Что представляет собой космический корабль «Прогресс»?

«Прогресс» — серия транспортных беспилотных грузовых космических кораблей (ТГК), выводимых на орбиту с помощью ракеты-носителя «Союз». Разработана в СССР для снабжения орбитальных станций. Первый «Прогресс» вышел на орбиту 20 января 1978 года.

Разработчиком и изготовителем кораблей семейства «Прогресс» с 1970-х и по настоящее время является Ракетно-космическая корпорация «Энергия». Производство кораблей осуществляется на головном предприятии корпорации в подмосковном Королёве, а испытания и подготовка кораблей к запуску — в монтажно-испытательном корпусе (МИК) предприятия на 254-й площадке космодрома «Байконур».

История

Продолжительность эксплуатации первых орбитальных станций «Салют» была ограничена многими факторами, в том числе и небольшими запасами топлива, компонентов системы жизнеобеспечения и других расходных материалов, имеющихся на борту. Также при возникновении отказов необходимо было обеспечить доставку на орбиту ремонтного оборудования и приборов. Поэтому при разработке орбитальной станции третьего поколения «Салют» было принято решение о создании на базе пилотируемого космического корабля (КК) «Союз» грузового корабля, позже получившего название «Прогресс».

Разработка нового корабля на базе КК «Союз» под кодом 7К-ТГ была начата в 1973 году. 

«Прогресс» имел три основных отсека: герметичный грузовой со стыковочным агрегатом, где размещались материалы и оборудование, доставляемые на станцию, отсек компонентов дозаправки, сделанный негерметичным, чтобы защитить станцию в случае утечки токсичного топлива, и приборно-агрегатный.

Первый грузовой корабль «Прогресс-1» был запущен к орбитальной станции «Салют-6» 20 января 1978 года. После выхода на орбиту и проверки работоспособности бортовых систем — системы ориентации и управления движением, радиотехнической аппаратуры сближения и стыковки, а также сближающе-корректирующей двигательной установки — начались автоматическое сближение, причаливание и стыковка корабля со станцией. Контролировали ход операции Центр управления полётом и космонавты Юрий Романенко и Георгий Гречко, находившиеся на станции «Салют-6». 22 января в автоматическом режиме корабль успешно был состыкован со станцией. 

«Прогресс» первой серии эксплуатировался до 1990 г. Было проведено 43 запуска.

Технические характеристики ТГК «Прогресс −1» (1978–1990)

Впоследствии была разработаны корабли модификации «Прогресс М». Первый запуск ТГК «Прогресс М1» («Прогресс М 11Ф615А55») состоялся 23 августа 1989 года. До 2009 года было осуществлено 67 запусков данного грузового корабля.

Технические характеристики ТГК «Прогресс М 1» (1989–2009)

ТГК «Прогресс М1-1» был запущен 1 февраля 2000 года, всего до 2004 года произведено 11 запусков. 

По сравнению с ТГК «Прогресс М», в соответствии с программой развёртывания и эксплуатации МКС, на данной модификации корабля были введены изменения в компоновку, конструкцию, состав приборов и режимы работы бортовых систем. Основная цель изменений — увеличение количества топлива в общей массе доставляемых на МКС грузов, что обеспечивается за счёт установки в отсек компонентов дозаправки (ОКД) восьми топливных баков. Кроме того, существенно расширен состав связей ТГК с бортовыми системами российского сегмента МКС по силовым и командным электрическим цепям и телеметрии.

Кроме того, в систему управления движением (СУД) введены следующие изменения:

• установлено новое программное обеспечение, в котором реализованы схемы безопасного автоматического сближения, перехода в зону причаливания и самого причаливания;
• реализованы динамические режимы управления орбитальной станцией;
• введено устройство сопряжения, преобразующее информацию поступающую с МКС по цепям межмашинного интерфейса в команды релейного типа, что позволило космонавтам МКС запускать двигатели ТГК со станции.

Технические характеристики ТГК «Прогресс М 1- 1» (2000 −2004)

ТГК модификации «Прогресс М-М» осуществили 29 полетов на орбиту 2008 по 2015 годы.

Технические характеристики Прогресс М-01М («Прогресс М 11Ф615А60») 

Полезный груз: около 2,5 тонн, топливо, продукты питания и вода, научное оборудование и расходные материалы.

Первый полёт: 26 ноября 2008 года (к МКС)

Основное отличие от предыдущих серий — новый бортовой вычислительный комплекс ЦВМ-101, пришедший на замену «Аргон-16» с полезным объёмом оперативной памяти (ОЗУ) 2048 байт на ферритовых кольцах, эксплуатировавшийся с 1974 г. Вес «Аргон-16» составлял 65 кг, вес новой машины ЦВМ-101 составляет 8,5 кг. Аналоговая телеметрическая система заменена на цифровую.

Технические характеристики «Прогресс М-ГКМ»

На базе корабля снабжения были созданы специализированные грузовые корабли-модули (ГКМ), которые доставляли на Международную космическую станцию (российский сегмент) стыковочный модуль № 1 «Пирс» (Прогресс М-СО1) в 2001 году и малый исследовательский модуль № 2 «Поиск» (Прогресс М-МИМ2) в 2009 году.

Технические характеристики «Прогресс МС»

«Прогресс МС» создавался в результате глубокой модернизации корабля «Прогресс М». Эскизный проект нового грузового корабля, разработанный по заданию Федерального космического агентства (ныне госкорпорация «Роскосмос»), был одобрен на заседании научно-технического совета РКК «Энергия» в августе 2011 года.

В конструкцию «Прогресса МС» внесен ряд изменений, которые повышают его функциональность и надежность. Он оснащен дополнительной защитой от космического мусора и микрометеоритов (на грузовом отсеке), дублирующими электродвигателями в составе стыковочного механизма.

Бортовая командная радиотехническая система «Квант-В» заменена на единую командно-телеметрическую систему, которая может принимать сигналы с Земли через спутники-ретрансляторы «Луч-5» (в декабре 2015 г. система «Луч» в составе трех спутников была принята в эксплуатацию). Это позволяет поддерживать связь с ТГК в любой точке орбиты, а не только над территорией России, где расположены наземные станции связи.

Вместо аппаратуры радиоконтроля орбиты установлена система автономной спутниковой навигации (АСН), которая совместима с ГЛОНАСС и GPS, а также с международной спутниковой поисково-спасательной системой Cospas-Sarsat. С помощью АСН можно определять параметры орбиты корабля с точностью до 5 м, координаты при сближении корабля со станцией — до 1 м (в перспективе будет доведена до 3-4 см). 

Также была усовершенствована система стыковки и сближения с МКС. 

На внешней поверхности корпуса «Прогресса МС» могут устанавливаться четыре пусковых контейнера, с помощью которых планируется запускать до 24-х сверхмалых спутников с орбиты.

Корабль «Прогресс МС» имеет три отсека: грузовой (для размещения сухих грузов и воды), приборно-агрегатный и отсек компонентов дозаправки (для доставки топлива на станцию). Длина — 7,2 м, максимальный диаметр — 2,72 м, стартовая масса — около 7,3 т. Может брать полезный груз массой около 2,6 т.

Стыковка со станцией проходит в автоматическом режиме, в случае нештатных ситуаций возможна ручная стыковка с помощью телеоператорного режима управления (ТОРУ). После выполнения программы полета корабль сводится с орбиты и прекращает свое существование в акватории Тихого океана — несудоходной южной его части, близ острова Рождества.

Запуск ТГК «Прогресс МС»

Запуски проводятся с космодрома «Байконур» с помощью ракет-носителей типа «Союз» (изготовитель — Ракетно-космический центр «Прогресс», Самара). Всего состоялось 4 запуска, один из которых был неудачным. 

Первый «Прогресс МС» был выведен на орбиту 21 декабря 2015 г. ракетой «Союз-2.1а». Он доставил на МКС более 2,4 т грузов. 1 июля 2016 г. корабль был отстыкован от станции и отведен на расстояние около 200 м, затем вновь пристыкован, но не в автоматическом режиме, а с помощью усовершенствованной системы дистанционного ручного управления ТОРУ для ее тестирования. 3 июля 2016 г. после отстыковки от МКС корабль был сведен с орбиты и затоплен в Тихом океане.

31 марта 2016 г. также с помощью «Союза-2.1а» стартовал «Прогресс МС-02» с 2,5 т различных грузов для МКС. Корабль вновь летел к станции по двухсуточной схеме полета. Находился в составе МКС со 2 апреля, 14 октября 2016 г. был отстыкован от станции, сведен с орбиты и затоплен.

Третий корабль «Прогресс МС-03» был выведен на орбиту 17 июля 2016 г. ракетой «Союз-У». Через двое суток, 19 июля, он был пристыкован к МКС. Доставил на станцию более 2,4 т грузов: топливо, кислород, оборудование, продукты питания и посылки для членов экипажа.

1 декабря 2016 года с космодрома «Байконур» был осуществлен пуск ТГК «Прогресс МС-04» ракетой «Союз-У». До 382 секунды полет ракеты-носителя проходил штатно. После 382 секунды полета прием телеметрической информации прекратился. Штатные средства контроля не зафиксировали функционирования корабля на расчетной орбите.