Ах, Международная космическая станция — эта гигантская летающая электростанция под куполом звездного неба! Если бы кто-то сказал мне в детстве, что однажды люди будут жить на огромном металлическом корабле, который питается от солнечных батарей размером с футбольное поле, я бы ответил: «Отлично, а где там раздевалка и буфет?» Но нет, на МКС всё серьезно: с 1998 года этот космический домик кормится электричеством так же усердно, как мы утром кофе. Вот только вместо кофемашины — 250 тысяч кремниевых элементов на восьми солнечных панелях, которые производят около 120 киловатт энергии. Это примерно столько же, сколько нужно для питания 55 домов.
Представьте себе: если бы МКС была квартирой в многоэтажке, то она бы точно была самой светлой и самой энергичной соседкой!
Знаете ли вы, что солнце на околоземной орбите светит так ярко, что там можно получить около 1,4 киловатта энергии на квадратный метр? Это вам не лампочка Ильича!
Конструкторы станции стараются использовать этот щедрый подарок природы по максимуму — даже несмотря на то, что солнечные панели со временем страдают от радиации и нагрева. Эффективность их достигает около 30%, но со временем падает — ну как у нас после пятого кружки чая.
А теперь внимание: общая площадь этих панелей составляет целых 2500 квадратных метров! Для сравнения — размах крыльев Airbus A380 всего 80 метров.
У МКС же он целых 109 метров! Так что когда вы смотрите в ночное небо и видите блестящую точку — это не просто звезда или самолет. Это наш космический энергетический монстр машет вам своим солнечным крылом.
Но энергия — это не только свет и тепло.
Чтобы сохранить электричество на темные периоды орбитального полета (когда станция оказывается в тени Земли), используются никель-водородные аккумуляторные батареи. Каждая панель снабжена шестью такими батареями, рассчитанными на десятки тысяч циклов заряд-разряд. По сути эти батарейки — настоящие долгожители космоса! Один из американских комплектов прослужил аж десять лет и выдержал 50 тысяч циклов зарядки-разрядки.
Это как если бы ваш смартфон мог работать без подзарядки десять лет подряд… но только без обновлений приложений.
Работа с электрооборудованием в открытом космосе — отдельный цирк с конями. Представьте себе астронавта в скафандре (который сам по себе стоит дороже вашего автомобиля) крутит поворотные переключатели прямо на внешней стороне станции. Эти устройства изоляции цепей позволяют отключать кабели питания без выключения половины станции!
Без них каждый выход в открытый космос превращался бы в массовое отключение света и перезагрузку всех систем — представьте себе: «Извините, ребята, сегодня эксперимент отменяется, потому что у нас отключили электричество».
Весь этот электрокосмос соединен примерно тринадцатью километрами медных проводов! Да-да, не опечатка: тринадцать километров жилы тянут энергию по всем уголкам станции. Чтобы провода не мешали работе научных приборов и не создавали помехи (ведь электромагнитный шум – это настоящий враг любого инженера), они экранированы медной оплеткой или лентами.
А изоляция сделана из каптона и тефцеля — материалов таких надежных и термостойких, что ими даже скафандры обшивают.
Интересный факт: каптон настолько «чистый», что при эксплуатации не выделяет никаких газов. А это важно – ведь станция – замкнутая система с микроатмосферой; если внутри появятся лишние газы – будет как в старом советском холодильнике после трех недель отпуска.