Можно ли определить основные системы, которые будут присутствовать на универсальной космической станции?

Этот вопрос слишком широк, чтобы на него можно было ответить достаточно подробно, и это зависит от того, имеете ли вы в виду абсолютный минимум или имеете в виду «выполнять определенную функцию». Давайте предположим, что это абсолютный минимум, который, как я предполагаю, означает «люди могут отправиться туда на своем собственном космическом корабле, остаться на некоторое время, а затем безопасно уйти».

Этот ответ будет неудовлетворительным, поскольку он будет очень общим и будет игнорировать многие важные аспекты реалий проектирования космических станций.

Мы можем смотреть на это в целом. Во-первых, ему требуется какое-то обитаемое пространство , модуль, в котором может жить экипаж. Он требует жизнеобеспечения , что на базовом уровне означает контроль температуры и воздуха. Для работы всех этих вещей требуется электричество . Ему также нужны стыковочные порты , к которым может подойти и соединиться космический корабль посещения*. Этот стыковочный порт должен иметь возможность перебрасывать экипаж и припасы.

Предполагая, что припасы (такие как еда, воздух, вода) хранятся в жилом модуле, а указанный модуль имеет спальные/столовые/жилые/туалетные помещения в одном, то на очень высоком уровне это все, что вам нужно.

К сожалению, этого на самом деле недостаточно — это замалчивает десятилетия итерации дизайна. Насколько толстые стены? Из чего они сделаны? Есть ли окна? (должны быть?)

Он также игнорирует такие вещи, как приготовление пищи — это все протеиновые батончики или астронавтам нужно готовить? Как работает сантехника?

* Хорошо, строго говоря, космическому кораблю посещения не нужно стыковаться, если астронавты хотят... прыгнуть? Однако ни на одной космической станции не было стыковочных портов.

Вот список основных компонентов МКС ( источник ).

• Заря
• Модуль единства
• Звезда
• Лабораторный модуль Desinty
• Модуль Гармонии
• Орбитальный комплекс Колумбуса
• Японский экспериментальный модуль
• Ферма и солнечные панели

Впрочем, это МКС, вообще-то космические станции имеют эти компоненты.

• Стыковочные порты
• Модуль среды обитания (Жилые помещения. (Сон, еда, упражнения, гигиена)
• Лаборатория (где занимаются наукой)
• Купол (такой есть на МКС. Откуда космонавты смотрят на Землю)
• Robotic Arms (например, CanadaArm)
• шлюзы
• Груз
• Установка для сбора отходов (склад человеческих отходов)
• Солнечные батареи, фермы, радиаторы отопления
• Радиоантенны для связи

Вот схема МКС и всех ее модулей и различных других компонентов ( источник ):

Необходимы даже для кратковременного пребывания человека:

• один или несколько герметичных отсеков, в которых космонавты могут работать и жить. Часто это цилиндрические модули, которые соединяются вместе, образуя механическую структуру станции.
• солнечные панели для электроэнергии
• тепловые радиаторы для избавления от тепла, выделяемого внутри станции
• удаление углекислого газа из воздуха
• хранение кислорода для поддержания пригодного для дыхания атмосферного давления от утечки
• система радиосвязи для поддержания связи с Землей
• двигатель для подъема на орбиту, поскольку станции, как правило, находятся на низких орбитах и ​​имеют высокое отношение лобового сопротивления к весу.
• системы управления ориентацией на основе гироскопов и двигателей, получающие данные от инерциальных датчиков и, возможно, звездных камер, также потребуют, по крайней мере, скромного компьютера управления ориентацией
• система стыковки, позволяющая астронавтам входить и выходить со станции из пристыкованных транспортных средств, а также позволять этим транспортным средствам безопасно состыковываться.

Для более длительного проживания:

• восстановление воды из мочи
• система выброса отходов (отходы жизнедеятельности человека, другое) реализация варьируется
• снаряжение для упражений

Необязательный:

• воздушный шлюз и помещения для пополнения скафандров, чтобы обеспечить доступ снаружи.

• компьютерные системы для экспериментов или другой деятельности и системы станций на месте

• камеры и/или окна

• роботизированные руки для управления внешними объектами и космонавтами