피어스 에어록

1. 개요

피어스 에어록은 국제 우주 정거장(ISS)의 러시아 궤도 세그먼트에 도킹하여 소유스 우주선과 프로그레스 화물선의 도킹, 우주 비행사의 우주 유영 지원, 연료 전달 등의 기능을 수행했던 모듈이다. 2001년 발사되어 2021년까지 운용되었으며, 러시아 RKK 에네르기아에서 제작되었다. 2021년 나우카 모듈에 도킹 포트를 양보하기 위해 ISS에서 분리되어 대기권에서 폐기되었다.

2. 주요 기능

피어스는 소유스 우주선과 프로그레스 화물선이 도킹할 수 있는 기능, 우주 비행사들의 우주 유영을 지원하는 기능을 갖추고 있다. 그리고 프로그레스 화물선을 통해 싣고 온 연료를 즈베즈다 서비스 모듈과 자리야 모듈의 추진 장치로 전달할 수도 있다.

피어스는 두 가지 주요 기능을 가지고 있다. 하나는 ISS에 우주선이나 화물선을 위한 도킹 장치이며, 다른 하나는 두 명의 ISS 우주 비행사가 러시아의 오를란 우주복을 입고 우주 유영을 하기 위해 출입하는 에어록이다. 미국 구역의 에어록인 퀘스트에서도 오를란 우주복을 입고 출입이 가능하지만, 러시아가 관리하는 모듈에 관해 선외 활동을 할 때는 피어스를 이용하여 실시하는 것이 원칙이다.

또한 피어스는 도킹 중인 프로그레스 M 보급선의 추진제 탱크에서 즈베즈다의 추진 시스템이나 자리야 기능 화물 블록으로 추진제를 보급할 수 있다. 또한 반대로 즈베즈다와 자리야에서 도킹 중인 프로그레스의 추진 시스템으로 추진제를 보급하는 것도 가능하다.

2.1. 도킹 포트 제공

피어스는 국제우주정거장(ISS)에 소유스 우주선과 프로그레스 화물선이 도킹할 수 있는 포트를 제공했다. 이 도킹 포트는 소유즈-MS 1대 또는 프로그레스-MS 1대를 수용할 수 있었으며, 방문 우주선은 승무원 및 화물을 ISS로 운송했다. 또한, 피어스는 도킹 중인 프로그레스 M 보급선의 추진제 탱크에서 즈베즈다의 추진 시스템이나 자리야 기능 화물 블록으로 추진제를 보급하거나, 반대로 즈베즈다와 자리야에서 도킹 중인 프로그레스의 추진 시스템으로 추진제를 보급하는 것도 가능했다.

2.2. 우주 유영 지원

피어스는 국제우주정거장(ISS)에 소유스 우주선과 프로그레스 화물선이 도킹할 수 있는 기능과, 우주 비행사들의 우주 유영을 지원하는 기능을 갖추고 있다. 프로그레스 화물선을 통해 싣고 온 연료를 즈베즈다 서비스 모듈과 자리야 모듈의 추진 장치로 전달할 수도 있다.

러시아 우주비행사들은 오를란 우주복을 착용하고 피어스를 통해 우주 유영(선외 활동)을 진행했다. 미국 구역의 에어록인 퀘스트에서도 오를란 우주복을 이용한 우주 유영이 가능했지만, 러시아 모듈 관련 작업은 주로 피어스를 통해 이루어졌다.

2.3. 연료 전달

프로그레스 M 보급선의 추진제 탱크에서 즈베즈다 서비스 모듈이나 자리야 기능 화물 블록으로 추진제를 보급할 수 있었다. 또한 즈베즈다와 자리야에서 도킹 중인 소유스 우주선과 프로그레스 우주선의 추진 시스템으로 연료를 이송하는 것도 가능했다.

3. 설계 및 제작

피어스 모듈은 러시아의 RKK 에네르기아에서 제작했다. 과거 미르 우주 정거장에 사용되었던 미르 도킹 모듈과 유사한 설계를 가지고 있다. 소유스 우주선과 프로그레스 화물선이 도킹할 수 있는 기능, 우주 비행사들의 우주 유영을 지원하는 기능을 갖추고 있었다. 그리고 프로그레스 화물선을 통해 싣고 온 연료를 즈베즈다 서비스 모듈과 자리야 모듈의 추진 장치로 전달할 수도 있었다. 당초 설계 수명은 5년이었으나, 실제로는 훨씬 더 오랜 기간 동안 운용되었다.

4. 발사 및 도킹

2001년 9월 14일, ISS 조립 임무 4R의 일환으로, 러시아의 소유즈-U 로켓에 의해 피어스 에어록이 발사되었다. 이 때, 수정된 프로그레스 우주선인 프로그레스 DC-1(프로그레스 M-SO1)을 상단으로 사용했다. 2001년 9월 17일 01:05 (UTC)에 국제우주정거장의 즈베즈다 서비스 모듈의 나디르(Nadir, 지구 방향) 포트에 도킹하였다. 이후 원정 3호 승무원들의 세 차례 우주 유영을 통해 설치 작업이 완료되었다.

두 개의 스트렐라 화물 크레인은 이후 STS-96 및 STS-101 임무에 의해 추가되었으며, 통합 화물 운반선에 실려 선외 활동(EVAs) 중에 설치되었다.

5. 추가 장비

6. 퇴역 및 폐기

2021년 7월 26일, 피어스는 나우카 다목적 실험 모듈(MLM)에게 도킹 포트를 양보하기 위해 국제우주정거장(ISS)에서 분리되었다. 프로그레스 MS-16 화물선과 함께 분리되었으며, 이후 대기권 재진입하여 남태평양 상공에서 폐기되었다. 피어스 모듈은 ISS에서 19년 313일 9시간 50분 45초, 비행 중 19년 315일 15시간 10분 47초를 보냈다.

당초 피어스를 대체할 예정이었던 SO-2(도킹 구획 2)는 계획이 변경되어 포이스크 모듈로 발전, 2009년에 ISS에 추가되었다.

분리 및 폐기 과정은 러시아 지상 기지 및 NASA와의 협력을 통해 이루어졌다. 분리 당시 우주선은 동중국 상공을 궤도 비행 중이었으며, 러시아 지상 기지와의 통신 범위 내에 있었다. 프로그레스 MS-16은 모스크바 시간 17시 01분(동부 표준시 오전 10시 01분)에 감속 기동을 시작했으며, 1,057초(17.6분)의 연소 후 모듈/화물선은 모스크바 시간 17시 42분(동부 표준시 오전 10시 42분)에 밀도가 높은 대기권에 재진입했다.

7. 제원

피어스 에어록의 제원은 다음과 같다.

* 길이: 4.91m
* 직경: 2.55m (최대 직경 기준), 일부 자료에서는 2.25m로 표기
* 무게: 3,580kg, 일부 자료에서는 3,676kg으로 표기
* 부피: 13m³

피어스 에어록은 원통형이며, 가압 모듈은 아니다. 소유스 우주선과 프로그레스 화물선 도킹, 우주 비행사들의 우주 유영 지원, 즈베즈다 서비스 모듈과 자리야 모듈 추진 장치로 연료 전달 등의 기능을 수행한다.