Крылья для «Союза»

Как обеспечить энергией спутник на расстоянии в 250 км от Земли? А если он будет на высоте в 35 700 км на геостационарной орбите или необходимо в течение десятка лет обеспечивать электричеством самую дорогую лабораторию в мире?
Решать проблемы энергетики в космосе от Первого искусственного спутника Земли до современных космических аппаратов помогает АО «Научно-производственное предприятие «Квант».

На ИСЗ-1 были установлены серебряно-цинковые аккумуляторы производства «ВНИИТ» (ныне АО «НПП Квант»), обеспечившие работу радиопередатчика в течении 21 дня. А уже в 1958 году на отечественных космических аппаратах впервые начали применяться солнечные батареи (СБ). «Спутник-3» был оснащён кремниевыми панелями. Конечно, основным источником энергии для научной аппаратуры оставались аккумуляторы, а солнечные панели питали небольшой радиомаяк.

Корабли типа «Прогресс» и «Союз» тоже используют фотоэлементы производства «НПП Квант». Их финальную сборку и засветку я застал на производстве.

Сначала готовится каркас будущей батареи. На основании из стеклосетеполотна пропитанного эпоксидной смолой проводят кабель-каналы. Затем на сетку, с помощью медной проволоки, крепятся группы фотоэлементов, они соединяются токоотводами с магистральными линиями, выходят на генераторы и разъём солнечных батарей космического аппарата.

Работа очень кропотливая, сотрудники выкладывают фотоэлементы на полотно, словно мозаику. Каждая ячейка имеет свой номер и должна находиться на строго отведённом для неё месте. Перед испытаниями панель тщательно проверяют на наличие дефектов, буквально пылинки с неё сдувают.

И самая зрелищная часть — засветка солнечных батарей. Стенд осветителя состоит из 600 ламп по 1кВт каждая! От них идёт такой жар, что просто невозможно находиться рядом. Это «искусственное Солнце» необходимо для проверки работоспособности батарей. Панель нагревается до рабочей температуры и производится замер электрических параметров, где каждый отдельный элемент может быть измерен вручную.

Во время перелёта до МКС аккумуляторные батареи являются основным источником электропитания и совместно с солнечными батареями обеспечивают энергоснабжение всех систем корабля. А после стыковки с МКС корабли переводятся в режим хранения и используются для корректировки орбиты и уклонения от космического мусора.

Срок службы корабля «Союз» на орбите ~1 год, поэтому в солнечных батареях используются кремниевые фотоэлементы, они не так дороги в производстве и не успевают деградировать за год. Для спутников с бОльшим сроком эксплуатации используются батареи на основе арсенида галлия. КПД таких батарей выше, чем у кремниевых, но производство значительно сложнее и цена соответственно кусается. Зато гарантированный ресурс работы не менее 15 лет!

На данный момент применение солнечных батарей один из лучших способов получения электроэнергии для КА на околоземной орбите. У них есть множество недостатков, но большая часть из них будет проявляться при долгосрочных миссиях в дальнем космосе. Так что крылья «Союза» ещё не раз распахнутся на встречу Солнцу.

С днем рожденья, дядя Сережа!
Спасибо за твою доброту и за то, что показал мне космическую станцию 💚🚀

Поздравляю Героя России, лётчика-космонавта РФ Сергея Прокопьева с юбилеем!

Свой первый космический полёт Сергей Прокопьев совершил с 6 июня по 20 декабря 2018 года в качестве командира корабля «Союз МС-09» и бортинженера МКС-56/57 вместе с астронавтами Александром Герстом(ЕКА) и Сериной Ауньен-Чэнселлор (НАСА). За время работы экипажа МКС-56/57 было проведено множество экспериментов из разных областей науки по российской научной программе (медицина, космическая биология, биотехнология, физико-химические процессы и др.). В ходе полёта была выполнена работа с российскими и иностранными грузовыми кораблями, обслуживание бортовых систем Международной космической станции, бортовые фото-, видеосъемки, а также подготовка корабля «Союз МС-09» к возвращению с орбиты. Во время этой длительной экспедиции Сергей Валерьевич выполнил два выхода в открытый космос общей продолжительностью 15 часов 31 минуту.

11 ноября 2019 года Указом № 546 Президента Российской Федерации Владимира Путина Сергею Прокопьеву присвоено звание Героя Российской Федерации за мужество и героизм, проявленные при осуществлении длительного космического полёта на Международной космической станции. Этим же указом Сергею Валерьевичу присвоено почётное звание «Лётчик-космонавт Российской Федерации».

В свой второй полёт Сергей Прокопьев отправился 21 сентября 2022 года в качестве командира пилотируемого корабля «Союз МС-22» с Дмитрием Петелиным и Фрэнком Рубио. Запуск этого корабля стал первым в рамках соглашения Роскосмоса и НАСА о перекрестных полётах. Спустя несколько недель после старта Сергей Прокопьев принял командование Международной космической станцией от астронавта ЕКА Саманты Кристофоретти. В связи с нештатной ситуацией на борту МКС экспедиция Сергея Прокопьева была продлена. 27 сентября 2023 года спускаемый аппарат ТПК «Союз МС-23» благополучно вернулся на Землю. Продолжительность полёта составила 371 сутки.