Один из этапов подготовки экипажа космической станции к полётам — работа с тренажёрами и стендами, которые помогают изучить строение корабля, испытать выносливость и психику, научиться решать задачи в условиях микрогравитации.

Руководитель лётными операциями и инструктор НАСА Роберт Фрост говорит, что полноразмерного точного макета МКС на Земле нет. Есть установки для тренировки работы в различных модулях.

Вообще, наиболее приближенный к полноразмерному макету МКС (включая солнечные панели) объект подвешен к потолку в магазине электроники Fry's недалеко от центра НАСА в Хьюстоне.


Фото: Heather Archuletta

Космические агентства имеют в своём распоряжении установки для тренировки экипажа. Такие установки макетами назвать можно, они обладают рядом условностей. Не всё находится на своих местах, что-то опущено.

В Космическом центре имени Линдона Джонсона установлены три объёкта. Первый — SVMF (Space Vehicle Mockup Facility). Когда в НАСА планировали построить симулятор для тренировки экипажа к полёту на Международную космическую станцию, в первую очередь хотели построить макеты модулей станции, полностью повторяющие каждую деталь, каждое устройство. Эту идею проанализировали и решили, что макет станет «бутылочным горлышком» процесса подготовки: не получится одновременно тренировать несколько команд на одной установке. А строить две копии МКС было бы слишком дорого.

Специалисты пошли на компромисс. Объект SVMF оснастили макетами всего оборудования с МКС. Установка хорошо повторяет внешние элементы, но не имеет электронной начинки.



Другой объект в Космическом центре — SSTF (Space Station Training Facility). Эта модель построена для тренировки взаимодействия с компьютерными системами и бортовым программным обеспечением. Внешность оборудования повторена не так точно.


Космонавт Елена Серова, участник экспедиций МКС-41 и МКС-42.

Разница между SVMF и SSTF простая. В SVMF воссоздано множество контрольных элементов реальной станции, но включать и крутить их бесполезно — электроники здесь нет. В то же время в SSTF вместо этих устройств установлены заглушки-фотографии. Управлять оборудованием можно, но с ноутбука.

За годы работы прибиженность к реальной станции улучшалась. К примеру, SSTF и SVMF расположены в разных зданиях. Удалось соединить компьютерные симуляторы в пятом корпусе с SSTF с ноутбуками в седьмом корпусе, где расположен SVMF. А ведь когда-то для тренировки в SVMF приходилось прибегать к презентации PowerPoint со скриншотами компьютерных систем.

Часть кнопок и ручек в SSTF всё же была воссоздана в пластике и алюминии. Впрочем, всему есть свои пределы. Многие стойки так и остаются фотографиями — нужды делать реплику нет, поскольку тренировка работы с подобным оборудованием проходит где-то ещё.

Тренировки работы в открытом космосе проходят на третьем объекте — NBL (Neutral Buoyancy Laboratory). Он представляет собой огромный бассейн. Создание гидроневесомости — один из эффективных способов моделирования невесомости. При работе в этих условиях астронавты используют практически те же скафандры, что и в космосе, а ранец жизнеобеспечения имитируется полноразмерным макетом.



Российский сегмент Международной космической станции в макетах НАСА скопирован с невысокой точностью, потому всё нужное уже есть в Звёздном городке в России. Российские модули нужны только для отработки взаимодействия в обоих сегментах станции.

Из-за неспособности воссоздать на Земле микрогравитацию нельзя полностью повторить интерьер модулей станции. Площадь лаборатории в макете SVMF больше реальной, так как на дополнительном ряде стоек размещено оборудование, которое на МКС находится у экипажа над головой.


Корейские астронавты Ко Сан и Ли Со Ён.

Макет SSTF подключен к симулятору, использующему настоящее программное обеспечение для полёта в сочетании с эмулятором оборудования. К примеру, есть реальное программное обеспечение от «Боинга», которое шлёт команды управления эмуляторам производства Raytheon гиродинов станции. Кстати, Фрост начинал работу в НАСА именно с этого эмулятора.

Вообще, SSTF — одна из крупнейших моделей для симуляции процессов. Идёт симуляция огромного количества операций: от линий охлаждения до компьютерных систем, которые отвечают за положение на орбите. Макет позволяет проработать огромное количество различных ситуаций. В систему можно ввести тысячи неполадок.

Работой инструкторов является комбинация неполадок, поскольку к чему они приведут вместе, не знает никто. Множество правил и процедур полётов были переписаны только потому, что когда-то глубокой ночью один из операторов засиделся за установкой и случайно обнаружил, что поведение системы отличается от задуманного при определённой комбинации неполадок.

На Youtube есть видео прогулки по макету — экскурсия от 2011 года.



Точные макеты европейских модулей размещены в Европейском центре астронавтов в Кёльне в Германии.



Выполненные с высокой точностью макеты российских модулей находятся в Центре подготовки космонавтов имени Ю. А. Гагарина.


Астронавты тоже проходят тренировки в Звёздном городке. Джозеф Акаба осматривает макет служебного модуля «Звезда».