Статистика строительства, снабжения и посещения МКС

После новостей про Starliner я заинтересовался статистикой строительства, снабжения и посещения МКС. И к своему удивлению обнаружил, что статистики по годам нет (по крайней мере, подробной и в открытом доступе). Поэтому я решил её собрать, и результаты показались мне интересными.

Для сбора данных использовалась в основном Википедия — там они структурированы лучше, чем на сайте NASA или Роскосмоса.

Для начала — схема МКС. Жёлтые элементы — это те, который в настоящий момент (на картинке указан 2017 год, но ситуация на сегодняшний день практически не изменилась) находятся на орбите. Не хватает только стыковочного адаптера IDA-3. Сиреневым обозначены российские модули, которые планируется пристыковать к МКС в будущем.



Собирать МКС начали в 1998 году — первым на орбиту российской ракетой Протон был отправлен модуль Заря, а через две недели шаттл Endeavour доставил к нему американский модуль Unity и два стыковочных адаптера для сборки станции.

На картинке я обвел овалами несколько модулей. В красном овале, в который попали российские модули Звезда, Заря, Пирс и Поиск — находятся те элементы, которые были выведены на орбиту российскими ракетами (2 Протона и 2 Союз-У). Два небольших синих овала — модуль BEAM и стыковочный адаптер IDA-2 — это элементы, доставленные к МКС кораблями Dragon компании SpaceX. Все остальные модули привезли на орбиту американские Шаттлы.

Строительство МКС


На сегодняшний день масса МКС составляет порядка 410-420 тонн. Она немного меняется в зависимости от количества и типа пристыкованных кораблей, поэтому точного значения нет, да оно и не нужно.


Рост массы элементов конструкции станции. То есть — сколько на данный момент суммарно весили элементы конструкции МКС, доставленные определенной страной.

Суммарно российские ракеты доставили к МКС четыре модуля общей массой 45,6 тонны, Шаттлы — 312 тонн. Корабли Dragon — всего две тонны (напомню, речь не об общей массе груза, а именно об элементах самой станции). Суммарно получилось меньше массы станции — эта разница образовалась за счет топлива, различных жидкостей и газов, оборудования, продуктов, личных вещей и тому подобного.

Для сравнения — станция Мир к моменту затопления имела массу порядка 130 тонн. Не знаю, как вам, а мне после такого сравнения тезис о ненужности Шаттлов кажется несколько спорным.

Посещение МКС


Станция — это в первую очередь космическая лаборатория, куда нужно возить людей. Но перед тем, как работать — лабораторию нужно построить. Шаттлы — это ещё и большие космические бытовки, где рабочие могут жить, пока станция ещё не работает. Собственно, первое время работа по сборке станции примерно так и шла — к необитаемой пока станции прилетал очередной Шаттл, в котором был очередной узел станции, скафандры, инструменты для работы и астронавты (и иногда — космонавты). В течение нескольких дней шла работа по сборке станции, после чего Шаттл возвращался на Землю. Впоследствии, когда станция стала обитаемой, Шаттлы позволяли менять экипаж: прилетала одна смена, улетала другая.

Я не стал разделять статистику на ученых, пилотов и рабочих и не стал считать суммарное время пребывания на станции. Отмечу лишь, что Шаттл мог находиться пристыкованным к станции порядка двух недель, а российский Союз — до полугода. Кроме того, в любой момент времени число людей на станции не превышало количество доступных мест в пристыкованных кораблях — что позволяло в любой момент времени эвакуировать весь экипаж. Даже во время коротких перестыковок — например, когда корабль МС-14 не смог причалить к одному из стыковочных узлов и было принято решение попробовать другой, занятый МС-13 — весь экипаж корабля находился в корабле, чтобы в случае невозможности стыковки безопасно вернуться на Землю.

Итак, статистика по доставленным к МКС людям. Если человек прилетал на Шаттле, а улетал на Союзе (или наоборот) — я записывал его по кораблю прибытия. Год я брал по дате запуска, неудачные полёты (вернее, всего один полёт) — не учитывал. Человек, побывавший в космосе несколько раз — посчитан несколько раз. В случае Шаттлов считался весь экипаж, даже если не все его члены посещали МКС.


Количество людей, доставленных к МКС за определенный год


Количество людей, доставленных к МКС к определенному году

Провал после 2003 года — это катастрофа Колумбии, после которой полёты Шаттлов прекратились почти на три года.

Всего за время существования МКС Шаттлы доставили к ней 242 человека, Россия — 175 человек.

Работа в открытом космосе


Далее — выходы в открытый космос (ВКД — внешнекорабельная деятельность) для выполнения различных работ — по сборке станции, по её обслуживанию и для проведения разнообразных экспериментов. Они всегда выполнялись парами, всегда в скафандрах одного типа (т.е. либо два американских EMU, либо два российских Орлана). Неоднократно в одной ВКД принимали участие люди из разных стран — например, американец и россиянин. Поэтому я считаю по национальности космонавта/астронавта, а не по используемому скафандру. Считаются именно факты ВКД, а не число людей, их совершавшее: космонавт, совершивший четыре выхода — посчитан четыре раза. Естественно, учитывается только ВКД в рамках проекта МКС, ремонт Хаббла здесь не учтён.


Выходы в открытый космос по годам


Выходы в открытый космос к определенному году

Всего в рамках МКС было совершено 224 парных выхода в открытый космос. 324 раза в ВКД участвовали астронавты США (у них это называется EVA — Extravehicular activity), 91 раз — российские космонавты, 33 выхода в открытый космос совершили представители других стран — граждане Франции (7 раз), Канады (5), Японии (7), Германии (3), Швеции (5), Италии (5) и Британии (1).

Снабжение МКС


Первое время для снабжения МКС использовались Шаттлы и российские корабли Прогресс. С 2008 по 2014 годы летали также европейские ATV, а с 2009 и до сих пор — японские HTV (также они называются Kounotori — белый аист). После прекращения полётов Шаттлов американский сегмент снабжается кораблями Dragon (с 2012) и Cygnus (с 2013).

Считать Шаттлы было сложно. В одном рейсе он мог везти какую-нибудь конструкцию, которая будет использована для сборки МКС, контейнер с припасами для экипажа станции и скафандры, которые будут использованы для ВКД и впоследствии вернутся на Землю. В таком случае я считал только припасы, без массы контейнера и без всего остального.

В случае с остальными кораблями я не стал разбивать данные по типу груза. Килограмм консервов, килограмм топлива для коррекции орбиты и килограмм лабораторного оборудования считаются равноценными.

Итак, статистика. Сначала я посчитал страны — то есть все американские корабли попали в одну группу. Первый график — по годам, второй — суммарно. Считались только те, которые успешно долетели до МКС — три аварийных Прогресса и по одному Dragon и Cygnus в статистику не попали. В Прогрессы я также записал беспилотный Союз МС-14, который свозил на МКС робота Фёдора, а также доставил 670 кг различного груза.


Масса груза, доставляемого на МКС по годам

На графике суммарной доставки шаг графика не фиксированный по годам — я построил его так, что учитывается и сколько-то добавляет к графику каждая поставка.


Суммарная масса груза, доставленного на МКС

И отдельно — сравнение массы груза, доставленного различными американскими кораблями.


Масса груза, доставляемого на МКС по годам американскими кораблями

Опять же — видно, что по доставке грузов Шаттлы внесли, скажем так, ощутимый вклад в общее дело. Всего Шаттлами доставлено на МКС 133 тонны различного груза за 12 лет. Остальные американские корабли — Dragon и Cygnus — доставили 40 и 34 тонны соответственно. Прогрессы — 179 тонн. Европейские корабли доставили всего 31,5 тонны, японские — 42,7 тонны. Кроме того, корабли Dragon спустили на Землю 22 тонны различного груза с МКС — это необходимо для более детального изучения результатов различных экспериментов.

Провал у США после 2003 года — это всё та же Колумбия, 2012-2013 годы — это переход с Шаттлов на другие корабли. У России видно падение с 2016 года — число Прогрессов снизилось с 4 до 3 в год: поскольку часть груза — вода и топливо, которые относительно компактны, масса доставляемой полезной нагрузки меняется не сильно (обычно это 2400-2700 кг), и количество запусков легко читается из графика. Легкий подъём в 2019 году — это Союз МС-14 с Фёдором. Ещё у японцев заметен провал по годам — но это потому, что запускают свой корабль они в среднем меньше раза в год.

Вывод


МКС — это общий проект, и одна страна при нынешнем финансировании космоса его не потянула бы. Без США и их Шаттлов не получилось бы построить МКС в том виде, в котором она существует сейчас — с огромными фермами солнечных батарей и радиаторов. Без российских Союзов и Прогрессов её пришлось бы оставить в 2003 году. Остальные страны внесли небольшой относительно США и России, но тем не менее важный вклад в общее дело.

Источники


Всех я сейчас, увы, не найду — информацию по Шаттлам приходилось искать по разным сайтам, в том числе фанатским. Поэтому — список Вики-страниц, которыми я пользовался:


И так далее.

Если кому-нибудь захочется поиграть с собранными данными — можете скачать с Google Drive. Там некоторый хаос, но разобраться можно.
AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

Подробнее
Реклама

Комментарии 22

    +9
    Шаттлы стали ненужными как раз после завершения строительства МКС.

    В копилку, мы тут еще статистику научной деятельности на МКС считали:

    image

    image

    Учитывались публикации на английском языке.
      +3
      Я хотел посчитать доставленный груз по категориям, но данных не нашел. По некоторым Прогрессам нет даже информации о суммарной загрузке — я в таких случаях брал среднюю величину. А уж детальная разбивка, как например здесь — и вовсе редкость.
      С Шаттлами, на удивление, примерно то же самое.
        0
        Шаттлы стали ненужными как раз после завершения строительства МКС.

        А МЛМ? Досадно же.
          0

          Да за МЛМ обидно, вообще график вывода модулей, с российской стороны печален, даже если он не идёт вниз.
          Надо было развивать и запускать.
          Тем более всегда считал что МКС был сделан по наработкам и подобии станции МИР, но потом увидел нереализованный проект Фридом, и понял что это часть Мира присоединилась к основномой базе Фридома.

            +1
            «Мир-2» интересен концепцией поколений модулей.
            Жаль, картинку потерял.
            Там вокруг УМ (который будет к МЛМ пристыкован) стыкуются в одной плоскости модули первого поколения. Потом на ось, перпендикулярную этой плоскости стыкуется УМ-2, и к нему модули второго поколения, а модули первого — по мере выработки ресурса отделяются и топятся. И так далее — станция растёт в одну сторону и отбрасывает части с другой. Как колония пиросом.
            У узловых модулей ресурс должен быть примерно в полтора больше, чем у больших.
        +2
        К теме строительства ISS. Анимация старенькая (2011г.), но всё равно интересно наблюдать в динамике. «International Space Station Assembly» от NASA Johnson Space Center
        youtu.be/yRqUPjl3tTQ
          0
          IDA-3

          В масштабе рисунка им можно пренебречь.
            0
            Спасибо, интересно.
              –1
              Не слишком объективно.
              К примеру — вообще не учитывается топливо Прогресса, которое по факту доставлялось для коррекции МКС движками самого Прогресса (не под перелив) — а еще точнее надо учитывать в полезную нагрузку и двигатели Прогрессов, которыми производили коррекцию — это ведь все затраты на функционирование станции, такие же как и прочие доставляемые грузы.
              Полностью не учитывается разница в модулях (американские полностью пассивные, наши же два модули/корабли).
              Нет анализа реальной востребованности модулей. Американские оказались избыточны и недогружены, наши перегружены и задействуют полный объем.

              А если примерно оценить разницу в принципах, то наш сегмент универсален, американский же дробится на узкие профили, потому и простаивает большую часть времени
                +3
                вообще не учитывается топливо Прогресса
                Учитывается в полезной нагрузке Прогресса.

                надо учитывать в полезную нагрузку и двигатели Прогрессов
                А также европейские ATV, которые делали то же самое. А также Канадарм на Шаттле, который использовался для сборки модулей. И скафандры, которые возили Шаттлы — это я тоже не учел.

                наши перегружены
                Это да, Науку уже десять лет выводить собираются и всё никак.
                  0
                  По ПН не совсем так. Есть доставляемое грузовиком топливо — оно учитывается как ПН. А есть топливо, которое не покидает ТПК и используется только для коррекции. Оно учитывается в рамках контрактов «зксплуатация. этап...», но не учитывается как ПН для МКС.
                  Насчет того, что и ATV делал те же задачи — полностью согласен, его роль так же недооценена.
                  Про скафандры — они и на Собзе есть (один ВКД в шкафчике БО)
                  Канадарм — конечно надо считать. Правда там всего 410 кг и не всегда присутствовал (опционно).

                  Про это я и говорил, что если пытаться делать общую таблицу, то надо добавлять еще ряд параметров, без этого единая оценка для столь разных систем не подходит
                  +1

                  И вот уже занимательная статистика превратилась в писькомерство)


                  Но по массе топлива аргумент существенный. Ведь при такой массе станции, топлива на поддержание орбиты, наверняка, нужно не мало

                    +1
                    А как тогда учитывать подъем орбиты МКС шаттлами?
                    +2
                    Про модуль «Заря» стоит сказать что он сделан по заказу США и принадлежит НАСА
                    The Zarya Module, also known by the technical term Functional Cargo Block and the Russian acronym FGB, was the first component launched for the International Space Station. The U.S.-funded and Russian-built Zarya, which means «Sunrise» when translated into English, is a U.S. component of the station, although it was built and launched by Russia.

                    The module was built by the Khrunichev State Research and Production Space Center, which is also known as KhSC, in Moscow under a subcontract to The Boeing Company for NASA.
                      +1
                      Спасибо, весьма информативно.
                      Не хватает только видео, что-нибудь типа этого:
                      История создания МКС 'Альфа' по версии Люка Бессона
                        0

                        следующая статья должна быть о китайской станции

                          0
                          Я про Мир хочу, там должно быть интереснее
                            0
                            Читайте у Сыромятникова «100 рассказов о стыковке». В статью столько не влезет.
                          0
                          Всего в рамках МКС было совершено 224 парных выхода в открытый космос. 324 раза в ВКД участвовали астронавты США (у них это называется EVA — )


                          Тут, видимо, поланировалась расшифровка аббревиатуры после тире :)
                            0
                            Ну, по контексту очевидно, что EVA — это ВКД.
                            +1
                            Мне приходилось слышать целые беседы между астронавтами, в которых не было ни одного знакомого существительного. Примерно так: «Я делал TAL, и в это время Sim Sup вырубил центральный SSME и вместе с ним APU номер два. После этого MS2 заметил утечку из OMS, а потом у нас разошлись GPC…»
                            ([На тренажере] я делал трансатлантическую посадку [из-за отказа, не позволяющего выйти на орбиту], и в это время главный инструктор вырубил центральный двигатель шаттла и вместе с ним вспомогательную силовую установку № 2. После этого второй специалист полета заметил утечку из системы орбитального маневрирования, а потом у нас разошлись главные бортовые компьютеры [перестали совпадать их результаты])
                            Майк Маллейн, «Верхом на ракете. Возмутительные истории астронавта шаттла»
                              0
                              konst90, с почином — интересный обзор, ну а то, что критикуют за отсутствие некоторых данных и отдельных (в основном невольных — из-за неполноты данных) неточностей, я полагаю, это не смертельно — всем не угодишь, сколько людей столько и мнений…
                              Самое главное — вами проделана довольно большая и полезная работа, а остальное — вторично…
                              Успехов в новом году… и удачи нам всем!

                              Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                              Самое читаемое