Prvi modul kineske kosmičke stanice 'Tianhe' (天和) označio je novu fazu u kineskom kosmičkom programu. Njegov spoljnji izgled podseća na sovjetske DOS module, posebno centralni modul stanice 'Мир' ili modul 'Звезда' međunarodne orbitne stanice (ISS). Ali, u kojoj su meri slični? Da li je modul 'Tianhe' 'kopija' sovjetskih i ruskih modula? Odmah da kažem da nije, ali pogledajmo glavne razlike:
DOS-7, centralni modul stanice 'Mir' (levo) i kineski modul 'Tianhe'.
1 - Veličina
'Tianhe' je veći modul od bilo kojeg DOS modula. Kineski modul ima dužinu od 16,6 metara i promer od 4,2 metra. Suprotno tome, 'Zvezda', modul ISS-a, dug je 13,1 metar i sličnog je promera. Njegova masa pri lansiranju je takođe veća: 22,5 tona u odnosu na 20,3. Zapremina koja se konstantno održava pod pritiskom na 'Zvezdi' iznosi 75 kubika, dok na 'Tianheu' iznosi 100 m3. Kineski modul lansiran je raketom 'CZ-5B' u potpunosti zaštićen vrhom rakete, dok su DOS moduli lansirani na takav način da vrh nije štitio donji, veći deo. Ova zaštita unutar vrha omogućila je lansiranje 'Tianhea' sa svim vrstama antena i osetljivim strukturama na površini, kao i spoljnji štit od udara svemirskog otpada.
Poređenje 'Tianhea' i 'Zvezde' (sovjetskog DOS modula).
Modul 'Zvezda'. Bio je treći modula lansiran ka stanici i predstavlja centar ruskog segmenta. Prvobitno, konstruisan je 1985. kao centralni modul za stanicu 'Mir-2', ali stanica je redizajnirana nakon neuspešnog pokušaja laserske platforme 'Poljus' da stigne u orbitu. 'Zvezda' i otprilike ¼ veličine 'Poljusa'.
Modul 'Tianhe'. Još jedna bitna razlika je u tome što je 'Tianhe' građen vertikalno, dok je ruski modul sastavljan horizontalno.
2 – Unutrašnji raspored
U jednu ruku, opšti izgled 'Tianhea' podseća na centralni modul 'Mira' i 'Zvezde'. Poput njih, 'Tianhe' je podeljen na četiri dela: Prednji čvor s priključnim portovima – pet u slučaju 'Mira', tri u slučaju 'Zvezde' i četiri kod 'Tianhea', prednji cilindar prečnika 2,8 metara u kojem sa svake strane strše solarni paneli, i širi stražnji cilindar, u čijem se zadnjem delu nalazi pogonski sistem (motori i rezervoari za gorivo). Međutim, unutrašnji izgled potpuno je drugačiji. DOS moduli i 'Zvezda' imaju dve kabine za posadu smeštene pozadi, dok se u 'Tianheu' nalaze tri kabine smeštene u prednjem cilindru, pokraj čvora. Na ovom delu se na 'Tianheu' nalazi i sala za vežbanje, koja se na 'Zvezdi' nalazi pozadi, povezana sa dve kabine.
Detalj unutrašnjosti modula 'Tianhea' i kasete ('racks').
Pogled na prednji deo 'Zvezde'.
Unutrašnjost ISS modula-laboratorije 'Destiny' kada je bio nova. Lansirana je 2001. i bila je prva Nasina permanentna orbitna stanica nakon 'Skylaba' koja je napuštena 1974.
S druge strane, 'Zvezda' ima 'komandni punkt' s dizajnom koji datira još iz vremena 'Saljuta 1', dok 'Tianhe' ima analognu kontrolnu tablu s više 'tačskrin' ekrana smeštenih na zidu stražnjeg cilindra. Druga razlika je dio koji je okrenut prema priključku za stražnju priključnu stanicu. U Zvezdi je to mali cilindar koji se može izolirati zahvaljujući dva otvora. U Tianheu ovaj cilindar ima samo otvor i stražnju priključnu stanicu. U svakom slučaju, najupečatljivija je razlika u tome što Tianhe iznutra više sliči unutrašnjosti modula američkog segmenta ISS-a poput Sudbine ili Kiba nego Zvezde. Razlog je, pored upotrebe bele boje, i prisutnost ormarića – 'racks' – zamenjivih u slučaju različitih naučnih eksperimenata i instrumenata.
Pogled na zadnji deo 'Tianhea', sa zadnjim spojnim portom na koji će se kačiti teretni brodovi 'Tinzhou'.
Zadnji deo modula 'Zvezda'. U pozadini se vide dva poklopca i jedna od dve kabine.
Kabine modula 'Tianhe', u prednjem delu. Kabine su 'vodoravne', kao da su kreveti, dok su u ruskim modulima 'uspravne', mada to očito u uslkovima mikrogravitacije nema veze.
3- Spojni sistem
Modul 'Zvezda' ima četiri standardna spojna sistema SSVP (rus. Система стыковки и внутреннего перехода). To je sistem 'muško-žensko' ili 'sonda-konus' koji koriste brodovi 'Sojuz' i 'Progress' – a prethodno i evropski 'ATV'. 'Tianheov' modul ima pet priključaka – četiri na čvoru i jedan pozadi – ali androgenog tipa. Zanimljivo je da je reč o kineskoj verziji sovjetskog androgenog APAS sistema koji se u početku koristio na 'Mirovom' modulu 'Kristall', a kasnije u američkom segmentu ISS-a. Da bismo bili precizni, valja napomenuti da modul 'Zvezda' koristi i hibridni sistem SSVP-M (ASA-G / ASP-G), sa središnjim konusom sličnim SSVP-u i spoljnjim prstenom za spajanje identičnim onom na APAS-u. Ovaj hibridni sistem korišćen je na malim modulima 'Pirs' i 'Poisk' (zajedno sa 'Zvezdom'), kao i za međusobno povezivanje modula 'Zarja' i 'Zvezda'. Takođe ga nosi modul 'Nauka' (MLM).
Prednji čvor na 'Tianheu' sa četiri androgena spojna porta.
'Zvezdin' zadnji spojni port. Sa obe strane vide se poklopci dva glavna motora.
4- Inercioni točkovi
Između najmanjeg i najvećeg cilindra na 'Tianheu' ističe se šest velikih sfera. To su tzv. zamajci – koji se ponekad nazivaju i žiroskopi, iako to nije ista stvar – dizajnirani da održavaju pravilan položaj stanice bez potrebe za pogonskim gorivima i gubljenja istih. Stanica 'Mir' je takođe koristila zamajce, ali su oni bili smešteni u drugim modulima ('Kvantu' ili 'Kvantu-2') i, u svakom slučaju, trasteri su morali često da se koriste za korekturu položaja što je uticalo na potrošnju goriva. Položaj zamajaca na centralnom modulu kineske svemirske stanice idealan je za kontrolu njenog položaja, a njihovo lociranje na jednom mestu kompleksa olakšaće njihovu moguću zamenu od strane astronauta.
Zamajci na 'Tianheu'.
Položaj istih na 'Mirovom' modulu 'Kvant'.
Detalj jednog od kineskih zamajaca.
Jedan od zamajaca na ISS, lociran na američkom segmentu. Točak može da se okreće brzinom i do 60.000 rpm.
6- Motori
Glavni motori 'Tianhea', poput onih kod 'Zvezde', smešteni su pozadi. Tianhe ima četiri motora od po 490 njutna potiska, a 'Zvezda' dva motora S5. 79 sistema ODU od po 3070 njutna. Međutim, mlaznice 'Tianhea' strše s vanjske strane cilindra većeg promera. Suprotno tome, u ruskim modulima mlaznice su pored stražnjeg priključnog porta. Glavni motori se koriste za redovno 'podizanje' orbite stanice, suprotstavljajući se na taj način atmosferskom trenju[1]. Iako ovaj zadatak mogu izvršiti i teretni brodovi 'Progress' u slučaju ISS-a ili teretnjaci 'Tianzhou' u slučaju 'Tianhea', ovi motori su neophodni za slučaj da nijedan brod nije usidren. Raspored motora na 'Tianheu' omogućuje njihovu upotrebu čak i ako je na zadnjem portu pričvršćen brod.
Detalj pogonskog sistema kineske stanice. Sistem sadrži čak 30 motora: 4 snažnog potiska na hemijski pogon, 22 slabog potiska i 4 Halova motora na električni pogon.
Kineski električni traster je napravljen od bor-nitridne keramičkog kompozitnog materijala.
'Tianhe' takođe ima 26 hipergoličnih trastera za kontrolu položaja, dok 'Zvezda' ima 32 ekvivalentna DMT trastera (svaki potiska od po 12,5 kg). Uz to, 'Tianhe' je prvi modul jedne kosmičke stanice koji koristi električni pogon. Tačnije, ima četiri Hallova trastera HET-80 (ponekad se pogrešno nazivaju jonskim motorima). Ovi motori imaju mali potisak, ali mogu da rade gotovo neprekidno, što će u teoriji služiti za delomičnu kompenzaciju atmosferskog trenja.
'Tianhe' u orbiti sa električnim motorima u akciji.
7- Solarni paneli
'Zvezda' ima dva solarna panela čvrstog tipa, dok su 'Tianheovi' solarni paneli fleksibilni, dizajnom koji više podseća na panele američkog segmenta ISS-a, iako znatno manji. Ploče imaju ukupnu površinu od 80 kvadratnih metara, a mogu da generišu oko 20 kilovata. Suprotno tome, paneli 'Zvezde' imaju površinu od 76 kvadratnih metara i proizvode oko 9,8 kilovata.
'Tianheovi' solarni paneli, sa robotskom rukom.
'Zvezdini' solarni paneli.
Američki solarni paneli na ISS.
8- Robotska ruka
'Tianhe' ima robotsku ruku sa dva članka koja može da se kreće po vanjskoj strani čitave stanice sa zadacima inspekcije ili za podršku astronautima tokom šetnji svemirom. Ova ruka više liči ma evropsku ruku ERA nego na Canadarm 2 na ISS. Ruski kosmonauti koriste ruku 'Strela' na ISS kako bi se premeštali s jedne strane na drugu, ali to je ručni sistem, vrlo različit od klasične robotske ruke. S druge strane, središnji modul 'Mira' je koristio sistem sa rukon pod imenom 'Ljappa' – iako to nije bilo njeno službeno ime – za spajanje četiri bočna modula – 'Kvanta-2', 'Kristalla', 'Spektra' i 'Prirode' – s prednjim čvorom. Kineska svemirska stanica upotrebiće sličan sistem za pristajanje modula 'Wentian' i 'Mengtian', iako će ruka koju će nositi ovi moduli biti duža od 'Ljappe'. Osim toga, glavna robotska ruka će takođe moći usidriti ove module ako bude potrebno.
Robotska ruka na kineskoj stanici, sposobna da manipuliše spoljnjim modulima.
Simulacija korišćenja robotske ruke uz asistenciju astronauta tokom EVA.
Detalj jedne ruke 'Ljuappa' na stanici 'Mir'.
Ruka će biti korišćena za postavljanje modula 'Wentian' na bočni port.
Kao što vidimo, modul 'Tianhe' je koristio spoljnju distribuciju slično ruskim DOS modulima koji datiraju od 'Saljuta 1' s početka 70-ih, ali njegova unutrašnjost je vrlo različita i takođe uključuje tehnološka rešenja tipična za module američkog segmenta ISS-a. Rezultat je novi kosmički brod, iako s više nego očiglednim određenim elementima ruske baštine (naprimer portovi ili kosmička odela). Ipak, 'Tianhe' pokazuje očitu zrelost koju je Kina već postigla u ovom području svemirske tehnologije.
Model kineske orbitne stanice sa modulima 'Tianhe', 'Mengtian' i 'Wentian'.
Poređenje između ruskog skafandera 'Orlan-MK' i prve i druge generacije odela 'Feitian'.
[1] Recimo, ISS svakog meseca 'potone' za više od 2 kilometra. Stanica gorišnje potroši preko 4 tone goriva, što uz cenu transporta iznosi oko $60 miliona.
