KANSAINVäLINEN AVARUUSASEMA: TOSIASIAT, HISTORIA JA SEURANTA

Send

Kansainväliset avaruusasemat, kuten miehistön jäsenet ovat kuvanneet Endeavor-avaruussukkulalle vuonna 2010.

(Kuva: © NASA)

Kansainvälinen avaruusasema (ISS) on monikansallinen rakennusprojekti, joka on suurin yksittäinen rakenne, jonka ihmiset ovat koskaan asettaneet avaruuteen. Sen päärakentaminen valmistui vuosina 1998-2011, vaikka asema kehittyy jatkuvasti sisältämään uusia tehtäviä ja kokeiluja. Se on ollut jatkuvasti miehitetty 2. marraskuusta 2000.

Tammikuusta 2018 lähtien 230 ihmistä 18 maasta on käynyt kansainvälisessä avaruusasemassa. Suurimpia osallistujamaita ovat Yhdysvallat (145 henkilöä) ja Venäjä (46 henkilöä). Avaruusaseman astronautti- ja tutkimusaika jaetaan avaruusjärjestöille sen mukaan, kuinka paljon rahaa tai resursseja (kuten moduuleja tai robotiikkaa) ne antavat. ISS sisältää 15 maan kannanotot. NASA (Yhdysvallat), Roscosmos (Venäjä) ja Euroopan avaruusjärjestö ovat avaruusaseman tärkeimmät kumppanit, jotka osallistuvat suurimpaan osaan rahoituksesta. muut kumppanit ovat Japanin ilmailualan tutkimusvirasto ja Kanadan avaruusjärjestö.

Nykyiset suunnitelmat vaativat avaruusaseman käyttöä vähintään vuoden 2024 kautta, jolloin kumppanien kanssa keskustellaan mahdollisesta jatkamisesta vuoteen 2028 saakka. Tämän jälkeen avaruusaseman suunnitelmia ei ole määritelty selvästi. Se voidaan siirtää pois tai kierrättää tuleville avaruusasemille kiertoradalla.

ISS: n miehistöä avustavat operaation ohjauskeskukset Houstonissa ja Moskovassa sekä hyötykuorman ohjauskeskukset Huntsvillessa, Alassa. Muut kansainväliset operaation ohjauskeskukset tukevat Japanin, Kanadan ja Euroopan avaruusasemaa. ISS: ää voidaan hallita myös operaation ohjauskeskuksista Houstonissa tai Moskovassa. [Valokuvat: Space Station's Expedition 32 -operaatio]

Avaruusaseman löytäminen taivaalta

Avaruusasema lentää keskimäärin 248 mailin (400 km) korkeudessa maan päällä. Se kiertää maapalloa 90 minuutin välein nopeudella noin 17 500 mph (28 000 km / h). Yhden päivän aikana asema kulkee matkan, jonka se tarvittaisi siirtyäkseen Maasta kuuhun ja takaisin.

Avaruusasema voi kilpailla loistavan planeetan Venuksen kirkkaudella ja se näkyy kirkkaana liikkuvana valona yötaivaan poikki. Yön taivaan tarkkailijat voivat nähdä sen maapallolta ilman kaukoputken käyttöä, koska he tietävät milloin ja minne katsoa. Tämän NASA-sovelluksen avulla voit selvittää milloin ja missä paikantaa kansainvälisen avaruusaseman sijainti.

Miehistön kokoonpano ja toiminta

ISS: ssä on yleensä kolmen ja kuuden hengen miehistö (kuuden hengen koko oli mahdollinen vuoden 2009 jälkeen, kun asematilat pystyivät tukemaan sitä). Miehistön koko on kuitenkin vaihdellut vuosien varrella. Useiden vuosien lentoja maadoittaneen Columbian avaruussukkulan katastrofin jälkeen vuonna 2003 miehistö oli niin pieni kuin kaksi ihmistä johtuen heikentyneestä kapasiteetista viedä ihmisiä avaruuteen pienemmällä venäläisellä Sojuz-avaruusaluksella. Avaruusasema on asunut myös peräti 13 ihmistä useita kertoja, mutta vain muutaman päivän miehistön vaihtamisen tai avaruussukkulan vierailun aikana.

Avaruussukkulalaivasto jäi eläkkeelle vuonna 2011, joten Soyuz oli ainoa nykyinen tapa tuoda ihmisiä ISS: ään. Kolme astronauttia lentävät Soyuz-avaruusaluksen avaruusasemalle ja viettävät siellä kerrallaan noin kuusi kuukautta. Toisinaan matkan pituus vaihtelee hiukan avaruusalusten aikataulujen tai erityistapahtumien vuoksi (kuten yhden vuoden miehistö, joka pysyi asemalla vuosien 2015 ja 2016 välillä). Jos miehistön on evakuoitava asema, he voivat palata Maahan kahden venäläisen laivalla. Soyuz-ajoneuvot on kiinnitetty ISS: ään.

Vuodesta 2019 tai 2020 kaupallisten miehistöajoneuvojen Dragon (SpaceX) ja CST-100 (Boeing) odotetaan kasvavan ISS-miehistöjen määrää, koska ne voivat tuoda enemmän astronauteja kerrallaan kuin Sojuz. Kun Yhdysvaltain hyötyajoneuvoja on saatavana, Sojuzin kysyntä vähenee, koska NASA ostaa vähemmän paikkoja astronauteilleen venäläisiltä.

Astronautit viettävät suurimman osan ajastaan ISS: ään suorittamalla kokeita ja ylläpitoa, ja vähintään kaksi tuntia päivässä on varattu liikuntaan ja henkilökohtaiseen hoitoon. He myös suorittavat toisinaan avaruuskävelyjä, johtavat tiedotusvälineitä / koulutapahtumia ja julkaisevat päivityksiä sosiaaliseen mediaan, kuten Kanadan astronautti Chris Hadfield, ISS: n komentaja, teki vuonna 2013. (Kuitenkin, ensimmäinen astronautti, joka sävelsi avaruudesta, oli Mike Massimino, joka teki sen avaruussukkulasta toukokuussa 2009.)

ISS on foorumi ihmisten terveyttä koskevalle pitkäaikaiselle tutkimukselle, jota NASA vetoaa keskeiseksi asteikkoksi ihmisten tutkimiseen muissa aurinkokunnan kohteissa, kuten kuussa tai Marsissa. Ihmisen kehot muuttuvat mikropainossa, mukaan lukien muutokset lihaksissa, luissa, sydän- ja verisuonisysteemissä ja silmissä; monet tieteelliset tutkimukset yrittävät kuvata, kuinka vakavat muutokset ovat ja voidaanko niitä peruuttaa. (Erityisesti silmäongelmat häiritsevät virastoa, koska niiden syy on epäselvä ja astronautit ilmoittavat pysyvistä näönmuutoksista palattuaan Maahan.)

Astronautit osallistuvat myös kaupallisten tuotteiden - kuten espressokoneen tai 3D-tulostimien - testaamiseen tai biologisten kokeiden tekemiseen, esimerkiksi jyrsijöihin tai kasveihin, joita astronautit voivat kasvattaa ja joskus syödä avaruudessa.

Miehistö ei ole vastuussa tieteestä, vaan myös aseman ylläpidosta. Joskus tämä edellyttää, että he lähtevät avaruuskävelyille korjaamaan. Aika ajoin nämä korjaukset voivat olla kiireellisiä - esimerkiksi kun osa ammoniakkijärjestelmästä vikaantuu, mikä on tapahtunut pari kertaa. Avaruusmatkan turvallisuusmenettelyt muutettiin mahdollisesti tappavan 2013 tapahtuman jälkeen, kun astronautti Luca Parmitanon kypärä täyttyi vedellä työskennellessään aseman ulkopuolella. NASA reagoi nyt nopeasti "vesihäiriöihin". Se on myös lisännyt tyynyjä avaruuspukuihin nesteen imemiseksi ja putken vaihtoehtoisen hengityspaikan aikaansaamiseksi, jos kypärä täyttyy vedellä.

NASA testaa myös tekniikkaa, joka voisi täydentää tai korvata astronautien avaruuskävelyjä. Yksi esimerkki on Robonaut. Asemalla tällä hetkellä oleva prototyyppi pystyy kääntämään kytkimiä ja suorittamaan muita rutiinitehtäviä valvonnassa, ja sitä voidaan jossain vaiheessa muokata toimimaan myös "ulkopuolella". [Infografia: Tapaa Robonaut 2, NASA: n avaruusdroid]

Ennätys avaruudessa

ISS: llä on vuosien varrella ollut useita merkittäviä välitavoitteita miehistöjen suhteen:

Useimmat peräkkäiset avaruusajat amerikkalaisen toimesta: 340 päivää, mikä tapahtui, kun Scott Kelly osallistui yhden vuoden matkaan kansainväliselle avaruusasemalle vuosina 2015-16 (yhdessä venäläisen kosmonautin Mihhail Kornienkon kanssa). Avaruusagentuurit tekivät kattava valikoima kokeiluja astronauteista, mukaan lukien "kaksoistutkimuksen" Kellyn ja hänen maapallonsa sitovan entisen astronautin kaksonen Markin kanssa. NASA on ilmaissut kiinnostuksensa pidempiin operaatioihin, vaikka niistä ei ole vielä ilmoitettu.
Naisen pisin yksittäinen avaruuslento: 289 päivää, amerikkalaisen astronautin Peggy Whitsonin 2016-17-matkan aikana avaruusasemalla.
Suurin osa naisen avaruudessa viettämästä ajasta: Jälleen Peggy Whitson, joka keräsi suurimman osan 665 päivästään avaruudessa ISS: ssä.
Useimmat naiset avaruudessa kerralla: Tämä tapahtui huhtikuussa 2010, kun naiset kahdesta avaruuslento-operaatiosta tapasivat ISS: ssä. Näihin kuuluivat Tracy Caldwell Dyson (joka lensi Soyuz-avaruusaluksella pitkäaikaista tehtävää varten) ja NASAn astronautit Stephanie Wilson ja Dorothy Metcalf-Lindenburger sekä Japanin Naoko Yamazaki, jotka saapuivat avaruusaluksen sukkula löytölle lyhyellä STS-131-tehtävällään.
Suurin avaruuskeräys: 13 ihmistä NASA: n STS-127-sukkulamatkan aikana Endeavorilla vuonna 2009. (Se on sidottu muutaman kerran myöhempien matkojen aikana.)
Pisin yksittäinen avaruuskävely: 8 tuntia ja 56 minuuttia STS-102: n aikana ISS: n rakennusmatkalle vuonna 2001. NASAn astronautit Jim Voss ja Susan Helms osallistuivat.
Venäjän pisin avaruuskävely: 8 tuntia ja 13 minuuttia Expedition 54: n aikana ISS-antennin korjaamiseksi. Venäläiset astronautit Alexander Misurkin ja Anton Shkaplerov osallistuivat tapahtumaan.

Rakenne

Avaruusasema ja sen suuret aurinkopaneelit kattavat Yhdysvaltain jalkapallokentän alueen, päätealueet mukaan lukien, ja painaa 861 804 lbs. (391 000 kilogrammaa) ilman vierailevia ajoneuvoja. Kompleksissa on nyt helpompaa tilaa kuin perinteisessä viiden makuuhuoneen talossa, ja siinä on kaksi kylpyhuonetta, kuntosali ja 360 asteen erkkeri. Astronautit ovat myös verranneet avaruusaseman asuintilaa Boeing 747 jumbo-suihkukoneen hyttiin.

Kansainvälinen avaruusasema otettiin avaruuteen kappaleittain ja rakennettiin vähitellen kiertoradalle avaruuskävely astronautien ja robotiikan avulla. Useimmat operaatiot käyttivät NASA: n avaruussukkulaa kuljettaakseen raskaampia kappaleita, vaikka jotkin yksittäiset moduulit käynnistettiin kertakäyttöisissä raketeissa. ISS sisältää moduulit ja kytkentäsolmut, jotka sisältävät asuintilat ja laboratoriot, sekä ulkoiset ristikot, jotka tarjoavat rakenteellista tukea, ja aurinkopaneelit, jotka antavat virtaa.

Ensimmäinen moduuli, Venäjä Zarya, käynnistettiin 20. marraskuuta 1998 Proton-rakettilla. Kaksi viikkoa myöhemmin avaruussukkulalento STS-88 käynnisti NASA Unity / Node 1 -moduulin. Astronautit suorittivat avaruuskävelyjä STS-88: n aikana aseman kahden osan yhdistämiseksi toisiinsa; myöhemmin muut aseman kappaleet laskettiin raketteihin tai avaruussukkulan lastialueelle. [Harvinaiset valokuvat: Space Shuttle at Space Station]. Joitakin muita tärkeimpiä moduuleja ja komponentteja ovat:

Ristikot, lukot ja aurinkopaneelit (lanseerattiin vaiheittain koko ISS-käyttöiän ajan; telakointisovittimet lanseerattiin vuonna 2017 uusille kaupallisille avaruusaluksille)
Zvezda (Venäjä; avattu vuonna 2000)
Destiny Laboratory -moduuli (NASA; julkaistu 2001)
Canadarm2-robottivarsi (CSA; julkaistu 2001). Sitä käytettiin alun perin vain avaruuskävelyihin ja kauko-ohjattaviin korjauksiin. Nykyään sitä käytetään myös säännöllisesti rahtialusten sijoittamiseen avaruusasemalle - avaruusaluksille, jotka eivät voi käyttää muita satamia.
Harmony / Node 2 (NASA; julkaistu 2007)
Columbuksen kiertoratalaitos (ESA; julkaistu 2008)
Dextre-robotti käsi (CSA; julkaistu 2008)
Japanilainen koemoduuli tai Kibo (lanseerattu vaiheissa 2008–2009)
Kupola-ikkuna ja Tranquility / Solmu 3 (julkaistu 2010)
Leonardo Pysyvä monikäyttömoduuli (ESA; perustettu pysyvään oleskeluun vuonna 2011, vaikka sitä käytettiin ennen sitä rahdin tuomiseen asemalle ja asemalta)
Bigelow-laajennettava toimintamoduuli (yksityinen moduuli avattiin vuonna 2016)

Avaruusalus avaruusasemalle

Avaruussukkulan ja Sojuzin lisäksi, avaruusasemalle on käynyt monia muita avaruusaluksia. Uncrewed Progress (Venäjä) -autot käyvät säännöllisesti asemalla. Euroopan automatisoitu siirtoauto ja Japanin H-II siirtoajoneuvo käyivät myös käyntejä ISS: ssä, kunnes heidän ohjelmistonsa olivat jääneet eläkkeelle.

NASA aloitti kaupallisen rahti-avaruusaluksen kehittämisen avaruusasemalle kaupallisten orbitaalikuljetuspalvelujen ohjelman puitteissa, joka kesti vuodesta 2006 vuoteen 2013. Vuodesta 2012 lähtien ensimmäinen kaupallinen avaruusalus SpaceX: n Dragon teki vierailun avaruusasemalle. Vierailut jatkuvat tänään Dragonin ja Orbitalin ATK: n Antares-avaruusaluksilla NASA: n kaupallisten varmuuspalveluiden ensimmäisen vaiheen puitteissa. Dragon, Antares ja Sierra Nevada Corp.: n Dream Chaser ovat kaikki saaneet CRS-2-sopimuksia, joiden odotetaan kattavan lennot vuosien 2019 ja 2024 välillä.