Kurs（ドッキングナビゲーションシステム）

プログレス宇宙船がクルスAドッキングシステムを使用してピアースモジュールにドッキングしている様子

クルス（ロシア語：Курс、直訳すると「コース」）は、ソビエト連邦および後にロシア宇宙計画で使用された宇宙船の自動ドッキングシステムである。このシステムは主にプログレス貨物宇宙船、ソユーズ宇宙船、そして国際宇宙ステーションのロシア軌道セグメントへの新しいモジュールのドッキングに使用されている。この無線ベースの制御システムは、1985年以前にモスクワの精密機器研究所によって開発され[ 1 ] [ 2 ]、当初はキエフ無線工場で製造された。[ 3 ]クルスは現在ロシアで製造されている。

歴史

クルスはイグラシステムの後継で、現在はソユーズ宇宙船やプログレス宇宙船を含むロシアの宇宙船に航法ビーコンを提供しています。両システムの主な違いは、イグラでは、宇宙ステーションがドッキングポートを宇宙船に向けるように向きを変えてドッキング操作に協力する必要があるのに対し、クルスは完全に静止した宇宙ステーションとのドッキングが可能なことです。この変更の主な理由は、ミールが従来のサリュートよりもはるかに大きな宇宙ステーションになる予定だったため、ドッキングごとに燃料の消費量が多すぎると予想されたためです。クルスは、ミール宇宙ステーションにドッキングしたすべてのロシアの宇宙船に自動ドッキングシステムを提供しました。[ 4 ] [ 5 ]ドッキングに使用される際、ソユーズやプログレス宇宙船は複数のアンテナからレーダーパルスを送信します。アンテナ間の強度の変化により、システムは相対的な位置、姿勢、接近率を計算できます。このシステムは自動ランデブーとドッキングを行うように設計されているが、緊急時には宇宙飛行士が現地または国際宇宙ステーションから宇宙船の操縦を行うこともある。[ 6 ]

1991年のソ連崩壊後、クルスシステムはウクライナの所有となり、その製造業者はロシア連邦宇宙局（RKA）と宇宙打ち上げ事業で競合するようになった。外貨問題のため、キエフ政府はクルスシステムの価格も値上げした。その結果、RKAは自社のロケットへのクルスシステムの使用を段階的に廃止しようとした。[ 7 ]クルスへの依存を減らすためにロシアのTORUバックアップシステムを使用したテスト中に、ミールとプログレスM-34が衝突し、スペクトルモジュールが損傷し、ミールは放棄寸前まで追い込まれた。衝突と復旧後、次のプログレス宇宙船はクルスが故障したが、同じTORUシステムを使用してドッキングに成功した。[ 8 ]

クルス-NA

クルス-NA（ロシア語：Новая Активная、ローマ字：  Novaya Aktivnaya、直訳すると「ニューアクティブ」）ドッキングシステムは、必要なランデブーアンテナが1つだけで消費電力も少なく、5つのアンテナを必要としたクルス-Aに代わるものです。[ 9 ] 2012年7月にプログレスM-15Mでテストされ[ 9 ] 、 2013年11月にプログレスM-21Mでテストされました。 [ 10 ]プログレスMS（2015年現在）で使用されています。

国際宇宙ステーション

ATV

クルスシステムの現在ロシア製であるアンテナ部分は、欧州ATV（自動搬送車）の独立した冗長ドッキング監視システムとしても機能していた。[ 11 ]これは追加の監視システムとして機能し、ATVの接近やドッキングを制御するために使用することはできなかった。[ 12 ]

失敗

  1. 2000年11月18日、プログレスM1-4号が国際宇宙ステーション（ISS）にドッキングする際に、クルスシステムが故障し、ソユーズ船長ユーリ・ギドゼンコによる手動ドッキングアプローチが必要となった。この故障はソフトウェアの不具合が原因で、ソユーズ船のコンピュータシステムがズヴェズダモジュールのアンテナから送信される誘導データからザーリャからの信号へのスムーズな切り替えを妨げた。最終アプローチに必要なアンテナが初期アプローチ中に不可逆的に引き込まれてしまったため、その後の再ドッキングは、やはりギドゼンコによる手動操作で行われた。 [ 13 ]
  2. 2008年11月26日のプログレスM-01Mの打ち上げ直後、クルスのアンテナが展開に失敗した。[ 14 ]アンテナは、飛行管制官が展開コマンドを再送信した後、約3時間後に正常に展開されたが、[ 15 ]宇宙船は予防措置として、宇宙飛行士ユーリ・ロンチャコフによって制御されたTORUシステムを使用して国際宇宙ステーションにドッキングされた。[ 16 ]
  3. 2009年7月29日、プログレスM-67は国際宇宙ステーションへの接近中に誤った姿勢で接近した。クルスシステムは停止され、ゲンナジー・パダルカ宇宙飛行士はTORUシステムを用いて手動ドッキングを実施した。[ 17 ]
  4. 2010年5月1日、プログレスM-05Mは国際宇宙ステーションから約1キロメートル離れた地点でクルスシステムに障害が発生した。オレグ・コトフは予備のTORUシステムを用いてランデブーとドッキングを手動で制御し、プログレス宇宙船が手動制御で飛行した最長距離記録を樹立した。[ 18 ] [ 19 ]
  5. 2015年12月15日、ソユーズTMA-19Mが国際宇宙ステーション（ISS）にドッキングする際に、クルスシステムが宇宙船の位置ずれを起こし、ドッキングに失敗したため、ソユーズ船長ユーリ・マレンチェンコの操縦による手動ドッキングアプローチが必要となった。これにより、ドッキングは10分遅れた。[ 20 ]
  6. 2019年8月24日、無人宇宙船ソユーズMS-14が国際宇宙ステーション（ISS）にドッキングする際に、ポイスクモジュールのクルス信号増幅器の故障により、宇宙船はポイスクモジュールのポートへのロックオンに失敗し、ドッキングに失敗した。予備のTORUシステムが宇宙船に搭載されていなかったため、ドッキングは中止された。ソユーズMS-13を故障したポイスクポートに手動で移設することで、ズヴェズダ後部ポートが解放され、3日後の8月27日にソユーズMS-14がドッキングに成功した。[ 21 ]
  7. 2021年2月17日、プログレスMS-16は最終進入中にISSから20mの地点で通信障害に見舞われた。クルスは停止され、セルゲイ・リジコフがTORUシステムを用いて手動操縦を行い、ドッキングに成功した。[ 22 ]
  8. 2021年10月5日、ソユーズMS-19のドッキング中にラスヴェットポートのクルスシステムに故障が発生し、ソユーズ宇宙船の船長アントン・シュカプレロフが制御を引き継ぎ、手動でドッキングを行う必要が生じました。[ 23 ]

2022年5月現在、ソユーズ宇宙船、プログレス宇宙船、ナウカ宇宙船はクルス宇宙船によって国際宇宙ステーションへのドッキングに83回成功しており、クルスの成功率は90.4%となっている。

参照

参考文献

  1. ^ NII TPの歴史（ロシア語） 2008年4月21日アーカイブ、 Wayback Machine
  2. ^ 「宇宙測定ドッキングシステム」。歴史。精密機器研究所（NII TP）。2008年4月24日時点のアーカイブ。 2008年10月12日閲覧。「ミール」軌道ステーションと「ソユーズTM1」宇宙船の最初の自動ドッキングは、1986年5月23日に「クルス」装置を用いて実施された。[..] 短距離宇宙船用ドッキングシステム「クルス-ММ」は、ISS計画に基づく改良型宇宙船用に設計された。[..] 「クルス-ATV」用無線電子システム「クルス-M」は、ATV宇宙船（欧州宇宙機関）とISSのランデブーおよびドッキングの距離と視線速度を監視する。
  3. ^ 「最初の量産オンボードコンピュータ」。欧州仮想コンピュータ博物館。ウクライナにおけるコンピュータ科学技術の発展史。2008年6月15日時点のオリジナルからアーカイブ。 2008年10月12日閲覧。キエフ・ラジオ・ファクトリーという製造会社は、宇宙探査機器の製造に向けて更なる発展を目指しました。1966年には、宇宙船の探索、相互照準、接近、そして「ドッキング」を行うための独自のオンボード複合施設「イグラ」の生産を開始しました。[…] 1985年には、より先進的で信頼性の高いシステムである「クルス」がイグラの後継機となり、現在はミール・ソユーズ・プログレス複合施設で稼働しています。
  4. ^バロウ、ブライアン (1998). 『ドラゴンフライ：NASAとミールの危機』フォース・エステート. p. 65. ISBN 0-06-093269-41985年以来、ロシアのすべての宇宙船はクルスのコンピュータを使用してミールステーションに自動的にドッキングしていました[...]ロシアの司令官はただ座って見守るだけで済みました。
  5. ^ウクライナ国立宇宙機関 / クルス研究生産複合施設公社 2007年9月27日アーカイブ、 Wayback Machine
  6. ^ Hinman, Elaine M; Bushman, David M. (1991). 「ソビエト自動ランデブー・ドッキングシステム概要」NASA自動ランデブー・キャプチャレビュー エグゼクティブサマリー(PDF) (技術報告書). pp.  34– 35. Bibcode : 1991arcr.nasa...34H . IGLAシステムは現在のKURSシステムに置き換えられました。どちらのシステムもレーダーベースです。[..] ドッキングプロセスは地上から、またはアクティブ（ドッキング）宇宙船の搭載コンピュータから制御できます。[..] ソユーズTMおよびプログレスMシリーズ宇宙船はKURSを搭載していました。MIR複合施設には両方のシステムが搭載されています。
  7. ^リネンジャー、ジェリー（ 2001年1月1日）『オフ・ザ・プラネット：ミール宇宙ステーションでの危険な5ヶ月の生存』ニューヨーク、アメリカ合衆国：マグロウヒル。ISBN 978-0-07-137230-5。
  8. ^ NASA-5 マイク・フォール：衝突と回収
  9. ^ a bハーディング、ピート（2012年7月28日）「クルス-NAの故障解決後、プログレスM-15MがISSに再ドッキング」 NASASpaceFlight（NASAとは無関係） 。 2012年9月1日閲覧。
  10. ^ Космический грузовик «Прогресс М-21М» испытал систему сближения с МКС
  11. ^統合貨物キャリアArchived 29 October 2007 at the Wayback Machine図2-3: EPMフロントコーンの外部機器
  12. ^ 「安全性と自律性がATVの独自性を高める」欧州宇宙機関。2005年10月12日。 2012年9月1日閲覧。乗組員は遠隔操作でATVを手動で操縦することはできない。
  13. ^ウィリアム・ハーウッド（2000年12月21日）「宇宙ステーションの貨物船の再ドッキングは厄介な事態になるだろう」『スペースフライト・ナウ』誌。 2022年5月8日閲覧。
  14. ^ Malik, Tariq (2008年11月26日). 「ロシアの貨物船、宇宙ステーションへ向けて航路を進む」 . Space.com . 2009年4月7日閲覧。
  15. ^ 「Progress、ISSに向けて打ち上げ」 SpaceToday . 2009年4月7日閲覧。
  16. ^ 「ロシアの無人補給宇宙船がISSにドッキング」 SpaceDaily、2008年11月30日。 2009年4月7日閲覧。
  17. ^ CBSニュースのウィリアム・ハーウッド（2009年7月29日）「国際宇宙ステーションに新しい貨物船が到着、シャトルの点検が進行中」 Spaceflight Now.
  18. ^ Ray, Justin (2010年5月1日). 「宇宙飛行士が補給船のドッキングを制御」 . Spaceflight Now . 2010年5月1日閲覧。
  19. ^ Tariq Malik (2010年5月1日). 「ロシアの貨物船、故障にもかかわらず宇宙ステーションにドッキング」 SPACE.com . 2010年5月1日閲覧。
  20. ^ 「ティム・ピーク、国際宇宙ステーションでの滞在を開始」 BBC、2015年12月15日。
  21. ^クラーク、スティーブン（2019年8月24日）「ISSクルー、ソユーズの2回目のドッキングに向けて新たな港を通過」 Spaceflight Now . 2022年5月8日閲覧。
  22. ^ Lee Kanayama & Joseph Navin (2021年2月16日). 「プログレスMS-16補給船、ステーションへの2日間の飛行後、手動でドッキング」 NASASpaceFlight . 2022年5月8日閲覧。
  23. ^ 「自動ドッキングシステムの故障により、ソユーズMS-19は手動でISSにドッキングした」 TASS、2021年10月5日。 2022年5月8日閲覧。
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