home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Suzy B Software 2 / Suzy B Software CD-ROM 2 (1994).iso / nasa / mir / mir.txt < prev   
Encoding:
Text File  |  1995-05-02  |  20.5 KB  |  354 lines

  1. This is a description of the Mir-Kvant complex.  Most of this information came
  2. from the Almanac of Soviet Manned Space Flight, by Dennis Newkirk.  Additional
  3. information from the sources listed at the end of the document and from the
  4. files of D.R. Newkirk.
  5.  
  6.  
  7. Mir
  8. ---
  9.  
  10.     Initial planning for the expandable Mir space station apparently occurred
  11. shortly after Salyut 6 was launched in 1977.  In 1978, Salyut designer and
  12. cosmonaut Konstantin Feoktistov said he thought that a Salyut should be
  13. equipped with seven to eight docking ports.[1]    This would allow departing
  14. Soyuz to leave their orbital modules docked, providing six cubic meters of
  15. space for experiments.    This was later tested on Salyut 6, but he said to add
  16. even one component like a docking port to the Salyut was difficult, since the
  17. surface was covered by apparatus and equipment.[2]  He also said that the
  18. launch shroud restricted the size and shape of the station.  Mir was launched
  19. within a standard Salyut type launch shroud.
  20.  
  21.     The decision to begin the full scale development of Mir was apparently
  22. taken shortly after the successful launch of Salyut 7.    A Soviet article said
  23. that Mir's development was a major space program issue in 1983.  At the IAF
  24. conference in Sweden, in Oct. 1985, the Soviets announced that Mir would have
  25. multiple docking ports and be expanded by adding four to six modules to the
  26. ports.[3]  Mir was basically a modified Salyut which took advantage of the
  27. Protons recently increased payload capability.    Mir was 13.13 meters long, 4.15
  28. meters in diameter and weighed 20,000 kg.. The station was designed to operate
  29. for at least 10 years.[4]  Mir was different from previous Salyut's in that
  30. almost all of the instruments and experiments were removed from the space
  31. station leaving more room inside for living accommodations.  The experiments
  32. would be located in add-on modules which were launched over a period of
  33. years.[5]
  34.  
  35.     Mir was equipped with a multiple docking adapter with five docking ports in
  36. place of the transfer compartment on a normal Salyut.  These additional docking
  37. ports would be used for specialized orbital modules weighing up to 21,000 kg.
  38. each.  To lighten the station only three drouges were in the docking adapter
  39. which had to be manually moved during EVA from port to port as modules arrived.
  40. The Soviets said that the final weight of Mir would be 100,000 kg., equal to
  41. the weight of Mir and Kvant with four Star modules.[6]    The stations rendezvous
  42. and docking antennas were designed and placed not to obstruct any of the five
  43. ports.    The forward port also was equipped with the new Kurs docking system for
  44. use with new orbital modules and the Soyuz TM.    The Kurs docking system
  45. eliminated the need for the space station to be orientated toward the
  46. approaching spacecraft.  The Progress still used the Igla system which required
  47. the station to be pointed actively toward the Progress.  This required use of
  48. large amounts of attitude propellant (around 190 kg.).    Procedures were revised
  49. by the flight of Progress 33 which cut this amount in half.[7]
  50.  
  51.     All spacecraft docking to the forward five ports would first dock to the
  52. front port. A new manipulator system would then move modules to a side port.
  53. Manipulators were installed on the orbital modules to dock them to the side
  54. ports using two grappling points on the docking adapter.  The manipulators were
  55. very primitive compared to the multi-purpose U.S. shuttle manipulator arm.  The
  56. Soviet manipulators (the Ljappa system) were short small arms with only two
  57. degrees of freedom, just enough to move a module to one of the side docking
  58. ports. Three petals on both the arm and attach point guided the latching
  59. mechanisms together.  The manipulators were not intended to serve any other
  60. purpose than moving the large modules around.[8]  Grechko said that it was not
  61. acceptable practice to dock to the side ports directly since the solar arrays
  62. were so close.    Spacecraft docking at the forward port were angled with 45
  63. degrees counter-clockwise in the roll axis.  Modules would later be docked to
  64. avoid their solar arrays from bumping together with Mir's during redocking to
  65. the side ports.
  66.  
  67.     Two different types of add-on modules were developed for use with Mir, the
  68. long type and the short type.  The short module was planned for use on the aft
  69. end of Mir and possibly the sides.  The module on the rear of Mir would receive
  70. Progress transports and provide gyroscopic attitude control (like on Skylab).
  71. The long modules were modifications of the previous Star modules and would
  72. provide additional living space, experiments and services to the station like
  73. attitude control, airlocks, maneuvering units, more gyroscopes and shuttle
  74. docking facilities.  The Mir station was to reach its initial operating
  75. capability when the Kvant and Kvant 2 modules were docked to it, but routine
  76. operations began with the docking of the Kvant module.    The final Mir
  77. configuration with four orbital modules was planned to house six people, of
  78. which three would be rotated about every 60 or 120 days.
  79.  
  80.     Mir was equipped with two newly designed gallium arsenide solar arrays
  81. attached to its mid-section instead of a Salyut's three arrays, but the Mir
  82. arrays were more than twice as big.[9]m  Each array was about 10 meters long
  83. and four meters wide, total area was 76 square meters, they spanned 29.73
  84. meters and they produce an estimated nine kilowatts of power.[10]  Mir was
  85. equipped with a buffer battery for power surges and several reserve batteries
  86. for use as additional modules were added to the station.[11]  On the ends of
  87. the arrays were docking transponders and running lights. Provisions for
  88. installing an additional array to the mid-section were provided to power the
  89. Kvant module. This array would supply 2.4 kilowatts from 24 square meters
  90. area.[12]  On the aft end of the station was a small dish antenna for
  91. communication through SDRN (Luch) satellites to ground stations.  The data rate
  92. from Mir was initially triple that from the Salyut type stations and this
  93. increase also required more powerful computers at mission control.[13]    The
  94. Soviets predicted that the number of commands required to manage the Mir
  95. complex could grow from 300 to 1000 once all five modules were added.[14]
  96.  
  97.     The engine system was apparently unchanged from the Salyut 6 type. It had
  98. two 300 kg. thrust main engines and thirty two, 14 kg. thrust RCS rockets.
  99. Around the rear edge of the station were running lights and solar sensors.  All
  100. of the station's port holes had movable outside covers for protection from
  101. dust.  New type television cameras on the docking ports were used to observe
  102. spacecraft dockings.  Mir was also equipped with a MKF-6M or MKS-M viewing port
  103. in the adapter section although no camera was carried on Mir at launch (the
  104. MKS-M was installed later).
  105.  
  106.     The station was divided into two main sections, the work or control section
  107. and the living section.  Forward of the work section was the docking module and
  108. airlock.  Any of the hatches on the docking adapter could be used for EVA.[15]
  109. Previous docking hatches were never used for this purpose.  The stations flight
  110. controls were located in the work section end of the station.  Mir was
  111. controlled by seven computers of the Strela system using what the Soviets
  112. described as new components like integrated circuits and other miniature
  113. electronic devices.  A digital data bus provided connection from the computers
  114. to the stations systems and experiments.  The computers could be programmed
  115. from the ground to operate the station and experiments for at least a few days
  116. at a time.  Mir also was equipped with a new computer called the EVM.[16]  All
  117. information on the station complex was displayed on its terminal.  The computer
  118. was capable of maintaining the stations orientation indefinitely without human
  119. intervention as with the old Delta system.[17]    The space station controls
  120. included a new optical sight and a new portable orientation control stick.  The
  121. environmental system was modified to maintain temperature from 18 to 29 C and
  122. given a greater ventilation capability than the previous Salyut's.[18]    Carbon
  123. dioxide removal was not like Salyut's and Soyuz filters.  The Vozduyk system
  124. rejected carbon dioxide directly to space.[19]
  125.  
  126.     Most of the stations volume consisted of the living section.  The galley
  127. and folding table were similar to Salyut equipment with built in food heaters
  128. for a crew of two.  The floor of the living section was made up of several
  129. storage compartments for equipment.  The treadmill was reoriented to face the
  130. control console instead of a wall as on Salyut 7.  The ergometer was normally
  131. stowed beneath the floor behind the table.[20]    Like previous stations, Mir
  132. carried a chibis lower body low pressure suit and Penguin elastic suits.[21]
  133. This storage space was made available by eliminating the telescope housing
  134. carried on all previous Salyut stations.  Instead of a Salyut's equipment racks
  135. Mir had only living space for a crew of two.  Each cosmonaut had a separate
  136. closet like compartment off the living section for sleep and privacy.
  137. Eliminating the equipment racks at the rear of the living section made the
  138. interior larger even though the outer dimensions remained the same as a Salyut.
  139. For the crews entertainment and instruction there was a video tape recorder and
  140. a library of tapes for their use.[22]  The sleeping compartments each had a
  141. folding chair, mirror, port hole and sleeping bag.  Next to the left side
  142. compartment was a small refrigerator which could hold 40 kg. of food.[23]  The
  143. living compartment walls were covered with elastic straps to secure items and
  144. the general lighting was built into the ceiling.  Hand rails ran the length of
  145. the walls and ceiling. There was only one scientific and trash airlock mounted
  146. hidden in the floor.  As on Salyut, the sanitary station was in front of the
  147. intermediate section and included a new button activated spherical wash basin
  148. which had openings for the hands and face which were sprayed with water.[24,25]
  149. The toilet was also a new design different than those on Salyut's.  The new
  150. design used suction to pull solid waste into a bag for disposal.[26]  The
  151. stations water storage tanks were also located nearby, probably in
  152. unpressurized engine compartment as on Salyut 7.
  153.  
  154.  
  155. Kvant
  156. -----
  157.  
  158.     Kvant means quantum in Russian.  Cosmonaut Dzhanibekov said in an
  159. interview, in 1986, that the module delivery had slipped behind a scheduled
  160. mid-1986 launch.  A mock-up of the Kvant was first shown in the trainer
  161. building at Star City in July, 1986.  The Kvant provided experiment space to
  162. the Mir station and could provide attitude control needed when additional
  163. modules were docked to the Mir's side docking ports.  The module was equipped
  164. with magnetically suspended gyroscopes, once used on the military Salyuts, to
  165. enable stable accurate pointing of the space station complex, when using the
  166. modules astronomical instruments (Skylab also used gyros for this purpose in
  167. 1973), and during maneuvers.  The gyro system and its power system weighed too
  168. much, almost 1000 kg., to install in the modified Salyut station which became
  169. Mir, and this required the add-on modules to accommodate the system.
  170.  
  171.     Kvant consisted of a large diameter work section, and an intermediate
  172. compartment.  The module was combined at launch with a maneuvering module, the
  173. Functional Auxiliary Block, that would dock the module to the station.    The
  174. combined spacecraft weighed 20,600 kg. at launch.  The Functional Auxiliary
  175. Block propulsion module was a separate spacecraft launched already docked to
  176. the work section.  It weighed 9600 kg., was 8.7 meters long, and would act as a
  177. space tug to deliver the module to the space station.  After delivering the
  178. module to Mir the Functional Auxiliary Block separated and was placed into a
  179. storage orbit.
  180.  
  181.     The Kvant module was 4.15 meters in diameter, 5.8 meters long and the
  182. weighed 11,000 kg..  The module had 40 cubic meters habitable volume and four
  183. port holes, one 43 cm. diameter for cameras, one 22.8 cm. diameter for star
  184. trackers, and two eight cm. viewing ports on the end of the intermediate
  185. section near the docking port.[27,28]  The interior was divided into an
  186. instrument and living section by panels.  The work compartment instrument panel
  187. contained television, communications equipment, life support system controls,
  188. guidance system controls and a digital and two analogy computers.  The module
  189. contained the Electron water electrolysis device.  This was used for converting
  190. water into oxygen for addition to the stations atmosphere.[29]    The Vozdukh
  191. unit absorbed carbon dioxide from the air and dumped it overboard.  This
  192. eliminated the need for air regeneration canisters on Mir.  The module was
  193. connected to Mir's air ventilation system through flexible pipes laid through
  194. the hatches.  Mir was configured to allow these pipes to be run to all modules
  195. that would be added later, in addition to the Soyuz transports docked to the
  196. forward and aft ports.    Kvant carried 1500 kg. internal systems and instruments
  197. and 2500 kg. cargo.  The expected lifetime of the module was five years.
  198.  
  199.     The module carried six gyroscopes called Gyrodins, each weighing 165 kg..
  200. The gyroscopes were used to control the stations attitude by converting
  201. electrical energy from the space stations solar arrays into torques by turning
  202. the gyroscopes.  To keep track of the stations attitude and position to an
  203. accuracy of one minute of arc, Kvant was also equipped with a computer
  204. controlled platformless inertial navigation unit.[30]  Powering the modules
  205. gyro's required 90 Watts of power.[31]    A new solar array which was carried to
  206. Mir on board Kvant, and installed on the top of Mir, by the Soyuz TM-2 crew to
  207. help power Mir and Kvant.  The Soviets had also planned to allow for the
  208. installation of solar arrays on the Kvant module, but the feature was dropped
  209. from the final design.    Kvant was also intended to be equipped with a MKF-6M
  210. camera, but late in the preparations the Soviets decided to remove it and place
  211. it on the next Mir expansion module.[32]
  212.  
  213.     The intermediate compartment on the aft end of the module also could serve
  214. as an EVA airlock.  The module was equipped with the old Igla docking system on
  215. its front end, to enable docking to the rear of Mir.  The rear was equipped
  216. with both the Igla and Kurs docking systems to provide automatic docking of
  217. both Progress and Soyuz TM spacecraft.    The Kvant also had television docking
  218. cameras installed on the front and rear docking units.[33]  The intermediate
  219. compartment contained the Glazar ultraviolet telescope control panel, and a
  220. small airlock for replacing film in the telescope.  The Glazer telescope was a
  221. development of the Orion telescopes carried on Soyuz flights of the early
  222. 1970s.    The telescopes mirror was 40 cm. in diameter and precision was one
  223. second of arc.    The telescope was planned to take several thousand pictures and
  224. be used for several years.[34,35]
  225.  
  226.     The Kvant module carried the Roentgen experiment package around the
  227. intermediate section.  Instruments carried there included the Soviet Pulsar-1
  228. X-ray telescope for gamma and X-ray sources up to 800 KeV, the British TTM
  229. X-ray wide angle telescope (similar to the XRT telescope that flew on NASA
  230. shuttle mission STS-51F/Spacelab 2 in 1985), the ESA Sirene 2 spectrometer for
  231. X-ray sources 2-100 KeV (modified from the European Space Agency Exosat) and
  232. the West German Phoswich X-ray telescope for 15-250 KeV sources (modified from
  233. a balloon carried telescope).[36]  The experiments had no independent pointing
  234. ability requiring the entire Mir complex had to be pointed by the cosmonauts to
  235. point the instruments.    Also in the experiment cluster was the 800 kg. Svetlana
  236. experimental electrophoresis production plant (named after cosmonaut Svetlana
  237. Savitskaya, who did some electrophoresis experiments on Salyut 7), which was to
  238. be man tended during EVA's.[37]
  239.  
  240.  
  241.  
  242. Sources:
  243.  
  244. [1]  Congressional Research Service, The Library of Congress, Soviet Space
  245.      Programs 1976-80, Manned Space Programs and Life Sciences, Part 2.
  246.      Washington : Government Printing Office, 1984, pp. 652
  247.  
  248. [2]  Hooper, Gordon R. "Missions to Salyut 6: Part 7." Spaceflight, Vol. 21,
  249.      No. 7, July, 1979, pp. 324
  250.  
  251. [3]  "Soviet Scene", Spaceflight, Vol. 28, No. 3, March, 1986, pp. 111
  252.  
  253. [4]  van den Abeelen, Lucien "Soviet Shuttle for Space Station Role."
  254.      Spaceflight, Vol. 29, Nov., 1987, pp. 379
  255.  
  256. [5]  Congressional Research Service, The Library of Congress, Soviet Space
  257.      Programs 1976-80, Manned Space Programs and Life Sciences, Part 2.
  258.      Washington : Government Printing Office, 1984, pp. 466
  259.  
  260. [6]  Radio Moscow, North American Service, April 14, 1988
  261.  
  262. [7]  Foreign Broadcast Information Service, USSR, Space,  JPRS-USP-88-002,
  263.      April 6, 1988, Joint Publications Research Service, pp. 8
  264.  
  265. [8]  Abeelen, Lucien van den "Mir Docking and Operations." Spaceflight, Vol.
  266.      29, May, 1987, pp. 185
  267.  
  268. [9]  Foreign Broadcast Information Service, USSR, Space,  JPRS-USP-86-005,
  269.      Sept. 1986, Joint Publications Research Service, pp. 4
  270.  
  271. [10] Foreign Broadcast Information Service, USSR, Space,  JPRS-USP-86-004,
  272.      April, 1986, Joint Publications Research Service, pp. 10
  273.  
  274. [11] USSR Space Life Sciences Digests, NASA CR-3922(12), Issue 10, pp. 88
  275.  
  276. [12] Congressional Research Service, The Library of Congress, Soviet Space
  277.      Programs 1981-87, Part 1. Washington : Government Printing Office, May,
  278.      1988, pp. 80
  279.  
  280. [13] Foreign Broadcast Information Service, USSR, Space,  JPRS-USP-87-003,
  281.      April 1987, Joint Publications Research Service, pp. 6
  282.  
  283. [14] Congressional Research Service, The Library of Congress, Soviet Space
  284.      Programs 1981-87, Part 1. Washington : Government Printing Office, May,
  285.      1988, pp. 78
  286.  
  287. [15] Foreign Broadcast Information Service, USSR, Space,  JPRS-USP-86-004,
  288.      April, 1986, Joint Publications Research Service, pp. 10
  289.  
  290. [16] Foreign Broadcast Information Service, USSR, Space,  JPRS-USP-86-004,
  291.      April, 1986, Joint Publications Research Service, pp. 10-18
  292.  
  293. [17] Foreign Broadcast Information Service, USSR, Space,  JPRS-USP-86-005,
  294.      Sept. 1986, Joint Publications Research Service, pp. 4-5
  295.  
  296. [18] Foreign Broadcast Information Service, USSR, Space,  JPRS-USP-86-004,
  297.      April, 1986, Joint Publications Research Service, pp. 7, 19
  298.  
  299. [19] Congressional Research Service, The Library of Congress, Soviet Space
  300.      Programs 1981-87, Part 1. Washington : Government Printing Office, May,
  301.      1988, pp. 83
  302.  
  303. [20] Foreign Broadcast Information Service, USSR, Space,  JPRS-USP-86-004,
  304.      April, 1986, Joint Publications Research Service, pp. 7, 17
  305.  
  306. [21] USSR Space Life Sciences Digests, NASA CR-3922(12), Issue 10, pp. 90
  307.  
  308. [22] Foreign Broadcast Information Service, USSR, Space,  JPRS-USP-87-003,
  309.      April 1987, Joint Publications Research Service, pp. 4
  310.  
  311. [23] USSR Space Life Sciences Digests, NASA CR-3922(12), Issue 10, pp. 89
  312.  
  313. [24] Foreign Broadcast Information Service, USSR, Space,  JPRS-USP-86-004,
  314.      April, 1986, Joint Publications Research Service, pp. 11
  315.  
  316. [25] USSR Space Life Sciences Digests, NASA CR-3922(12), Issue 10, pp. 90
  317.  
  318. [26] Congressional Research Service, The Library of Congress, Soviet Space
  319.      Programs 1981-87, Part 1. Washington : Government Printing Office, May,
  320.      1988, pp. 83
  321.  
  322. [27] Foreign Broadcast Information Service, USSR, Space,  JPRS-USP-87-004,
  323.      July, 1987, Joint Publications Research Service, pp. 9
  324.  
  325. [28] Kidger, Neville "Space Walk Saves Mission." Spaceflight, Vol. 29, June,
  326.      1987, pp. 237
  327.  
  328. [29] Foreign Broadcast Information Service, USSR, Space,  JPRS-USP-87-005,
  329.      Aug. 1987, Joint Publications Research Service, pp. 1
  330.  
  331. [30] "Busy Routine for Mir Crew." Soviet Spaceflight Report Ed. Kappesser,
  332.      Peter J. No. 5, Sept./Oct., 1987, pp. 4
  333.  
  334. [31] "Soviets Use New Gyros To Stabilize Mir Station." Avitaion Week & ST,
  335.      Nov. 2 1987, pp. 79
  336.  
  337. [32] Kidger, Neville "Volkov Prepares for Autumn Flight." Spaceflight, Vol.
  338.      30, June, 1988, pp. 226
  339.  
  340. [33] "Mir Mission: Third Solar Array Installed." Spaceflight, Vol. 29, Aug.,
  341.      1987, pp. 282
  342.  
  343. [34] Kidger, Neville "Endurance Record Broken." Spaceflight, Vol. 29, Nov.,
  344.      1987, pp. 374
  345.  
  346. [35] Foreign Broadcast Information Service, USSR, Space,  JPRS-USP-87-005,
  347.      Aug. 1987, Joint Publications Research Service, pp. 3
  348.  
  349. [36] Kidger, Neville "Mir in Action." Spaceflight, Vol. 29, No. 4, April,
  350.      1987, pp. 136
  351.  
  352. [37] Kidger, Neville "Space Walk Saves Mission." Spaceflight, Vol. 29, June,
  353.      1987, pp. 237
  354.