Центр управления полётами (ЦУП): проекты, информация на 2012

Центр управления полётами (ЦУП): проекты, информация на 2012

1. МКС

Управление полетом МКС осуществляется из двух Центров: российским сегментом - из ЦУП–М (ЦУП-Москва, г.Королев, Россия), американским сегментом - из ЦУП-Х (ЦУП-Хьюстон, г.Хьюстон, США).

Работу входящих в состав МКС лабораторных модулей – европейского "Колумбус" и японского "Кибо" – контролируют соответственно Центры управления Европейского космического агентства (г. Оберпфаффенхофен, Германия) и Японского агентства аэрокосмических исследований (г. Цукуба, Япония). Полётом европейского автоматического грузового корабля ATV "Жюль Верн", предназначенного для снабжения МКС, управлял другой Центр Европейского космического агентства (г. Тулуза, Франция). Это управление осуществлялось совместно с ЦУП-М и ЦУП-Х. Из ЦУПа в Цукубе совместно с ЦУП-Х управляли также полётом первого японского грузового корабля HTV.

В ЦУП-М для программы МКС оборудован один из двух Главных залов управления, который создавался в свое время для обеспечения полёта корабля "Буран". Для управления российскими модулями МКС и кораблями "Союз" и "Прогресс" привлекаются так называемые малые залы. Персонал рабочих групп и групп поддержки размещается в специально подготовленных рабочих помещениях оборудованных необходимыми средствами получения информации по полёту, средствами связи и обмена информацией.

Для повышения надёжности управления и безопасности полёта в ЦУП-М развернут сектор управления американскими модулями, входящими в состав МКС. Задачей специалистов НАСА, работающих в этом секторе, является проведение операций по управлению полётом американского сегмента в случае выхода из строя ЦУП-Х.

Аналогичный российский сектор управления развёрнут в Хьюстоне. Оба Центра – российский и американский – связаны всеми необходимыми линиями связи, и между ними идёт круглосуточный обмен информацией.

За время полёта МКС из-за чрезвычайных обстоятельств в США трижды всё управление станцией передавалось в ЦУП-М. Первый случай был, когда ЦУП-Х прекращал свою работу из-за угрозы терактов в связи с трагическими  событиями 11 сентября 2001 года. Второй раз – 3 октября 2002 года, когда через штат Техас проходил ураган "Лилли". Третий случай был самым длительным – с 22-го по 27 сентября 2005 года. Тогда на Техас надвигался ураган "Рита". Персонал ЦУП-Х американцы эвакуировали, в том числе была эвакуирована и работающая там группа российских специалистов. Всё управление МКС перешло в ЦУП-М.

У российской стороны ещё не было причины передавать управление в ЦУП-Х.

Учитывая, что ураганы для штата Техас не редкость, в 2008 году американцы оборудовали для программы МКС резервный ЦУП на базе Космического центра имени Маршалла (г. Хантсвилл, штат Алабама).

Создание Международной космической станции непосредственно на околоземной орбите началась 20 ноября 1998 года запуском её первого модуля – функционально-грузового блока (ФГБ) "Заря". В декабре того же года корабль "Индевор" STS-88 вывел на орбиту соединительный модуль "Юнити" (Unity – "Единство") и состыковал его с ФГБ "Заря". В июле 2000 года состав МКС пополнился третьим модулем. Им стал служебный модуль (СМ) "Звезда".

По своему назначению СМ "Звезда" является основой российского сегмента МКС. Он обеспечивает деятельность экипажа и управление станцией с регулярно меняющейся конфигурацией. На этапе развёртывания МКС СМ "Звезда" служил базовым блоком всей станции, основным местом для жизни и работы экипажа.

2 ноября 2000 года на корабле "Союз ТМ-31" на станцию прибыл экипаж первой основной экспедиции (МКС-1) – Уилльям Шеперд (командир), Юрий Гидзенко (пилот) и Сергей Крикалёв (бортинженер). С этого дня МКС стала постоянно обитаемой станцией. На её борту, сменяя друг друга, по несколько месяцев стали работать экипажи основных экспедиций, в состав которых входили российские космонавты и американские астронавты. Смена этих экипажей производилась с помощью американских кораблей "Спейс шаттл". Российские корабли "Союз", имеющие большой ресурс пребывания в космосе, служили в качестве средства спасения экипажа в случае необходимости срочного покидания станции. Постоянно на МКС находился один из таких кораблей-спасателей. Их замена осуществлялась через полгода во время полётов российских экспедиций посещения.

До начала работы экипажа первой основной экспедиции МКС была только эпизодически посещаемой. Экипажи кораблей "Спейс шаттл", в состав которых, кроме американских астронавтов, включались космонавты России и других стран, доставляли на станцию оборудование для её дооснащения, проводили необходимые регламентно-профилактические работы.

В 2001 году в состав МКС были введены американские лабораторный модуль "Дестини" (Destiny – "Судьба") и шлюзовая камера "Квест" (Quest – "Поиск") и российский стыковочный отсек "Пирс", выполняющий также роль шлюзовой камеры при выходах в открытый космос. В последующие годы был развёрнут энергетический узел мощных солнечных батарей. Для обеспечения работ в открытом космосе установлена мобильная транспортная система с канадским дистанционным манипулятором Canadаrm-2.

Снабжение МКС осуществляется с помощью российских пилотируемых кораблей типа "Союз" и автоматических грузовых кораблей типа "Прогресс", а также американских кораблей системы "Спейс шаттл". Российские космические грузовики регулярно доставляют на МКС топливо, необходимое для осуществления манёвров с помощью реактивных двигателей, которые имеются только на российском сегменте.

В связи с произошедшей 1 февраля 2003 года катастрофой американского корабля "Колумбия", в которой погибли все семь членов экипажа, были приостановлены полёты и других кораблей системы "Спейс шаттл": "Индевор", "Атлантис", "Дискавери". Соответственно остановилось и строительство американского сегмента МКС. Реально поддержать работоспособность МКС до возобновления полётов американских кораблей можно было лишь с помощью российских средств. Учитывая ограничения по снабжению МКС, тогда приняли решение формировать экипажи основных экспедиций не из трёх, а из двух человек, и смену этих экипажей проводить с помощью российский кораблей "Союз". Таким образом, начиная с седьмой экспедиции, на станции постоянно работали уже только два человека. Третий член экипажа на борту МКС появился в июле 2006 года. Им стал астронавт Европейского космического агентства Томас Райтер. Его доставил на станцию шаттл "Дискавери" STS-121. Это был второй полёт шаттла после катастрофы "Колумбии". Первый, испытательный, полёт состоялся в июле 2005 года.

Строительство МКС продолжилось. На станцию были доставлены новые секции солнечных батарей, значительно повысившие её энерговооружённость. В конце 2007 года МКС пополнилась ещё двумя герметичными модулями. В октябре на орбиту был доставлен изготовленный в Италии по заказу США соединительный модуль Node-2 (Node-1 под называнием "Юнити" работает в составе станции с декабря 1998 года). В ноябре Node-2, теперь он называется "Хармони" (Harmony – "Гармония"), с помощью манипулятора станции был поставлен на своё штатное место – на осевой порт модуля "Дестини". По своему назначению Node-2 является соединительным узлом  между тремя лабораторными модулями: американским "Дестини", европейским "Колумбус" (Columbus) и японским "Кибо" (Kibo – по-японски "Надежда"). Кроме того, осевой стыковочный узел Node-2 теперь стал основным причалом для шаттлов.

Европейский лабораторный модуль "Колумбус", предназначенный для постоянной работы в составе МКС, был доставлен шаттлом в декабре 2007 года и с помощью манипулятора корабля поставлен на своё штатное место. В 2008–2009 годах в состав МКС вошёл японский модуль "Кибо". Для этого потребовалось три запуска американских шаттлов, чтобы доставить на станцию грузовой отсек этого модуля, его основную секцию и внешнюю платформу.

В ноябре 2009 года продолжилось строительство российского сегмента МКС – к СМ "Звезда" пристыковался малый исследовательский модуль МИМ-2 "Поиск".

В феврале 2010 года для американского сегмента МКС шаттлом "Индевор" STS-130 были доставлены жилой модуль "Транквилити" (Tranquility – "Спокойствие") и обзорный модуль "Купола" (Kupola – по-итальянски "Купол").

В мае того же года шаттл "Атлантис" STS-132 привёз российский малый исследовательский модуль МИМ-1 "Рассвет".

В планах НАСА предполагается дооснастить свой сегмент ещё одним герметичным модулем и на этом завершить его строительство. Строительство российского сегмента будет продолжаться за счёт присоединения к нему новых научных модулей.

В мае 2009 года постоянный экипаж МКС увеличили с трёх до шести человек. С декабря 2009 года на МКС при смене экипажей была принята так называемая непрямая пересменка. Прямая пересменка – это когда на станцию прибывает новый экипаж, а старый, сдав ему вахту, возвращается на Землю. Так продолжалось до той поры, пока постоянный состав экипажа МКС не превышал трёх человек. А когда он удвоился, было принято решение об изменении прежней схемы смены экипажей.

Последняя прямая пересменка была в октябре 2009 года. В то время станцией командовал российский космонавт Геннадий Падалка, и он передавал свои полномочия европейскому астронавту бельгийцу Франку Де Винну. У причалов МКС тогда стояли три корабля "Союз", а на борту станции одновременно находились девять человек.

Теперь на станции постоянно находятся не более шести человек, т.е. два экипажа кораблей "Союз". Непрямая пересменка заключается в том, что экипаж одного из "Союзов", заканчивая свою вахту на борту МКС, передаёт дела экипажу другого "Союза", а сам возвращается на Землю. Через две-три недели прилетает следующий "Союз", и прибывшие на нём космонавты включаются в работу на станции. Номер экспедиции меняется со сменой командира МКС.

В настоящее время на Международной космической станции несёт вахту экипаж тридцать первой основной экспедиции: командир МКС-31 Олег Кононенко (Россия), бортинженеры: Андре Кёйперс (ЕКА), Дональд Петтит (США), Геннадий Падалка (Россия), Сергей Ревин (Россия) и Джозеф Акаба (Joseph Acaba) (США)

2. Автоматические космические аппараты (КА)

В середине 90-х годов прошлого столетия на ЦУП были возложены задачи по управлению полётом космических аппаратов научного и социально-экономического назначения (КА НСЭН), что стало принципиально новым направлением в его работе

Для решения этой задачи в Центре управления полетами был создан отдельный сектор управления на который наряду с традиционными задачами, решаемыми специалистами ЦУП, такими как баллистико-навигационное, телеметрическое, командно-программное обеспечение, отображение полётной информации, возлагается задача непосредственного управления полетом КА, включая оперативное и долгосрочное планирование работ и анализ состояния служебной и научной аппаратуры.

На основе разносторонних теоретических и экспериментальных исследований в ЦУП создана и внедрена в практику универсальная технология управления КА различных типов и назначений, а существующая инфраструктура ЦУП включает полностью оборудованные для управления КА залы управления, средства приема, обработки и распределения информации, что позволяет с высоким качеством решать весь комплекс задач, связанных с управлением КА НСЭН.

В настоящее время ЦУП управляет космическим аппаратом оптико-электронного наблюдения "Ресурс-ДК1", предназначенного для многоспектрального дистанционного зондирования земной поверхности с высоким пространственным разрешением и космическим аппаратом "Электро-Л", предназначенного для мониторинга климата и окружающей среды.

Космический аппарат "Луч-5А" разработан в рамках Федеральной космической программы России на 2006-2015 годы в соответствии с "Техническим заданием на разработку и создание модернизированного унифицированного космического комплекса "Луч-М" космической системы ретрансляции информации на базе многофункциональных геостационарных космических аппаратов".

Управление полётом современного космического аппарата – сложный технологический процесс, который направлен на обеспечение деятельности экипажа и работы бортовых систем, выполнение научно-исследовательских и практических хозяйственных задач, предусмотренных программой полёта.

В этом процессе ЦУПу принадлежит особая роль. Он оперативно анализирует ход полета, состояние бортовых систем КА, осуществляет долгосрочное и оперативное планирование работ с КА, выполняет все необходимые баллистические расчеты и выдачу на КА управляющих воздействий, контролирует состояние и действия экипажа при управлении пилотируемыми КА.

ЦУП работает в тесном взаимодействии со службами космодрома, командно-измерительного и поисково-спасательного комплексов, Центра подготовки космонавтов, с академическими и отраслевыми научно-исследовательскими организациями, разработчиками космической техники, а также с представителями средств массовой информации.

ЦУП является руководящим и координирующим органом всей структуры управления полетом КА, где сходятся все нити управления космическим аппаратом с момента выведения его на орбиту и до окончания активного функционирования. Зал управления транспортными и грузовыми кораблями

ЦУП работает круглосуточно, без выходных. Он постоянно следит за состоянием бортовых систем КА, за самочувствием членов экипажа, безопасностью полета, упреждая и предотвращая появление критических ситуаций.

Вся информация от космических аппаратов – телеметрическая, баллистическая, телевизионная, речевая – поступает в ЦУП через командно-измерительные пункты по наземным и спутниковым каналам связи.

Комплекс программно-технических средств ЦУП позволяет производить прием, обработку, анализ и отображение получаемой информации в темпе реального времени. Это означает, что во время сеансов связи с космическим аппаратом все данные о его состоянии становятся известны специалистам практически без задержек.

Для управления полетом КА в ЦУП созданы сектора управления, в состав которых входит зал управления и рабочие помещения персонала групп поддержки.

Сектора управления оборудованы унифицированными рабочими местами, оснащенными техническими средствами приема и Унифицированное рабочее местоотображения информации, используемой в работе , а так же средствами связи и обмена информацией .

Непосредственное управление каждым КА осуществляется Главной оперативной группой управления (ГОГУ) в состав которой входят специалисты по долгосрочному и оперативному планированию работ, по реализации запланированных операций, анализу работы бортовых систем КА и результатов проведения научных экспериментов, другие специалисты, привлечение которых связано со спецификой работы и целевого назначения КА. Возглавляет ГОГУ руководитель полёта, которому подчинены все члены ГОГУ вне зависимости от того, представителями какой организации они являются.

Баллистико-навигационное, телеметрическое, командно-программное, информационное и административно-хозяйственное обеспечение полетов осуществляется соответствующими службами ЦУП.

Организацию работ служб ЦУП по обеспечению управления КА и координацию работ с группами ГОГУ осуществляет командный пункт ЦУП, представители которого входят в состав ГОГУ и непосредственно обеспечивают координацию работ служб ЦУП с ГОГУ.

3. "Морской старт" - первый в истории международный коммерческий проект создания и эксплуатации ракетно-космического комплекса морского базирования, предназначенного для запуска космических аппаратов массой до 6 тонн и их вывода на геопереходную орбиту с помощью разгонного блока ДМ-SL, разработанного в РКК "Энергия" имени С.П.Королева.

4. ЗАО "Гео-ЦУП"

ЗАО "Гео-ЦУП" -подразделение Центра управления полетами (ЦУП), зарегистрировано в 1993.

Разработки в реализации Федеральной космической программы России, Федеральной целевой программы "Глобальная навигационная система", международных космических и других научных проектов.

Компания выполняет работы для ведущих российских предприятий космической отрасли: ОАО "Российские космические системы", ОАО "НПК "СПП", ОАО "ИСС" имени академика М.Ф. Решетнёва, ОАО "РИРВ" и др.

Также в 2001 году была открыта ветеринарная клиника "Доктор Ай".

Подробнее об услугах ГЕО ЦУП

5. Проект "Марс-500"
Под эгидой Роскосмоса на базе Института медико-биологических проблем РАН в Москве стартовал необычный проект "Марс-500". 3 июня 2010 года шестеро смелых в имитаторе космического корабля "стартовали" к загадочной Красной планете. В состав экспедиции вошли добровольцы: от России — Алексей Ситёв (командир), Сухроб Камолов, Александр Смолеевский; от Европейского космического агентства — француз Роман Шарль, итальянец Диего Урбина, а также представитель Китайского центра подготовки космонавтов Ван Юэ.

Показать Скрыть карту