Destiny (mô-đun ISS)

Lịch sử

Phòng thí nghiệm của Mỹ có trị giá khoảng 1,4 tỷ đôla. Hãng Boeing bắt đầu việc xây dựng phòng thí nghiệm vào năm 1998 tại Trung tâm không gian Marshall ở Huntsvill, Alabama. Nó được chuyển đến Trung tâm không gian Kennedy vào tháng 11 năm 1998 để bắt đầu khâu chuẩn bị cuối cùng và được chuyển giao cho NASA cho công việc chuẩn bị phóng tháng 8 năm 2000. Nó được phóng lên vào ngày 7 tháng 2 năm 2001 trên tàu con thoi Atlantis trong sứ mệnh STS-98, hay còn được ký hiệu là chuyến bay lắp ghép trạm 5A. Việc Destiny được lắp ghép vào trạm đã đưa khối lượng của trạm lên 112 tấn, dài 52 m, cao 27 m, rộng 73 m và vượt qua trạm Mir về thể tích có thể ở được.

Chức năng

Destiny là nơi thực hiện chủ yếu các thí nghiệm của Mỹ trên trạm ISS. Nó đáp ứng một lĩnh vực rộng rãi các nghiên cứu và thí nghiệm đóng góp vào sức khỏe, sự an toàn và chất lượng cuộc sống cho con người trên toàn thế giới. Các thí nghiệm trên trạm mang lại cho các nhà nghiên cứu một cơ hội đặc biệt để thử nghiệm các quá trình vật lý mà không có sự xuất hiện của trọng lực. Kết quả của các thí nghiệm này sẽ giúp các nhà khoa học có thể hiểu rõ hơn về thế giới cũng như bản thân con người và chuẩn bị cho các chiến dịch trong tương lai, như lên Mặt Trăng và Sao Hỏa. Nó cũng là trung tâm thực hiện việc điều khiển và điều phối các hoạt động chính trên trạm. Trên phòng thí nghiệm có một trung tâm điều khiển để điều khiển sự hoạt động của cánh tay robot trên trạm. Trên Destiny còn có một cửa sổ phục vụ việc quan sát Trái Đất. Các hình ảnh thu được từ cửa sổ này mang lại cho các nhà địa chất và khí tượng học cơ hội để nghiên cứu về lũ lụt, lở tuyết, các đám cháy, các hiện tượng hải dương như các đám sinh vật phù du, theo một cách chưa từng có trước đây. Các bức ảnh này giúp các nhà khoa học quốc tế có cơ hội nghiên cứu các đặc điểm như sông băng, rặng san hô, sự đô thị hóa, cháy rừng... Ngoài ra, phòng thí nghiệm cũng điều khiển các chức năng của các con quay hồi chuyển (gyroscope), gọi là hệ thống con quay điều khiển moment (Control Moment Gyros – CMG), được cài đặt trên giàn Z1 phía trên Unity.

Kỹ thuật

Module bằng nhôm này dài 8,5 m, đường kính 4,3 m, khối lượng ban đầu là 14.515 kg, tính thêm tất cả các giá đựng và các thiết bị lắp đặt thêm là 24.023 kg. Phòng thí nghiệm gồm có ba phần hình trụ và hai đầu hình nón với các cửa có thể kết nối với các bộ phận khác trên trạm. Lớp vỏ của phòng thí nghiệm được gia cố thêm bởi một lớp khuôn dài. Phía bên ngoài được bao phủ bởi một lớp phủ bảo vệ khỏi các vật thể lạ được làm từ loại vật liệu giống như loại dùng làm áo vest chống đạn. Ngoài ra còn có một lớp nhôm mỏng bọc lên phía trên lớp phủ để tăng khả năng bảo vệ. Bên trong Destiny gồm có: hệ thống hỗ trợ sự sống và kiểm soát môi trường – ECLSS; hệ thống kiểm soát nhiệt (chủ động và bị động); dẫn hướng, điều khiển và hoa tiêu; đi bộ không gian; điều khiển robot; hỗ trợ phi hành gia; thông tin liên lạc và theo dõi; hệ thống điện năng; xử lý mệnh lệnh và dữ liệu; các cấu trúc và cơ cấu; và khả năng chứa trọng tải.

Cấu trúc

Cấu trúc bên trong phòng thí nghiệm gồm có các giá đựng, các tấm đỡ và dây dẫn trong khoang nối tiếp.

Các giá đựng

Phòng thí nghiệm được thiết kế để chứa các giá đựng có thể được lắp đặt, tháo dỡ hoặc thay thế khi cần thiết. Phòng thí nghiệm này sẽ chứa tổng cộng 23 giá đựng gồm cả giá đựng hệ thống và giá đựng nghiên cứu khoa học, trong đó sáu cái trên các mạn trái, mạn phải và bên trên và năm cái ở phía bên dưới. Trong số đó có 11 giá đựng hệ thống và 12 giá đựng khoa học. Các giá này có thể chứa các dây nối dẫn lưu chất cũng như dẫn điện, thiết bị video, cảm biến, các bộ điều chỉnh và hệ thống giảm chấn động để hỗ trợ bất cứ thí nghiệm nào chứa trong đó.

Các thanh đỡ

Các thanh đỡ tạo ra chỗ để các ống dẫn và dây dẫn có thể chạy giữa các giá và khắp phòng thí nghiệm. Các giá tiếp xúc với các ống và dây dẫn bên trong các thanh đỡ thông qua các lỗ thông trên các thanh đỡ ở vị trí đáy của các giá.

Hệ thống dây dẫn trong khoang nối

Các dây dẫn trong khoang kết nối, khu vực nằm giữa Unity và Destiny, nối liền các ống và dây dẫn giữa 2 module. Các bản giằng nối đất giữa Unity và Destiny được cài đặt với một đầu nối với cơ cấu cập bến phổ thông chủ động (ACBM) trên Unity, còn đầu kia nối với cơ cấu cập bến phổ thông bị động trên Destiny.

Các cơ cấu

Các cơ cấu trên Destiny gồm các cơ cấu cập bến phổ thông (CBM) (chủ động và bị động), các cửa và cửa chớp cho cửa sổ của phòng thí nghiệm.

Cơ cấu cập bến phổ thông (CBM)

Có 2 CBM trên Destiny, ACBM nằm ở cổng trước của phòng thí nghiệm và được ghép với Harmony, còn PCBM ở cổng sau của Destiny được nối với Unity.

Các cửa sập

Trên mỗi cổng lắp ghép có một cửa sập. Các cửa này luôn luôn được mở và chỉ đóng trong trường hợp yêu cầu phải cô lập một module nào đó. Trên mỗi cửa này có một cửa sổ. Các cửa sập đều có thể được mở ra hay đóng lại từ cả hai phía. Các cửa này đều có khóa áp suất giúp ngăn không cho các cửa này bị mở ra khi có áp suất âm qua cửa (áp suất phía bên ngoài cửa cao hơn bên trong).

Cửa sổ

Destiny có một cửa sổ quang học (chủ yếu để quan sát Trái Đất) hình tròn đường kính 50,9 cm và một cửa chớp để bảo vệ cửa sổ khỏi nguy cơ bị va chạm bởi các mảnh thiên thạch nhỏ và các mảnh vụn trên quỹ đạo. Cửa sổ này chiếm vị trí của một giá. Các phi hành gia mở cánh cửa chớp này bằng tay khi sử dụng cửa sổ. Cửa chớp này được lắp vào phòng thí nghiệm bằng một chuyến đi bộ vào không gian sau khi Destiny được lắp ghép vào trạm. Cửa sổ này làm bằng một loại đá quang học để có thể thu được những bức ảnh và đoạn phim có chất lượng cao. Các thành viên trên trạm dùng máy quay cũng như camera cố định tại cửa sổ để ghi lại từng diễn biến của phong cảnh Trái Đất ở bên dưới.