Sojuz (kosmická loď)

Kosmická loď Sojuz
Sojuz MS-09 připojen k Mezinárodní vesmírné stanici
Základní údaje
Výrobce	OKB-1 (RKK Energija)
Země původu	Sovětský svaz Sovětský svaz Rusko Rusko
Provozovatel	Roskosmos
Použití	Pilotované lety na orbitální stanici ISS
Technické specifikace
Typ	kosmická loď k přepravě posádky
Nosná raketa	Sojuz-FG, Sojuz 2.1a
Životnost	200 dní (zadokovaný k ISS) 14 dní (v samostatném letu)
Startovní hmotnost	7 220 kg
Kapacita nákladu	až 200 kg (varianta MS, s tříčlennou posádkou)
Kapacita posádky	3 kosmonauti
Délka	6,98 m
Průměr	2,72 m
Objem	9 m³ (celkový obytný)
Energie	solární panely
Motory	1× hlavní manévrovací (N2O4/UDMH) 1× záložní manévrovací (N2O4/UDMH) 24× orientační RCS trysky (H2O2)
Oblast působení	nízká oběžná dráha Země
Výrobní specifikace
Stav	aktivní
Související zařízení
Deriváty	nákladní loď Progress

Sojuz TMA-7 se přibližuje k Mezinárodní vesmírné stanici

Sojuz (rus. Союз; „svaz“, fonetická výslovnost "sajuz") je označení řady sovětských resp. ruských pilotovaných transportních kosmických lodí různých variant. Vyvinulo je, vyrábělo a provozovalo Centralnoje konstruktorskoje bjuro eksperimentalnogo mašinostrojenija (CKBEM, Центральное конструкторское бюро экспериментального машиностроения /ЦКБЕМ/, do 1966 OKB-1), nyní RKK „Eněrgija“ im. S. P. Koroljova (РКК „Энергия“ имени С. П. Королёва), Koroljov (dříve Kaliningrad), Moskevská obl., RSFSR (SSSR).

V současné době (září 2018) se používá poslední vývojová verze lodi, Sojuz-MS. Ta je využívána jako transportní a záchranný prostředek pro dopravu lidských posádek na Mezinárodní vesmírnou stanici. Loď je vypouštěna stejnojmennou řadou raket - Sojuz.

Historie

Interiér návratového modulu Sojuzu-TMA.

Návratová kabina lodi Sojuz-TMA-2 po přistání.

Kosmická loď Sojuz TMA-08M

Projekt Sojuz byl zahájen v roce 1962, kdy se uvažovalo o stavbě kosmické lodi pro oblet Měsíce. Měsíční kosmická loď měla využívat tří samostatně vypouštěných dílů, a to vlastní kosmické lodi s projektovým označením 7K a motorových bloků 9K a 11K. Později byl tento projekt přerušen a omezen na jednoduchý balistický oblet měsíce modifikovanou lodí Sojuz 7K-L1. Pro program přistání na Měsíci byla určena loď 7K-LOK (v této lodi by dva kosmonauti přiletěli k Měsíci, poté počkali na přílet přistávacího modulu, jeden přestoupil a přistál).

Paralelně se na základě rozpracovaného projektu 7K začala konstruovat víceúčelová kosmická loď 7K-OK (orbitalnyj korabl, орбитальный корабль), určená k nácviku manévrování na dráze kolem Země, spojování kosmických objektů ve vesmíru a k uskutečňování různých vědeckých experimentů. Tyto lodě byly stavěny v několika modifikacích, lišících se především tím, zda byly vybaveny aktivním nebo pasivním stykovacím uzlem. Stykovací zařízení použitého typu však neumožňovalo přestup z jednoho kosmického objektu na druhý.

Letové zkoušky byly zahájeny v roce 1966, ale všechny tři bezpilotní lety, uskutečněné utajeně v rámci programu Kosmos, byly neúspěšné. Pod politickým tlakem se v roce 1967 uskutečnil první pilotovaný let, který skončil katastrofou a při přistání se zabil kosmonaut V. M. Komarov. Následovaly proto další bezpilotní letové zkoušky, v jejichž rámci se v roce 1968 uskutečnilo první plně automatické spojení dvou kosmických těles (Kosmos 212 a Kosmos 213). Pilotované lety byly obnoveny v témže roce.

V souvislosti se zahájením programu dlouhodobých pilotovaných kosmických stanic v roce 1969, byla rozpracována nová verze kosmických lodí řady Sojuz s projektovým označením 7K-T (transportnyj, транспортный). Od předchozích variant se odlišoval především tím, že stykovací uzel byl vybaven průlezem, umožňujícím přechod na palubu kosmické stanice.

Tyto lodě sloužily především pro dopravu posádek na kosmické stanice Saljut 1, Saljut 4, Saljut 6, ve variantě 7K-T/A9 pro stanice Almaz (Saljut 3 a Saljut 5).

Přehled vývoje rodiny Sojuzů

(62–66) = léta vývoje, 74–75 = období letů

Sever

Sojuz 7K (63)

Sojuz 9K (63)

Sojuz 11K (63)

L3 (63)

L4 (63)

Sojuz 7K-OK (63-)66-70

Sojuz P (63-64)

Sojuz R (63-66)

Sojuz PPK (64-65)

Sojuz 7K-TK (64-70)

Sojuz 7K-LOK (65-71)

Sojuz 7K-L1 (65-)67-70(Zond)

Sojuz 7K-VI (65-68)

Sojuz 7K-OKS (71)

Sojuz 7K-T (71-)72-81

Sojuz 7K-TM 74-75

Sojuz 7K-S 74-76

Sojuz 7K-T/A9 74-78

Progress 78-89

Sojuz 7K-MF6 76

Sojuz T (7K-ST) 76-86

Zarja (85-89)

Sojuz TM (7K-STM) 86-03

Progress M 89-~

Sojuz TMA (7K-STMA) 03-11

Progress M2 (86-94)

Progress M1 01-~

Sojuz TMA-M 10-~

Popis lodí

Tyto lodi o celkové délce 6,98 m a maximálním průměru 2,72 m sestávají ze tří částí: z návratového modulu SA (spuskajemyj apparat, спускаемый аппарат), z obytné sekce BO (bytovoj otsek, бытовой отсек) a přístrojové sekce PAO (priborno-aggregatnyj otsek, приборно-аггрегатный отсек). Pokud slouží jako transportní lodi, mají v přední části obytné sekce umístěno aktivní stykovací zařízení, sloužící k připojení lodi ke kosmické stanici nebo jinému kosmickému objektu. V zadní části přístrojové sekce je umístěn zdvojený korekční motor, který slouží jednak k manévrování na oběžné dráze, jednak k brzdicímu manévru pro sestup z oběžné dráhy na Zemi. Některé verze byly vybaveny výklopnými panely fotovoltaických článků. Jednotlivé varianty se od sebe liší podle účelu, ke kterému byly určeny. Vzletová hmotnost lodí se pohybovala podle varianty od 6 560 do 7 250 kg.

Diagram znázorňující rozložení modulů lodi Sojuz-TMA.

Celá kosmická loď je pokryta izolační obšívkou zelené barvy. V průběhu startu je umístěna pod aerodynamickým krytem, jehož součástí je i motor záchranného systému SAS (sistěma avarijnogo spasenija, система аварийного спасения) na tuhé pohonné látky o tahu 785 kN. Na oběžnou dráhu jsou tyto kosmické lodi vynášeny různými variantami nosných raket typu Sojuz. Posádka Sojuzu je během návratu do atmosféry vystavena přetížení okolo 3,8 G.^[1]

Z kosmických lodí typu Sojuz byla odvozena i automatická nákladní kosmická loď typu Progress. Byla z nich také odvozena řada špionážních družic Jantar, létajících v rámci programu Kosmos.

Konstrukcí Sojuzů byli inspirováni rovněž čínští konstruktéři při návrhu kosmických lodí Šen-čou.

Varianty kosmických lodí Sojuz

Kosmická loď Sojuz byla postupně zdokonalována a stavěna v šesti různých řadách, které byly označovány jako:

Sojuz OK

Podrobnější informace naleznete v článcích Sojuz 7K-OK, Sojuz 7K-OKS, Sojuz 7K-T a Sojuz 7K-TM.

V první variantě (7K-OKS) byla v návratovém modulu umístěna tři křesla pro posádku, která však nemohla mít z prostorových důvodů skafandry. To se vymstilo při letu Sojuzu 11, u kterého došlo během sestupu z oběžné dráhy k dehermetizaci kabiny a celá posádka, kterou tvořili kosmonauti G. T. Dobrovolskij, V. N. Volkov a V. I. Pacajev, zahynula. Proto v dalších lodích tohoto typu (7K-T) byla umístěna jen dvě křesla, aby kosmonauti mohli být při startu a přistání oblečeni ve skafandrech.

Dvě z těchto lodí označované jako 7K-TM (transportnyj modificirovannyj, транспортный модифицтрованный), byly vybaveny speciálním androgynním stykovacím zařízením a byly využity v rámci společného sovětsko-amerického kosmického letu v rámci projektu Sojuz-Apollo, ve zbylé náhradní lodi bylo stykovací zařízení nahrazeno rozměrnou východoněmeckou kamerou MFK-6, podle ní se varianta lodi označuje 7K-MF6.

Sojuz (1 až 40, varianty 7K-OK/A/, 7K-OK/P/, 7K-T a 7K-T/A9/, 7K-TM)

Sojuz T

Podrobnější informace naleznete v článku Sojuz-T.

Paralelně pobočka CKBEM v Kujbyševu pod vedením Dmitrije Kozlova od roku 1963 vyvíjela vojenské verze Sojuzů (7K-P, -PPK, -VI, -R, -TK), včetně malých orbitálních stanic. Verze 7K-VI dospěla značně daleko, byla vydělena skupina kosmonautů k letům, nicméně k nespokojenosti vojáků byl program zrušen.

Na přelomu šedesátých a sedmdesátých let 20. stol. začaly projekční práce na další vojenské verzi kosmické lodi pod projektovým označením 7K-S. Tyto lodi měly být především vybavovány modernizovaným elektronickým vybavením včetně palubního řídicího počítače, nového systému řízení letu a zdokonaleného pohonného systému. Ministerstvo obrany SSSR však brzy od záměru využívat tyto lodě upustilo a konstrukční kancelář je upravila na typ 7K-ST, známou veřejně pod označením Sojuz-T. Vylepšení interiéru návratového modulu umožnilo opět let tří kosmonautů oblečených ve skafandrech. Tato varianta byla používána pro obsluhu kosmických stanic Saljut 6 a Saljut 7.

Lodi Sojuz-T startovaly s pořadovým číslem 1 až 15. První start se konal v roce 1978.

Sojuz TM

Podrobnější informace naleznete v článku Sojuz-TM.

Dalším zdokonalením, především použitím nového hlavního manévrovacího motoru, zdokonaleného padákového přistávacího systému a nového radiotechnického systému setkávání na oběžné dráze vznikla další verze kosmické lodi, Sojuz-TM (transportnyj modificirovannyj, транспортный модифицтрованный). Ten sloužil od roku 1986 pro zajišťování výměny posádek kosmické stanice Mir a v období let 2000 až 2002 též k obsluze Mezinárodní vesmírné stanice.

Lodi Sojuz-TM startovaly s pořadovým číslem 1 až 34.První start se konal v roce 1986.

Sojuz TMA

Podrobnější informace naleznete v článku Sojuz-TMA.

Vzhledem k tomu, že někteří američtí astronauti vyššího vzrůstu by nemohli lodí Sojuz-TM využívat jako záchranného člunu, byla vytvořena další verze, označovaná Sojuz-TMA (transportnyj modificirovannyj antropometričeskij, транспортный модифицтрованный антропометрический) s upravenými křesly; kromě toho byla zdokonalena elektronika, výpočetní technika a motory měkkého přistání. Loď byla vybavena zcela novým ovládacím panelem. Tato varianta se používá od roku 2002.

kosmická loď Sojuz TMA 6

Lodi Sojuz-TMA startovaly s pořadovým číslem 1 až 22. První start se konal v roce 2002.

Sojuz TMA-M

Varianta Sojuz TMA-M, je používaná od roku 2010. V této modifikaci došlo k náhradě starého palubního počítače navigačního systému Argon-16 (2 KiB RAM, 16 KiB ROM, 200 000 instrukcí/s) o hmotnosti 70 kg a příkonu 280 W novým RISCovým počítačem TsVM-101 (2 MiB RAM, 2 MiB ROM, 6 MIPS) o hmotnosti 8,8 kg a příkonu 40–60 W. V navigačním systému bylo namísto stávajících 6 bloků o celkové hmotnosti 101 kg nově instalováno 5 bloků o hmotnosti 42 kg. Tím došlo ke snížení spotřeby z původních 402 W na 105 W. Dále došlo k výměně historického měřícího a telemetrického systému. Místo stávajícího, sestávajícího z 30 bloků o hmotnosti 70 kg, byl instalován nový systém MBITS. Ten je složen ze 14 bloků o celkové hmotnosti 28 kg a jeho spotřeba je 29–85 W namísto 84–140 W u původní varianty. Další změny byly provedeny v termoregulačním systému lodi.^[2] Díky celkovým úsporám hmotnosti palubního vybavení je nyní možno na palubě Sojuzu TMA-M vynášet společně s posádkou dalších 120 kg nákladu, namísto 50 kg u varianty TMA. Díky modernizaci a zjednodušení vybavení rovněž dojde ke zjednodušení a zrychlení výroby a testování lodí Sojuz.

Let kosmické lodi Sojuz TMA-08M dne 29. března 2013 znamenal rekordní zápis do historie. Byl to první pilotovaný let k ISS u něhož došlo k připojení lodi ke stanici již po 6 hodinách od startu. Od roku 1986 se Sojuzy na vesmírné stanice dostávaly dvoudenním letem.^[3]

První start se konal 7. 10. 2010

Sojuz MS

V současné době (září 2017) se používá verze MS jako transportní a záchranný prostředek pro Mezinárodní vesmírnou stanici.

Poslední variantou lodi je Sojuz-MS, který byl operativně nasazen roku 2016. U typu MS se jedná o finální stadium postupně modernizované lodě Sojuz TMA-M, u které budou postupně zmodernizovány následující systémy:

• nové a účinnější solární panely
• zvětšení kapacity palubních akumulátorů z 325 na 425 Ah
• modifikace orientačních a manévrovacích raketových trysek pro zvýšení spolehlivosti kritických manévrů
• nový systém pro automatické spojení KURS - NA o poloviční hmotnosti a s třetinovou spotřebou energie oproti předchozímu typu
• náhrada původního optického navigačního periskopu VSK-4 video systémem
• doplnění navigace GLONASS/GPS pro lepší lokalizaci lodi po přistání
• modernizace spojového vybavení pro zabezpečení permanentní komunikace lodi se zemí
• modernizace osvětlení lodi pomocí LED technologie
• zesílená protimeteorická ochrana lodi ^[4]

První start 7. 6. 2016

Specifikace lodi

Verze lodi:	Sojuz-A	7K-OK	7K-T	7K-TM	Sojuz -T	Sojuz-TM	Sojuz-TMA	Sojuz-TMA-M	Sojuz-MS
Celkové parametry
Celková hmotnost (kg)	5.880	6.560	6.800	6.680	6.850	7.250	7.220	7.150	?
Délka (m)	7,40	7,95	7,48	7,48	7,48	7,48	7,48	7.48	7.48
Max. průměr (m)	2,50	2,72	2,72	2,72	2,72	2,72	2,72	2.72	2.72
Rozpětí(m)	?	9,80	9,80/–	8,37	10,6	10,6	10,7	10.7	?
max. Delta-V (m/s)	?	390	210	?	320	390	390	?	?
Tah hl. motoru (kN)	?	4,09	4,09	?	3,92	3,92	3,92	?	?
Specifický impuls (s)	?	282	282	?	305	305	305	?	?
Orbitální modul (BO)
Celková hmotnost (kg)	1.000	1.100	1.350	1.224	1.100	1.450	1.370	?	?
Délka (m)	3,00	3,45	2,98	3,10	2,98	2,98	2,98	2,98	2,98
Průměr (m)	2,20	2,25	2,26	2,26	2,26	2,26	2,26	2,26	2,26
Obytný objem (m³)	2,20	5,00	5,00	5,00	5,00	5,00	5,00	?	?
Přistávací modul (SA)
Celková hmotnost (kg)	2.480	2.810	2.850	2.802	3.000	2.850	2.950	?	?
Délka (m)	2,30	2,24	2,24	2,24	2,24	2,24	2,24	2,24	2,24
Průměr(m)	2,17	2,17	2,17	2,17	2,17	2,17	2,17	2,17	2,17
Obytný objem (m³)	4,00	4,00	3,50	4,00	4,00	3,50	3,50	?	?
Servisní modul (PAO)
Celková hmotnost (kg)	2.400	2.650	2.700	2.654	2.750	2.950	2.900	?	?
Pohonné hmoty (kg)	830	500	500	500	700	880	880	?	?
Délka (m)	2,10	2,26	2,26	2,26	2,26	2,26	2,26	2,26	2,26
Průměr(m)	2,30	2,15	2,15	2,15	2,15	2,15	2,15	?	?
Max. průměr (m)	2,50	2,72	2,72	2,72	2,72	2,72	2,72	2,72	2,72

Odkazy

Reference

1. SHAYLER, David J.; SALMON, Andrew; SHAYLER, Michael D. Marswalk One - First steps on a new planet. Berlin, Německo: Springer, 2005. ISBN 1-85233-792-3. Kapitola Voyage to Mars: Heavy pressure, s. 64. (anglicky) 
2. Archivovaná kopie. www.federalspace.ru [online]. [cit. 2016-02-17]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2016-03-11. 
3. Sojuz dopravil novou posádku na ISS za pouhých šest hodin
4. Modernizatsia korablia Soyuz TMA-M, S. Shamsutdinov (Novosti Kosmonavtiki, April 2011).

Literatura

• LÁLA, Petr; VÍTEK, Antonín. Malá encyklopedie kosmonautiky. Praha: Mladá fronta, 1982. S. 391. 

Související články

• Seznam kosmických lodí Sojuz
• Progress
• Sojuz GVK
• Orjol (kosmická loď)

Externí odkazy

• WADE, Mark. Encyclopedia Astronautica [online]. 1997–2008 [cit. 2008-11-15]. Kapitola Soyuz. Dostupné online. (anglicky) 
• Rusko připravuje novou vesmírnou loď, nahradí Sojuzy, aktuálně.cz, 8. dubna 2009

Autoritní data	GND: 4550196-8

Portály: Kosmonautika