW)، والمشع الكهروضوئي (PVR)، وهيكل واجهة المفصل ألفا (AJIS)، ونظام ربط دعامة روكيتداين المعدل (MRTAS)، ومجموعة جيمبال بيتا (BGA).
وبعد سنوات، تمت إضافة iROSA 3 و 4 أمام المصفوفات الشمسية القديمة 3A و 4A على دعامات S4 و P4 على التوالي، وتمت إضافة iROSA 5 أمام المصفوفة الشمسية القديمة 1B على دعامات S4 في ديسمبر 2022 ويونيو 2023 على التوالي.
الجمالونات P5، S5


تُعدّ دعامات P5 وS5 موصلات تدعم دعامات P6 وS6 على التوالي. ونظرًا لأن طول مجموعات دعامات P3/P4 وS3/S4 كان محدودًا بسعة حجرة الشحن في مكوك الفضاء ، فقد استُخدمت هذه الموصلات الصغيرة (بطول 3.37 متر) لتمديد الدعامة. تم تركيب دعامة P5 في 12 ديسمبر 2006، خلال أول مهمة سير في الفضاء (EVA) ضمن مهمة STS-116 . أما دعامة S5، فقد وُضعت في المدار بواسطة مهمة STS-118 ، وتم تركيبها في 11 أغسطس 2007.
الجمالونات P6، S6



كان الهيكل P6 ثاني جزء يُضاف إلى الهيكل لاحتوائه على جناح مصفوفة شمسية كبير (SAW) يُولّد الكهرباء اللازمة للمحطة قبل تفعيل جناح المصفوفة الشمسية على الهيكل P4. كان الهيكل مُثبّتًا في الأصل على الهيكل Z1، ومُدّد جناحه الشمسي خلال مهمة STS-97 ، ولكن طُوي الجناح، نصفًا تلو الآخر، لإفساح المجال لأجنحة المصفوفة الشمسية على الهيكلين P4 وS4، خلال مهمتي STS-116 و STS-117 على التوالي. في مهمة المكوك STS-120 (مهمة التجميع 10A )، فُصل الهيكل P6 عن الهيكل Z1، وأُعيد تركيبه على الهيكل P5، وأُعيد نشر ألواحه المُشعّة، وجُرّب إعادة نشر أجنحة المصفوفة الشمسية. نُشر أحد الأجنحة (2B) بنجاح، لكن الجناح الثاني (4B) تعرّض لتمزق كبير أوقف النشر مؤقتًا عند حوالي 80%. أُصلح هذا التمزق لاحقًا، والمصفوفة الآن مُنتشرة بالكامل. قامت مهمة تجميع لاحقة (مهمة STS-119 خارج التسلسل ) بتركيب دعامة S6 على دعامة S5، مما وفر مجموعة رابعة وأخيرة من الألواح الشمسية والمشعات.
وبعد سنوات، تمت إضافة iROSA 1 و 2 أمام المصفوفات الشمسية القديمة 4B و 2B على دعامة P6، وتمت إضافة iROSA 6 أمام المصفوفة الشمسية القديمة 1B على دعامة S6 في يونيو 2021 ويونيو 2023 على التوالي.
معرض الجمالونات
هيكل Z1 (أعلاه) ووحدة Unity (أدناه) من مهمة STS-92 في أكتوبر 2000
الهيكل S0 (أعلاه) من مهمة STS-110 بتاريخ 17 أبريل 2002
تركيب عنصر دعامة محطة الفضاء الدولية S1 على متن مكوك الفضاء STS -112 في 10 أكتوبر 2002
تركيب عنصر دعامة محطة الفضاء الدولية P1 على متن مكوك الفضاء STS-113 في 28 نوفمبر 2002
تركيب مجموعة دعامات P3/P4 خلال مهمة STS -115 في 13 سبتمبر 2006. رواد الفضاء يوضحون حجم الصورة.
مجموعة دعامات S3/S4 التي تم تركيبها حديثًا خلال أول عملية سير في الفضاء لمهمة STS-117 في 11 يونيو 2007.
قام الذراع الروبوتي Canadarm-1 التابع لمكوك الفضاء ديسكفري بتسليم قسم P5 من الهيكل إلى الذراع الروبوتي Canadarm-2 التابع لمحطة الفضاء الدولية خلال مهمة المكوك STS-116 في ديسمبر 2006.
يقترب مكوك الفضاء إنديفور من محطة الفضاء الدولية خلال مهمة STS-118 مع تجهيز قسم S5 من الهيكل العارض للتركيب.
عرض EVA للإطار الهيكلي المصنوع من الألومنيوم
مركز اختبار دعامات S0 لتصنيع الحواجز في شركة بوينغ في هنتنغتون بيتش
الأنظمة الفرعية للهياكل الجمالونية
محطة الفضاء الدولية في 5 نوفمبر 2007 بعد نقل مجموعة دعامات P6 (أقصى اليمين) بواسطة مهمة STS-120
محطة الفضاء، تُظهر تجميعة الجمالون المكتملة (حتى مارس 2009)
مصفوفات الطاقة الشمسية

يُستمد المصدر الرئيسي للطاقة في محطة الفضاء الدولية من أربع مصفوفات كهروضوئية أمريكية الصنع ، تُعرف أحيانًا باسم " أجنحة المصفوفة الشمسية " (SAW). ترتبط المصفوفتان الأوليان بجزء P6 من الهيكل، الذي أُطلق وثُبِّت أعلى وحدة Z1 في أواخر عام 2000 خلال مهمة STS-97 . نُقل جزء P6 إلى موقعه النهائي، وثُبِّت بمسامير على جزء P5 من الهيكل، في نوفمبر 2007 خلال مهمة STS-120 . أُطلقت المصفوفتان الثانية وثُبِّتتا في سبتمبر 2006 خلال مهمة STS-115 ، لكنهما لم تُزوِّدا المحطة بالكهرباء إلا في مهمة STS-116 في ديسمبر 2006، عندما خضعت المحطة لعملية إعادة توصيل الأسلاك الكهربائية. ثُبِّتت المصفوفتان الثالثة خلال مهمة STS-117 في يونيو 2007. ووصلت المصفوفتان الأخيرة في مارس 2009 على متن مهمة STS-119 . كان من المقرر توفير المزيد من الطاقة الشمسية عبر منصة الطاقة العلمية التي بنتها روسيا ، ولكن تم إلغاؤها. [ 11 ]
يبلغ طول كل جناح من أجنحة المصفوفة الشمسية 34 مترًا (112 قدمًا) وعرضه 12 مترًا (39 قدمًا)، ويزن حوالي 1100 كيلوغرام (2400 رطل) ، وقادر على توليد ما يقارب 30 كيلوواط من الطاقة الكهربائية المستمرة . [ 12 ] وهي مقسمة إلى غطائين كهروضوئيين، مع وجود عمود النشر بينهما. يحتوي كل غطاء على 16400 خلية كهروضوئية من السيليكون ، أبعاد كل خلية 8 سم × 8 سم، مجمعة في 82 لوحة نشطة، تتكون كل منها من 200 خلية، مع 4100 ثنائي ضوئي . [ 11 ]
طُويت كل مجموعة من الأغطية على شكل أكورديون لتسهيل نقلها إلى الفضاء. وبمجرد وصولها إلى المدار، يقوم عمود النشر الموجود بين كل مجموعة من الأغطية بفتح المصفوفة إلى طولها الكامل. وتُستخدم محاور الدوران ، المعروفة باسم مجموعة محاور الدوران بيتا (BGA)، لتدوير المصفوفات بحيث تواجه الشمس لتوفير أقصى قدر من الطاقة لمحطة الفضاء الدولية.
بمرور الوقت، تدهورت الخلايا الكهروضوئية على الأجنحة تدريجيًا، إذ صُممت لتدوم 15 عامًا. ويظهر هذا التدهور جليًا في أولى المصفوفات التي أُطلقت، مع هيكلي P6 وP4 في عامي 2000 و2006. ولتعزيز أجنحة هيكل P6، أطلقت ناسا في يونيو 2021 ونوفمبر 2022 أربع مصفوفات من نسخة مُكبّرة من مصفوفة Roll Out Solar Array ، على شكل زوجين، على متن مركبات SpaceX Dragon 2 في مهمات SpaceX CRS-22 و -26 و -28 . تتميز هذه المصفوفات بخفة وزنها وقدرتها على توليد طاقة أكبر من المصفوفات الحالية. ومن المُقرر نشرها على طول الجزء المركزي من الأجنحة حتى ثلثي طولها. وقد بدأ أعضاء البعثة 64 العمل على تركيب دعامات المصفوفات الجديدة على صواري هيكل P6 . [ 13 ] أُنجزت أعمال تركيب ونشر أول مصفوفتين على دعامات P6 بنجاح خلال ثلاث رحلات فضائية قام بها شين كيمبرو وتوماس بيسكيه من البعثة 65. [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] في نوفمبر وديسمبر 2022، قام رائدا الفضاء فرانسيسكو روبيو وجوش أ. كاسادا من البعثة 68 بتركيب المجموعة الثانية من الدعامات والمصفوفات، واحدة على كل من دعامات P4 وS4. [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] في يونيو 2023، قام رائدا الفضاء ستيفن بوين ووارن هوبورغ من البعثة 69 بتركيب المجموعة الثالثة من الدعامات والمصفوفات، واحدة على كل من دعامات S6 وS4. [ 21 ] سيتم تركيب مجموعة أخيرة من المصفوفات على دعامات P4 وS6 في عام 2025. [ 22 ]
مفصل دوار سولار ألفا
المفصل ألفا هو المفصل الدوراني الرئيسي الذي يسمح للألواح الشمسية بتتبع الشمس؛ في الوضع الطبيعي، يدور المفصل ألفا 360 درجة في كل دورة (مع ذلك، انظر أيضًا وضع الطائرة الشراعية الليلية ). يوجد مفصل ألفا الدوراني الشمسي (SARJ) بين جزئيّ P3 وP4 من الهيكل، والآخر بين جزئيّ S3 وS4. أثناء التشغيل، تدور هذه المفاصل باستمرار للحفاظ على توجيه أجنحة الألواح الشمسية على جزئيّ الهيكل الخارجيين نحو الشمس. يبلغ قطر كل مفصل ألفا دوراني شمسي 10 أقدام، ويزن حوالي 2500 رطل، ويمكن تدويره باستمرار باستخدام مجموعات محامل ونظام تحكم مؤازر. على جانبي الميمنة والميسرة، تتدفق جميع الطاقة عبر وحدة نقل المرافق (UTA) في المفصل ألفا الدوراني الشمسي. تسمح مجموعات حلقات الدوران بنقل البيانات والطاقة عبر الواجهة الدوارة، فلا تحتاج أبدًا إلى فكّها. صُمم المفصل ألفا الدوراني الشمسي وبُني واُختُبر بواسطة شركة لوكهيد مارتن ومقاوليها من الباطن. [ 11 ]
تحتوي المفاصل الدوارة الشمسية ألفا على مجموعات قفل الدفع التي تسمح للأجزاء الخارجية من نظام النقل بين الكواكب بالدوران وتتبع الشمس . أحد مكونات مجموعة قفل الدفع هو ترس صغير يتعشق مع حلقة السباق التي تعمل كترس رئيسي . يوجد حلقتان للسباق ومجموعتان من مجموعات قفل الدفع في كل مفصل دوار شمسي ألفا، مما يوفر نظامًا احتياطيًا في المدار. مع ذلك، سيتطلب الأمر سلسلة من عمليات السير في الفضاء لإعادة وضع مجموعات قفل الدفع ومجموعات محامل الدوران لاستخدام حلقة السباق البديلة. تم إحضار مجموعة قفل دفع احتياطية إلى محطة الفضاء الدولية على متن مهمة STS-122 . [ 23 ]
في عام 2007، تم اكتشاف مشكلة في مفصل التوجيه الجانبي الأيمن (SARJ) وفي إحدى مجموعتي التثبيت المحوري بيتا (BGA). [ 24 ] وقد حدث التلف نتيجة التآكل المفرط والمبكر لمسار في آلية المفصل. تم تجميد مفصل التوجيه الجانبي الأيمن (SARJ) أثناء تشخيص المشكلة، وفي عام 2008 تم تطبيق التشحيم على المسار لمعالجة المشكلة. [ 25 ]
تكييف وتخزين الطاقة
صُممت وحدة التحويل التسلسلي (SSU) لتنظيم الطاقة الشمسية المُجمّعة خلال فترات سطوع الشمس، أي عندما تُجمّع الألواح الشمسية الطاقة أثناء توجيهها نحو الشمس. تتصل وحدة التحويل التسلسلي بـ 82 سلسلة منفصلة، أو خطوط طاقة، من الألواح الشمسية إلى وحدة التحويل التسلسلي. يُتحكم في كمية الطاقة المنقولة عن طريق تحويل خرج كل سلسلة. يتم ضبط نقطة ضبط الجهد المنظم بواسطة حاسوب موجود في وحدة الطاقة الشمسية المتكاملة (IEA)، وعادةً ما يتم ضبطها على حوالي 140 فولت. تحتوي وحدة التحويل التسلسلي على ميزة حماية من الجهد الزائد للحفاظ على جهد الخرج أقل من 200 فولت تيار مستمر كحد أقصى في جميع ظروف التشغيل. ثم تُمرر هذه الطاقة عبر وحدة إدارة الطاقة المتجددة (BMRRM) إلى وحدة التحكم في التيار المستمر (DCSU) الموجودة في وحدة الطاقة الشمسية المتكاملة. يبلغ قياس وحدة التحويل التسلسلي 81 × 51 × 30 سم (32 × 20 × 12 بوصة ) ووزنها 84 كجم (185 رطلاً) .
تتألف كل مجموعة بطاريات، الموجودة على دعامات S4 وP4 وS6 وP6، من 24 خلية بطارية ليثيوم أيون خفيفة الوزن ، بالإضافة إلى المعدات الكهربائية والميكانيكية المرتبطة بها. [ 26 ] [ 27 ] تبلغ السعة الاسمية لكل مجموعة بطاريات 110 أمبير/ساعة ( 396,000 كولوم ) (كانت في الأصل 81 أمبير/ساعة) و 4 كيلوواط/ساعة (14 ميغا جول) . [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] تُغذى هذه الطاقة إلى محطة الفضاء الدولية عبر وحدة توزيع طاقة البطارية (BCDU) ووحدة دعم التيار المستمر (DCSU) على التوالي.
تضمن البطاريات استمرار عمل المحطة دون انقطاع للطاقة اللازمة لتشغيل أنظمة دعم الحياة وإجراء التجارب. ويتم إعادة شحن البطاريات خلال الجزء المضاء بنور الشمس من المدار. صُممت بطاريات النيكل-هيدروجين بعمر افتراضي يبلغ 6.5 سنوات، مما يعني استبدالها عدة مرات خلال العمر الافتراضي المتوقع للمحطة والبالغ 30 عامًا. [ 31 ] [ 29 ] تُصنّع البطاريات ووحدات الشحن/التفريغ بواسطة شركة سبيس سيستمز/لورال (SS/L)، [ 32 ] بموجب عقد مع شركة بوينغ . [ 33 ] تم استبدال بطاريات النيكل-هيدروجين الموجودة على دعامة P6 في عامي 2009 و2010 ببطاريات نيكل-هيدروجين إضافية جُلبت من مهمات مكوك الفضاء. [ 30 ] صُممت بطاريات النيكل-هيدروجين بعمر افتراضي يبلغ 6.5 سنوات، ويمكنها تحمل أكثر من 38,000 دورة شحن/تفريغ عند عمق تفريغ 35%. كانت أبعاد كل بطارية 40 × 36 × 18 بوصة (102 × 91 × 46 سم) ووزنها 375 رطلاً (170 كجم) . [ 34 ] [ 29 ]
بين عامي 2017 و2021، استُبدلت بطاريات النيكل-هيدروجين ببطاريات الليثيوم أيون . [ 30 ] في 6 يناير 2017، بدأ عضوا البعثة 50، شين كيمبرو وبيغي ويتسون، عملية تحويل بعض أقدم البطاريات في محطة الفضاء الدولية إلى بطاريات الليثيوم أيون الجديدة. [ 30 ] واختتم عضوا البعثة 64 ، فيكتور غلوفر ومايكل س. هوبكنز، هذه العملية في 1 فبراير 2021. [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ] ثمة عدة اختلافات بين تقنيتي البطاريات. أحدها أن بطاريات الليثيوم أيون قادرة على استيعاب ضعف الشحنة، لذا لم تكن هناك حاجة إلا لنصف عدد بطاريات الليثيوم أيون أثناء الاستبدال. [ 30 ] [ 29 ] كما أن بطاريات الليثيوم أيون أصغر حجمًا من بطاريات النيكل-هيدروجين القديمة. [ 30 ] على الرغم من أن بطاريات الليثيوم أيون عادةً ما يكون عمرها أقصر من بطاريات النيكل-هيدروجين لأنها لا تستطيع تحمل عدد كبير من دورات الشحن/التفريغ قبل أن تتعرض لتدهور ملحوظ، فقد صُممت بطاريات الليثيوم أيون الخاصة بمحطة الفضاء الدولية لتحمل 60,000 دورة وعمرًا افتراضيًا لمدة عشر سنوات، وهو عمر أطول بكثير من العمر التصميمي الأصلي لبطاريات النيكل-هيدروجين البالغ 6.5 سنوات. [ 30 ]
نظام القاعدة المتنقلة
نظام القاعدة المتنقلة (MBS) عبارة عن منصة (مثبتة على ناقلة متنقلة ) للذراعين الروبوتيتين Canadarm2 و Dextre، حيث تنقلهما لمسافة 108 أمتار على قضبان بين دعامتي S3 وP3. [ 39 ] بعد تجاوز القضبان، تستطيع Canadarm2 تجاوز المفصل الدوراني ألفا والانتقال إلى نقاط التثبيت على دعامتي S6 وP6. خلال مهمة STS-120، استخدم رائد الفضاء سكوت بارازينسكي مستشعر ذراع المركبة المدارية لإصلاح تمزق في اللوحة الشمسية 4B.
تسلسل تجميع الجمالون
كان أول جزء من الهيكل المعدني الذي تم إطلاقه هو Z1، والذي تم تركيبه على آلية الالتحام المشتركة في أعلى وحدة Unity (المواجهة للخارج عن الأرض) . تلاه P6، الذي تم تركيبه أعلى (جهة أعلى) الهيكل المعدني Z1. بعد ذلك، تم تركيب الهيكل المعدني S0 أعلى وحدة Destiny . تم توصيل عناصر الهيكل المعدني الأخرى بالتتابع على جانبي S0. مع اقتراب اكتمال الهيكل المعدني، تم نقل الهيكل المعدني P6 من Z1 إلى نهاية P5.
| العنصر [ 40 ] | رحلة جوية | تاريخ الإطلاق | الطول (م) | القطر (م) | الكتلة (كجم) |
|---|---|---|---|---|---|
| Z1 | 3أ— إس تي إس-92 | 11 أكتوبر 2000 | 4.6 | 4.2 | 8755 |
| الصفحة 6 | 4أ— STS-97 | 30 نوفمبر 2000 | 18.3 | 10.7 | 15824 |
| S0 | 8أ— إس تي إس-110 | 8 أبريل 2002 | 13.4 | 4.6 | 13971 |
| S1 | 9أ - STS-112 | 7 أكتوبر 2002 | 13.7 | 4.6 | 14124 |
| P1 | 11أ— STS-113 | 23 نوفمبر 2002 | 13.7 | 4.6 | 14003 |
| P3/P4 | 12أ— STS-115 | 9 سبتمبر 2006 | 13.7 | 4.8 | 15824 |
| P5 | 12A.1— STS-116 | 9 ديسمبر 2006 | 3.37 | 4.55 | 1864 |
| S3/S4 | 13أ— STS-117 | 8 يونيو 2007 | 13.7 | 10.7 | 15824 |
| S5 | 13A.1— STS-118 | 8 أغسطس 2007 | 3.37 | 4.55 | 1818 |
| P6 (نقل) | 10أ - STS-120 | 23 أكتوبر 2007 | 18.3 | 10.7 | 15824 |
| S6 | 15أ - STS-119 | 15 مارس 2009 | 13.7 | 10.7 | 15824 |

المخططات الفنية
تصميم Z1 Truss
تصميم الجمالون S0
تصميم الجمالون P1 / S1
تصميم الجمالون P3/4 / S3/4
تصميم الجمالون P5 / S5
تصميم الجمالون P6 / S6
انظر أيضاً
- منصة قوة العلوم – وحدة محطة الفضاء الدولية الملغاة
- تصنيع محطة الفضاء الدولية – تصنيع عناصر محطة الفضاء الدولية. صفحات تعرض وصفًا موجزًا لأهداف إعادة التوجيه.
- تجميع محطة الفضاء الدولية - عملية تجميع محطة الفضاء الدولية
- قائمة الرحلات الفضائية إلى محطة الفضاء الدولية
مراجع
- ↑ ويليام هاروود (14 أكتوبر 2000). "سيتم إضافة هيكل دعامي إلى محطة الفضاء اليوم" . سبيس فلايت ناو . تم الاطلاع عليه في 21 سبتمبر 2009 .
- ↑ "إحاطة حول حالة محطة الفضاء الدولية، 13 يونيو 2005" .
- ↑ "إحاطة حول حالة محطة الفضاء الدولية، 13 يونيو 2005 - القائد مع Z1 المعبأ" .
- ↑ "مجموعة مواد صحفية خاصة بمهمة ناسا STS-92" (ملف PDF) (بيان صحفي). 2 يونيو 2002.
- ↑ "الآليات النشطة والخاملة المزودة بمزالج وبراغي". آليات واجهة محطة الفضاء الدولية وتاريخها . 1 يناير 2011. 20110010964.
- ↑ "محرك VASIMR عالي التقنية قد يُمكّن الرحلات فائقة السرعة إلى المريخ" . Space.com . 19 نوفمبر 2013.
- ↑ "شركة أد أسترا روكيت ووكالة ناسا تنتقلان إلى مرحلة التنفيذ لشراكة NextSTEP VASIMR" . spaceref.com . 10 أغسطس 2015.
- ↑ ناسا تلغي اختبار صاروخ أد أسترا على محطة الفضاء الدولية . أخبار SEN ، إيرين كلوتز. 17 مارس 2015.
- ↑ "اسأل فريق المهمة - جلسة أسئلة وأجوبة" . ناسا. مؤرشف من الأصل في 4 نوفمبر 2013. تم الاطلاع عليه في 12 سبتمبر 2006 .
- ↑ هوارد، كورتني إي. (1 يوليو 2007). "هيكل بوينغ يوفر طاقة كهربائية متزايدة لمحطة الفضاء الدولية" . إلكترونيات عسكرية وفضائية . تم الاطلاع عليه في 28 مايو 2023 .
- 1 2 3 4 "مجموعة مواد صحفية لمهمة STS-115" (ملف PDF) . تم الاطلاع عليها بتاريخ 20 سبتمبر 2006 .
- ↑ "انشر جناحيك، لقد حان وقت الطيران" . ناسا. 26 يوليو 2006. تم الاطلاع عليه في 21 سبتمبر 2006 .
- ↑ غارسيا، مارك (11 يناير 2021). "مصفوفات شمسية جديدة لتزويد أبحاث محطة الفضاء الدولية التابعة لناسا بالطاقة" . ناسا. مؤرشف من الأصل في 24 مايو 2023. تم الاطلاع عليه في 19 أبريل 2021 .
تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم . - ↑ هاول، إليزابيث (25 يونيو 2021). "شاهد رواد فضاء يقومون بمهمة سير في الفضاء يضيفون لوحة شمسية جديدة إلى محطة الفضاء الدولية اليوم" . Space.com . شركة Future US Inc. تم الاطلاع عليه في 30 يونيو 2021 .
- ↑ بيرلمان، روبرت ز. (25 يونيو 2021). "رواد فضاء يقومون بمهمة سير في الفضاء ينشرون لوحة شمسية جديدة ثانية لمحطة الفضاء الدولية" . Space.com . شركة Future US Inc. تم الاطلاع عليه في 2 يوليو 2021 .
- ↑ "صفحة معلومات البعثة 65" . Spacefacts.de . 2 يوليو 2021. تم الاطلاع عليه في 3 يوليو 2021 .
- ↑ بيرلمان، روبرت ز. (15 نوفمبر 2022). "رواد فضاء ناسا يقومون بمهمة سير في الفضاء وينصبون إطارًا داعمًا للوحة الشمسية الجديدة لمحطة الفضاء الدولية" . Space.com . تم الاطلاع عليه في 28 مارس 2023 .
- ↑ غارسيا، مارك (3 ديسمبر 2022). "رواد الفضاء يغادرون المحطة لتركيب مصفوفة شمسية قابلة للطي" . blogs.nasa.gov . تم الاطلاع عليه في 3 ديسمبر 2022 .
- ↑ غارسيا، مارك (3 ديسمبر 2022). "رواد الفضاء يُكملون تركيب مصفوفة شمسية جديدة على المحطة" . blogs.nasa.gov . تم الاطلاع عليه في 28 مارس 2023 .
- ↑ بيرلمان، روبرت ز. (22 ديسمبر 2022). "رواد فضاء ناسا ينشرون رابع لوحة شمسية قابلة للطي خلال مهمة سير في الفضاء خارج محطة الفضاء الدولية" . Space.com . تم الاطلاع عليه في 28 مارس 2023 .
- ↑ غارسيا، مارك (9 يونيو 2023). "رواد فضاء ناسا يُكملون تركيب الألواح الشمسية" . blogs.nasa.gov . تم الاطلاع عليه في 10 يونيو 2023 .
- ↑ دافنبورت، جاستن (15 يونيو 2023). "محطة الفضاء الدولية تُنهي التحديث الأولي لنظام iROSA برحلتين خارج المركبة هذا الشهر" . NASASpaceFlight.com . تاريخ الاطلاع: 18 يونيو 2023 .
- ↑ كريس بيرجين (28 نوفمبر 2007). "رواد الفضاء في مهمة STS-122 يحصلون على حماية إضافية" . موقع NASA SpaceFlight.com . تاريخ الاطلاع: 1 ديسمبر 2007 .
- ↑ ويليام هاروود، " اختبار ناجح لمحرك جديد يعمل بالطاقة الشمسية" ، 30 يناير 2008، سبيس فلايت ناو (تم الاطلاع عليه في 9 يوليو 2012)
- ↑ هاريك، إليوت ب.؛ وآخرون (2010). "التحقيق في شذوذ المفصل الدوراني الشمسي ألفا في محطة الفضاء الدولية" (ملف PDF) . وقائع الندوة الأربعين لآليات الفضاء الجوي، مركز كينيدي للفضاء التابع لناسا، 7-9 مايو 2010. ناسا . تم الاطلاع عليه في 8 أكتوبر 2018 .
- ↑ غارسيا، مارك (6 يناير 2017). "رواد الفضاء يُكملون أولى مهمتين من مهمتي سير في الفضاء لتحديث الطاقة" . ناسا. مؤرشف من الأصل في 12 أكتوبر 2019. تم الاطلاع عليه في 28 فبراير 2021 .
تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم . - ↑ شوانبيك، يوجين؛ دالتون، بيني (16 ديسمبر 2019). "بطاريات الليثيوم أيون لمحطة الفضاء الدولية لنظام الطاقة الكهربائية الأساسي". المؤتمر الأوروبي للطاقة الفضائية 2019 (ESPC) . معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات. ص 1. doi : 10.1109/ESPC.2019.8932009 . ISBN 978-1-7281-2126-0. S2CID 209382968 .
- ↑ "بطاريات النيكل والهيدروجين في محطة الفضاء الدولية تقترب من إتمام ثلاث سنوات في المدار" . ناسا. مؤرشف من الأصل في 7 مارس 2005. تم الاطلاع عليه في 14 سبتمبر 2007 .
- دالتون ، بيني؛ بوينز، إيبوني؛ نورث، تيم؛ بالسر، سونيا (19 نوفمبر 2019). "حالة بطاريات الليثيوم أيون في محطة الفضاء الدولية" ( ملف PDF) . ناسا . تم الاطلاع عليه في 5 مارس 2021 .
- 1 2 3 4 5 6 7 "EVA-39: رواد الفضاء يُكملون ترقية بطاريات محطة الفضاء الدولية" . 13 يناير 2017. تم الاطلاع عليه في 5 مارس 2021 .
- ↑ "عمر خلايا بطاريات النيكل والهيدروجين لمحطة الفضاء الدولية" . ناسا. مؤرشف من الأصل في 25 أغسطس 2009.
- ↑ "محطة الفضاء الدولية" (ملف PDF) . أنظمة الفضاء لورال. فبراير 1998. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 27 ديسمبر 2014.
- ↑ «شركة أنظمة الفضاء/لورال تفوز بعقد قيمته 103 ملايين دولار لبناء أنظمة طاقة حيوية لمحطة الفضاء الدولية» (بيان صحفي). لورال. 8 يوليو/تموز 2003. مؤرشف من الأصل في 28 سبتمبر/أيلول 2007.
- ↑ "حمولة STS-97: مجموعة المصفوفة الكهروضوئية (PVAA)" . ناسا. مؤرشف من الأصل في 23 يناير 2001. تم الاطلاع عليه في 14 سبتمبر 2007 .
- ↑ غارسيا، مارك (1 فبراير 2021). "رواد الفضاء يُكملون جهودًا استمرت لسنوات لتحديث بطاريات محطة الفضاء الدولية" . ناسا. مؤرشف من الأصل في 25 فبراير 2021. تم الاطلاع عليه في 5 مارس 2021 .
تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم . - ↑ غارسيا، مارك (1 فبراير 2021). "رواد الفضاء ينهون أعمال تركيب البطاريات والكاميرات" . ناسا . تم الاطلاع عليه في 5 مارس 2021 .
تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم . - ↑ غود، تشيلسي (1 فبراير 2021). "رواد فضاء يقومون بمهمة سير في الفضاء يُكملون عملية ترقية بطارية محطة الفضاء التي استغرقت سنوات من العمل" . Space.com . تم الاطلاع عليه في 5 مارس 2021 .
- ↑ غارسيا، مارك (27 يناير 2021). "اختتام مهمة السير في الفضاء بتحديثات على وحدة المختبر الأوروبي" . ناسا . تم الاطلاع عليه في 28 فبراير 2021 .
تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم . - ↑ "حول نظام القاعدة المتنقلة" . وكالة الفضاء الكندية. 20 يونيو 2018. تم الاطلاع عليه في 18 نوفمبر 2022 .
- ↑ "أساسيات محطة الفضاء الدولية" (ملف PDF) . وكالة ناسا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 نوفمبر 2022 .
- مكونات محطة الفضاء الدولية
- مكونات المركبة الفضائية


