W 2018 roku przypada 20. rocznica jednego z najważniejszych międzynarodowych projektów kosmicznych, największego sztucznego satelity Ziemi nadającego się do zamieszkania – Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). 20 lat temu, 29 stycznia, w Waszyngtonie podpisano Porozumienie o utworzeniu stacji kosmicznej, a już 20 listopada 1998 roku rozpoczęto budowę stacji - rakieta nośna Proton została pomyślnie wystrzelona z kosmodromu Bajkonur wraz z pierwszym moduł – funkcjonalny blok ładunkowy Zarya (FGB)” W tym samym roku, 7 grudnia, do Zaryi FGB zadokowany został drugi element stacji orbitalnej, moduł łączący Unity. Dwa lata później nowością na stacji był moduł serwisowy Zvezda.
2 listopada 2000 roku Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (ISS) rozpoczęła pracę w trybie załogowym. Sonda Sojuz TM-31 z załogą pierwszej długoterminowej wyprawy zadokowała do modułu serwisowego Zvezda.Podejście statku do stacji odbyło się według schematu stosowanego podczas lotów do stacji Mir. Dziewięćdziesiąt minut po dokowaniu właz został otwarty i załoga ISS-1 po raz pierwszy weszła na pokład ISS.W skład załogi ISS-1 wchodzili rosyjscy kosmonauci Jurij GIDZENKO, Siergiej KRIKALEV i amerykański astronauta William SHEPHERD.
Po przybyciu na ISS kosmonauci reaktywowali, zmodernizowali, uruchomili i skonfigurowali systemy modułów Zvezda, Unity i Zarya oraz nawiązali łączność z centrami kontroli misji w Korolevie i Houston pod Moskwą. W ciągu czterech miesięcy przeprowadzono 143 sesje badań i eksperymentów geofizycznych, biomedycznych i technicznych. Ponadto zespół ISS-1 zapewnił dokowanie statków towarowych Progress M1-4 (listopad 2000), Progress M-44 (luty 2001) oraz amerykańskiego wahadłowca Endeavour (Endeavour, grudzień 2000), Atlantis („Atlantis”; luty 2001), Discovery („Odkrycie”; marzec 2001) i ich rozładunek. Również w lutym 2001 roku zespół ekspedycyjny zintegrował moduł laboratoryjny Destiny z ISS.
21 marca 2001 roku amerykańskim promem kosmicznym Discovery, który dostarczył załogę drugiej wyprawy na ISS, zespół pierwszej długoterminowej misji powrócił na Ziemię. Miejscem lądowania było Centrum Kosmiczne im. Kennedy'ego na Florydzie, USA.
W kolejnych latach do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej zadokowano komorę śluzy Quest, przedział dokujący Pirs, moduł łączący Harmony, moduł laboratoryjny Columbus, moduł ładunkowo-badawczy Kibo, mały moduł badawczy Poisk. , moduł obserwacyjny „Kopuły”, mały moduł badawczy „Rassvet”, moduł wielofunkcyjny „Leonardo”, przekształcalny moduł testowy „BEAM”.
Dziś ISS to największy międzynarodowy projekt, załogowa stacja orbitalna wykorzystywana jako wielofunkcyjny kompleks badań kosmicznych. W tym globalnym projekcie uczestniczą agencje kosmiczne ROSCOSMOS, NASA (USA), JAXA (Japonia), CSA (Kanada), ESA (kraje europejskie).
Wraz z powstaniem ISS możliwe stało się przeprowadzanie eksperymentów naukowych w wyjątkowych warunkach mikrograwitacji, w próżni i pod wpływem promieniowania kosmicznego. Główne obszary badań to procesy i materiały fizyczne i chemiczne w kosmosie, eksploracja Ziemi i technologie eksploracji kosmosu, człowiek w kosmosie, biologia i biotechnologia przestrzeni kosmicznej. Dużą uwagę w pracy astronautów na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej przywiązuje się do inicjatyw edukacyjnych i popularyzacji badań kosmicznych.
ISS to wyjątkowe doświadczenie międzynarodowej współpracy, wsparcia i wzajemnej pomocy; budowę i eksploatację na orbicie okołoziemskiej dużej konstrukcji inżynierskiej o ogromnym znaczeniu dla przyszłości całej ludzkości.
|
GŁÓWNE MODUŁY MIĘDZYNARODOWEJ STACJI KOSMICZNEJ |
WARUNKI PRZEZNACZENIE |
POCZĄTEK |
KURWA |
|---|---|---|---|
Międzynarodowa Stacja Kosmiczna ISS jest ucieleśnieniem najbardziej ambitnego i postępowego osiągnięcia technicznego na skalę kosmiczną na naszej planecie. To ogromne laboratorium badań kosmicznych służące do badań, przeprowadzania eksperymentów, obserwacji zarówno powierzchni naszej planety Ziemi, jak i obserwacji astronomicznych głębokich przestrzeni kosmicznych bez narażenia na kontakt z atmosferą ziemską. Jednocześnie jest to zarówno dom dla pracujących na nim kosmonautów i astronautów, gdzie mieszkają i pracują, jak i port, w którym cumują kosmiczne statki towarowe i transportowe. Podnosząc głowę i patrząc w niebo, człowiek widział nieskończone przestrzenie kosmosu i zawsze marzył, jeśli nie o podboju, to o tym, aby dowiedzieć się o nim jak najwięcej i zrozumieć wszystkie jego tajemnice. Lot pierwszego kosmonauty na orbitę okołoziemską i wystrzelenie satelitów dał potężny impuls do rozwoju astronautyki i dalszych lotów w kosmos. Jednak zwykły lot człowieka w bliską przestrzeń kosmiczną już nie wystarczy. Oczy skierowane są dalej, na inne planety i aby to osiągnąć, należy zbadać, poznać i zrozumieć znacznie więcej. A najważniejszą rzeczą w przypadku długoterminowych lotów załogowych w przestrzeń kosmiczną jest konieczność ustalenia charakteru i konsekwencji długotrwałego wpływu długotrwałej nieważkości podczas lotów na zdrowie, możliwości podtrzymania życia podczas długiego pobytu na statku kosmicznym oraz wykluczenie wszelkich negatywnych czynników wpływających na zdrowie i życie ludzi, zarówno bliskiej, jak i dalekiej przestrzeni kosmicznej, identyfikacja niebezpiecznych kolizji statku kosmicznego z innymi obiektami kosmicznymi oraz zapewnienie środków bezpieczeństwa.
W tym celu zaczęto budować najpierw po prostu długoterminowe załogowe stacje orbitalne serii Salut, a następnie bardziej zaawansowaną, o złożonej architekturze modułowej „MIR”. Takie stacje mogłyby stale znajdować się na orbicie okołoziemskiej i przyjmować kosmonautów i astronautów dostarczanych przez statki kosmiczne. Jednak po osiągnięciu pewnych wyników w eksploracji kosmosu dzięki stacjom kosmicznym czas nieubłaganie domagał się dalszych, coraz ulepszonych metod badania przestrzeni kosmicznej i możliwości życia ludzkiego podczas lotu w niej. Budowa nowej stacji kosmicznej wymagała ogromnych, jeszcze większych inwestycji kapitałowych niż poprzednie, a rozwój nauki i technologii kosmicznej był już ekonomicznie trudny dla jednego kraju. Należy zauważyć, że były ZSRR (obecnie Federacja Rosyjska) i Stany Zjednoczone Ameryki zajęły czołowe pozycje w osiągnięciach technologii kosmicznej na poziomie stacji orbitalnych. Pomimo rozbieżności poglądów politycznych te dwie potęgi zrozumiały potrzebę współpracy w kwestiach kosmicznych, a w szczególności przy budowie nowej stacji orbitalnej, zwłaszcza że dotychczasowe doświadczenia wspólnej współpracy podczas lotów amerykańskich astronautów w przestrzeń rosyjską Stacja „Mir” przyniosła wymierne pozytywne rezultaty. Dlatego od 1993 roku przedstawiciele Federacji Rosyjskiej i Stanów Zjednoczonych negocjują wspólny projekt, budowę i eksploatację nowej Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Podpisano planowany „Szczegółowy Plan Pracy ISS”.
W 1995 W Houston zatwierdzono podstawowy projekt wstępny stacji. Przyjęty projekt modułowej architektury stacji orbitalnej umożliwia etapową realizację jej budowy w przestrzeni kosmicznej, dodawanie do głównego już działającego modułu coraz większej liczby nowych sekcji modułów, czyniąc jej budowę bardziej przystępną, łatwiejszą i elastyczniejszą, czyniąc ją możliwa jest zmiana architektury w związku z pojawiającymi się potrzebami i możliwościami krajów-uczestników.
Podstawowa konfiguracja stacji została zatwierdzona i podpisana w 1996 roku. Składał się z dwóch głównych segmentów: rosyjskiego i amerykańskiego. Kraje takie jak Japonia, Kanada i kraje Europejskiej Unii Kosmicznej również biorą w nim udział, rozmieszczają swój naukowy sprzęt kosmiczny i prowadzą badania.
28.01.1998 W Waszyngtonie ostatecznie podpisano porozumienie o rozpoczęciu budowy nowej, długoterminowej, modułowej architektury Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, a już 2 listopada tego samego roku rosyjska rakieta nośna wyniosła na orbitę pierwszy wielofunkcyjny moduł ISS . Zaria».
(FGB- funkcjonalny blok ładunkowy) - wystrzelony na orbitę rakietą Proton-K 2 listopada 1998 r. Od momentu wyniesienia modułu Zarya na niską orbitę okołoziemską rozpoczęła się właściwa budowa ISS, tj. Rozpoczyna się montaż całej stacji. Moduł ten był już na początku budowy niezbędny jako moduł bazowy do dostarczania energii elektrycznej, utrzymywania warunków temperaturowych, nawiązywania łączności i kontrolowania orientacji na orbicie oraz jako moduł dokujący dla innych modułów i statków. Ma to fundamentalne znaczenie dla dalszej budowy. Obecnie Żaria służy głównie jako magazyn, a jej silniki regulują wysokość orbity stacji.
Moduł ISS Zarya składa się z dwóch głównych przedziałów: dużego przedziału przyrządowego i ładunkowego oraz szczelnego adaptera, oddzielonych przegrodą z włazem o średnicy 0,8 m. na przejście. Jedna część jest szczelna i zawiera przedział przyrządowo-ładunekowy o objętości 64,5 m3, który z kolei podzielony jest na pomieszczenie przyrządowe z zespołami systemów pokładowych oraz część dzienną do pracy. Strefy te oddzielone są wewnętrzną przegrodą. Szczelna komora adaptera wyposażona jest w pokładowe systemy mechanicznego dokowania z innymi modułami.
Jednostka posiada trzy bramki dokujące: aktywną i pasywną na końcach oraz jedną z boku do połączenia z innymi modułami. Są też anteny do komunikacji, zbiorniki z paliwem, panele słoneczne wytwarzające energię i przyrządy do orientacji na Ziemię. Posiada 24 duże silniki, 12 małych i 2 silniki do manewrowania i utrzymywania żądanej wysokości. Moduł ten może samodzielnie wykonywać bezzałogowe loty w przestrzeni kosmicznej.
Moduł ISS Unity (NODE 1 - podłączenie)
Moduł Unity to pierwszy amerykański moduł łączący, który został wystrzelony na orbitę 4 grudnia 1998 roku przez wahadłowiec kosmiczny Endever i zadokowany z Zarią 1 grudnia 1998 roku. Moduł ten posiada 6 bramek dokujących do dalszego podłączania modułów ISS i cumowania statków kosmicznych. Jest to korytarz łączący pozostałe moduły z ich przestrzenią mieszkalną i roboczą oraz miejsce komunikacji: gazociągów i wodociągów, różnych systemów łączności, kabli elektrycznych, transmisji danych i innej komunikacji podtrzymującej życie.
Moduł ISS „Zvezda” (SM - moduł serwisowy)
Moduł Zwiezda to rosyjski moduł wystrzelony na orbitę przez sondę Proton 12 lipca 2000 r. i zadokowany w Zarii 26 lipca 2000 r. Dzięki temu modułowi już w lipcu 2000 roku ISS mogła przyjąć na pokład pierwszą załogę kosmiczną, w skład której wchodzili Siergiej Krikalow, Jurij Gidzenko i Amerykanin William Shepard.
Sam blok składa się z 4 przedziałów: uszczelnionej komory przejściowej, uszczelnionej komory roboczej, uszczelnionej komory pośredniej i nieuszczelnionej komory agregatowej. Przedział przejściowy z czterema oknami służy jako korytarz, w którym astronauci mogą przemieszczać się z różnych modułów i przedziałów oraz opuszczać stację w przestrzeń kosmiczną dzięki śluzie powietrznej z zainstalowanym tutaj zaworem bezpieczeństwa. Do zewnętrznej części przedziału przymocowane są jednostki dokujące: jedna osiowa i dwie boczne. Jednostka osiowa Zvezda jest podłączona do Zaryi, a górna i dolna jednostka osiowa są podłączone do innych modułów. Na zewnętrznej powierzchni przedziału zamontowane są także wsporniki i poręcze, nowe zestawy anten systemu Kurs-NA, cele dokujące, kamery telewizyjne, stacja tankowania i inne jednostki.
Przedział roboczy ma całkowitą długość 7,7 m, posiada 8 iluminatorów i składa się z dwóch cylindrów o różnych średnicach, wyposażonych w starannie zaprojektowane środki zapewniające pracę i życie. Cylinder o większej średnicy zawiera część mieszkalną o objętości 35,1 metra sześciennego. metrów. Znajdują się tu dwie kabiny, przedział sanitarny, kuchnia z lodówką i stołem do mocowania przedmiotów, sprzętu medycznego i sprzętu do ćwiczeń.
W cylindrze o mniejszej średnicy znajduje się obszar roboczy, w którym znajdują się przyrządy, urządzenia i stanowisko dowodzenia na stacji głównej. Istnieją również systemy sterowania, awaryjne i ostrzegawcze panele sterowania ręcznego.
Komora pośrednia o objętości 7,0 metrów sześciennych. metrów z dwoma oknami służy jako przejście między blokiem serwisowym a statkiem kosmicznym dokującym na rufie. Stacja dokująca umożliwia dokowanie rosyjskiego statku kosmicznego Sojuz TM, Sojuz TMA, Progress M, Progress M2, a także europejskiego automatycznego statku kosmicznego ATV.
W przedziale montażowym Zvezdy znajdują się dwa silniki korekcyjne na rufie i cztery bloki silników kontroli położenia przestrzennego na burcie. Czujniki i anteny przymocowane są na zewnątrz. Jak widać moduł Zvezda przejął część funkcji bloku Zarya.
Moduł ISS „Przeznaczenie” przetłumaczony jako „Przeznaczenie” (LAB - laboratorium)
Moduł „Destiny” – w dniu 08.02.2001 wystrzelono na orbitę wahadłowiec kosmiczny Atlantis, a w dniu 02.10.2002 r. amerykański moduł naukowy „Destiny” został zadokowany do ISS w przednim porcie dokowania modułu Unity. Astronautka Marsha Ivin usunęła moduł ze statku kosmicznego Atlantis za pomocą 15-metrowego „ramienia”, chociaż szczelina między statkiem a modułem wynosiła zaledwie pięć centymetrów. Było to pierwsze laboratorium stacji kosmicznej, a jednocześnie jej ośrodek nerwowy i największa jednostka mieszkalna. Moduł został wyprodukowany przez znaną amerykańską firmę Boeing. Składa się z trzech połączonych cylindrów. Końce modułu wykonane są w formie przyciętych stożków z uszczelnionymi włazami, które służą jako wejścia dla astronautów. Sam moduł przeznaczony jest głównie do prowadzenia badań naukowych z zakresu medycyny, materiałoznawstwa, biotechnologii, fizyki, astronomii i wielu innych dziedzin nauki. W tym celu służą 23 jednostki wyposażone w przyrządy. Są one rozmieszczone w grupach po sześć wzdłuż boków, sześć na suficie i pięć bloków na podłodze. Podpory posiadają trasy dla rurociągów i kabli, łączą ze sobą różne stojaki. Moduł posiada także następujące systemy podtrzymywania życia: zasilanie, system czujników monitorujących wilgotność, temperaturę i jakość powietrza. Dzięki temu modułowi i zawartemu w nim wyposażeniu możliwe stało się prowadzenie unikalnych badań w przestrzeni kosmicznej na pokładzie ISS z różnych dziedzin nauki.
Moduł ISS „Quest” (A/L - śluza uniwersalna)
Moduł Quest został wyniesiony na orbitę przez wahadłowiec Atlantis w dniu 12.07.2001 r. i zadokowany do modułu Unity w dniu 15.07.2001 r. w prawym porcie dokowania przy użyciu manipulatora Canadarm 2. Jednostka ta jest przeznaczona przede wszystkim do spacerów kosmicznych zarówno w rosyjskich skafandrach kosmicznych Orland o ciśnieniu tlenu 0,4 atm, jak i w amerykańskich skafandrach kosmicznych EMU o ciśnieniu 0,3 atm. Faktem jest, że wcześniej przedstawiciele załóg kosmicznych mogli używać wyłącznie rosyjskich skafandrów kosmicznych przy wyjściu z bloku Zarya i amerykańskich przy wyjściu przez wahadłowiec. Obniżone ciśnienie w skafandrach kosmicznych ma na celu uelastycznienie skafandrów, co zapewnia znaczny komfort podczas poruszania się.
Moduł ISS Quest składa się z dwóch pomieszczeń. To są kwatery załogi i pomieszczenie ze sprzętem. Kwatery załogi o hermetycznej objętości 4,25 metra sześciennego. przeznaczony do wyjścia w przestrzeń kosmiczną z włazami wyposażonymi w wygodne poręcze, oświetlenie i przyłącza do doprowadzenia tlenu, wody, urządzenia do redukcji ciśnienia przed wyjściem itp.
Pomieszczenie sprzętowe jest znacznie większe i ma objętość 29,75 metrów sześciennych. m. Przeznaczony jest na sprzęt niezbędny do zakładania i zdejmowania skafandrów kosmicznych, ich przechowywania oraz odazotowania krwi pracowników stacji udających się w kosmos.
Moduł ISS „Pirs” (CO1 - przedział dokujący)
Moduł Pirs został wystrzelony na orbitę 15 września 2001 r. i zadokowany z modułem Zarya 17 września 2001 r. Pirs został wystrzelony w przestrzeń kosmiczną w celu dokowania z ISS jako integralna część specjalistycznej ciężarówki Progress M-S01. Zasadniczo „Pirs” pełni rolę śluzy powietrznej, w której dwie osoby mogą udać się w przestrzeń kosmiczną w rosyjskich skafanderach kosmicznych typu „Orlan-M”. Drugim przeznaczeniem Pirsów jest dodatkowe miejsce do cumowania statków kosmicznych takich typów jak ciężarówki Sojuz TM i Progress M. Trzecim celem Pirsów jest tankowanie zbiorników rosyjskich segmentów ISS paliwem, utleniaczem i innymi składnikami paliwa. Wymiary tego modułu są stosunkowo niewielkie: długość z jednostkami dokującymi wynosi 4,91 m, średnica 2,55 m, a objętość zamkniętego przedziału wynosi 13 metrów sześciennych. m. W środku, po przeciwnych stronach uszczelnionego korpusu z dwiema okrągłymi ramkami, znajdują się 2 identyczne włazy o średnicy 1,0 m z małymi iluminatorami. Dzięki temu możliwe jest wejście w przestrzeń pod różnymi kątami, w zależności od potrzeby. Wewnątrz i na zewnątrz włazów znajdują się wygodne poręcze. Wewnątrz znajduje się także sprzęt, panele sterujące śluzami, łączność, źródła zasilania i trasy rurociągów do transportu paliwa. Anteny komunikacyjne, ekrany zabezpieczające antenę i zespół przesyłu paliwa są instalowane na zewnątrz.
Wzdłuż osi zlokalizowane są dwa węzły dokujące: aktywny i pasywny. Węzeł aktywny „Pirs” jest zadokowany z modułem „Zarya”, natomiast węzeł pasywny po przeciwnej stronie służy do cumowania statków kosmicznych.
Moduł ISS „Harmonia”, „Harmonia” (Węzeł 2 - podłączenie)
Moduł „Harmony” – wystrzelony na orbitę 23 października 2007 roku przez wahadłowiec Discovery z wyrzutni 39 na Przylądku Canavery i zadokowany 26 października 2007 roku z ISS. „Harmony” powstał we Włoszech dla NASA. Dokowanie modułu do samej ISS przebiegało etapowo: najpierw astronauci 16. załogi Tani i Wilson tymczasowo zadokowali moduł z modułem ISS Unity po lewej stronie za pomocą kanadyjskiego manipulatora Canadarm-2, a po zakończeniu wahadłowca odszedł i ponownie zainstalowano adapter RMA-2, moduł został ponownie zainstalowany przez operatora. Tanya została odłączona od Unity i przeniesiona do swojej stałej lokalizacji w przedniej stacji dokującej Destiny. Ostateczna instalacja „Harmony” została ukończona 14 listopada 2007 roku.
Moduł ma główne wymiary: długość 7,3 m, średnica 4,4 m, jego szczelna objętość wynosi 75 metrów sześciennych. m. Najważniejszą cechą modułu jest 6 węzłów dokujących do dalszych połączeń z innymi modułami i budowy ISS. Węzły znajdują się wzdłuż osi przedniej i tylnej, nadir na dole, przeciwlotniczy na górze oraz bocznie po lewej i prawej stronie. Należy zaznaczyć, że dzięki dodatkowej hermetycznej objętości utworzonej w module stworzono trzy dodatkowe miejsca do spania dla załogi, wyposażone we wszystkie systemy podtrzymywania życia.
Głównym przeznaczeniem modułu Harmony jest rola węzła łączącego dla dalszej rozbudowy Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, a w szczególności dla utworzenia punktów przyłączenia i połączenia z nią europejskich laboratoriów kosmicznych Columbus i japońskiego Kibo.
Moduł ISS „Columbus”, „Columbus” (COL)
Moduł Columbus to pierwszy europejski moduł wystrzelony na orbitę przez prom Atlantis w dniu 02.07.2008. i zainstalowany na prawym węźle łączącym modułu „Harmonia” 12.02.2008. Columbus został zbudowany dla Europejskiej Agencji Kosmicznej we Włoszech, której agencja kosmiczna ma duże doświadczenie w budowie modułów ciśnieniowych dla stacji kosmicznej.
„Kolumb” to cylinder o długości 6,9 m i średnicy 4,5 m, w którym znajduje się laboratorium o objętości 80 metrów sześciennych. metrów z 10 miejscami pracy. Każde stanowisko pracy to regał z celami, na których znajdują się instrumenty i sprzęt do określonych badań. Każdy ze stojaków wyposażony jest w osobne zasilanie, komputery z niezbędnym oprogramowaniem, łączność, system klimatyzacji oraz cały sprzęt niezbędny do badań. W każdym miejscu pracy prowadzona jest grupa badań i eksperymentów w określonym kierunku. Na przykład stanowisko robocze Biolab jest przystosowane do przeprowadzania eksperymentów z zakresu biotechnologii kosmicznej, biologii komórki, biologii rozwoju, chorób szkieletu, neurobiologii i podtrzymywania życia człowieka podczas długotrwałych lotów międzyplanetarnych. Istnieje urządzenie do diagnozowania krystalizacji białek i inne. Oprócz 10 stojaków ze stanowiskami pracy w przedziale ciśnieniowym, po zewnętrznej stronie otwartej modułu w przestrzeni w warunkach próżniowych znajdują się jeszcze cztery stanowiska wyposażone do naukowych badań kosmicznych. Pozwala to na prowadzenie eksperymentów nad stanem bakterii w bardzo ekstremalnych warunkach, zrozumienie możliwości pojawienia się życia na innych planetach i prowadzenie obserwacji astronomicznych. Dzięki kompleksowi instrumentów słonecznych SOLAR monitorowana jest aktywność Słońca i stopień nasłonecznienia naszej Ziemi, a także monitorowane jest promieniowanie słoneczne. Radiometr Diarad, podobnie jak inne radiometry kosmiczne, mierzy aktywność Słońca. Spektrometr SOLSPEC bada widmo słoneczne i jego światło w atmosferze ziemskiej. Wyjątkowość badań polega na tym, że można je prowadzić jednocześnie na ISS i na Ziemi, natychmiast porównując wyniki. Columbus umożliwia prowadzenie wideokonferencji i szybką wymianę danych. Monitoring modułu i koordynację prac prowadzi Europejska Agencja Kosmiczna z Centrum zlokalizowanego w mieście Oberpfaffenhofen, położonym 60 km od Monachium.
Moduł ISS „Kibo” po japońsku, przetłumaczony jako „Nadzieja” (JEM-japoński moduł eksperymentalny)
Moduł Kibo został wystrzelony na orbitę przez wahadłowiec Endeavour, najpierw z tylko jedną częścią w dniu 11.03.2008 r. i zadokowany do ISS w dniu 14.03.2008 r. Pomimo tego, że Japonia posiada własny port kosmiczny na Tanegashimie, z powodu braku statków dostawczych, Kibo został wystrzelony fragmentarycznie z amerykańskiego portu kosmicznego na Przylądku Canaveral. Ogólnie rzecz biorąc, Kibo jest obecnie największym modułem laboratoryjnym na ISS. Został opracowany przez Japońską Agencję Badań Kosmicznych i składa się z czterech głównych części: Laboratorium Naukowego PM, Eksperymentalnego Modułu Ładunkowego (który z kolei składa się z części pod ciśnieniem ELM-PS i części bezciśnieniowej ELM-ES), zdalnego manipulatora JEMRMS i Zewnętrzna platforma bezciśnieniowa EF.
„Zamknięty przedział” czyli laboratorium naukowe modułu „Kibo” JEM PM- dostarczony i zadokowany w dniu 07.02.2008 przez prom Discovery - jest to jeden z przedziałów modułu Kibo, w postaci szczelnej cylindrycznej konstrukcji o wymiarach 11,2 m * 4,4 m z 10 uniwersalnymi stojakami przystosowanymi do instrumentów naukowych. Pięć stojaków należy do Ameryki w ramach zapłaty za dostawę, ale każdy astronauci lub kosmonauci mogą przeprowadzać eksperymenty naukowe na zlecenie dowolnego kraju. Parametry klimatyczne: temperatura i wilgotność, skład i ciśnienie powietrza odpowiadają warunkom ziemskim, co pozwala na komfortową pracę w zwykłym, znajomym ubraniu i prowadzenie eksperymentów bez specjalnych warunków. Tutaj, w szczelnym pomieszczeniu laboratorium naukowego, przeprowadza się nie tylko eksperymenty, ale ustanawia się kontrolę nad całym kompleksem laboratoryjnym, a zwłaszcza nad urządzeniami Zewnętrznej Platformy Doświadczalnej.
ELM „Eksperymentalna ładownia”.- w jednym z przedziałów modułu Kibo znajduje się część uszczelniona ELM - PS i część nieuszczelniona ELM - ES. Jej szczelna część jest połączona z górnym włazem modułu laboratoryjnego PM i ma kształt walca o długości 4,2 m i średnicy 4,4 m. Mieszkańcy stacji swobodnie przechodzą tu z laboratorium, gdyż panują tu takie same warunki klimatyczne . Część uszczelniona służy głównie jako dodatek do szczelnego laboratorium i jest przeznaczona do przechowywania sprzętu, narzędzi i wyników eksperymentów. Dostępnych jest 8 uniwersalnych stojaków, które w razie potrzeby można wykorzystać do eksperymentów. Początkowo, 14.03.2008 r., ELM-PS został zadokowany z modułem Harmony, a 06.06.2008 r. przez astronautów ekspedycji nr 17 został ponownie zainstalowany na swoim stałym miejscu w przedziale ciśnieniowym laboratorium.
Nieszczelna część jest zewnętrzną częścią modułu ładunkowego i jednocześnie częścią składową „Zewnętrznej Platformy Doświadczalnej”, ponieważ jest przymocowana do jej końca. Jego wymiary to: długość 4,2 m, szerokość 4,9 m i wysokość 2,2 m. Celem tego miejsca jest przechowywanie aparatury, wyników doświadczeń, próbek i ich transport. Tę część z wynikami eksperymentów i używanym sprzętem można w razie potrzeby oddokować z bezciśnieniowej platformy Kibo i dostarczyć na Ziemię.
„Zewnętrzna platforma eksperymentalna» JEM EF lub, jak to się nazywa, „Terrace” - dostarczony na ISS 12 marca 2009 roku. i znajduje się bezpośrednio za modułem laboratoryjnym, reprezentującym nieszczelną część „Kibo”, o wymiarach peronu: długość 5,6 m, szerokość 5,0 m i wysokość 4,0 m. Tutaj przeprowadza się różne liczne eksperymenty bezpośrednio w przestrzeni kosmicznej w różnych obszarach nauki w celu zbadania zewnętrznych wpływów przestrzeni. Platforma znajduje się bezpośrednio za szczelnym przedziałem laboratoryjnym i jest z nią połączona hermetycznym włazem. Manipulator umieszczony na końcu modułu laboratoryjnego umożliwia montaż niezbędnego sprzętu do przeprowadzania eksperymentów oraz usuwanie niepotrzebnego sprzętu z platformy doświadczalnej. Platforma posiada 10 przedziałów doświadczalnych, jest dobrze oświetlona, a wszystko, co się dzieje, rejestrują kamery wideo.
Zdalny manipulator(JEM RMS) – manipulator lub ramię mechaniczne montowane na dziobie przedziału ciśnieniowego laboratorium naukowego i służące do przemieszczania ładunku pomiędzy przedziałem ładunkowym eksperymentalnym a zewnętrzną platformą bezciśnieniową. Ogólnie ramię składa się z dwóch części, dużej dziesięciometrowej do dużych obciążeń i zdejmowanej krótkiej o długości 2,2 metra do bardziej precyzyjnej pracy. Obydwa typy ramion posiadają 6 obrotowych przegubów umożliwiających wykonywanie różnych ruchów. Główny manipulator został dostarczony w czerwcu 2008 r., a drugi w lipcu 2009 r.
Całą pracą tego japońskiego modułu Kibo zarządza Centrum Kontroli w mieście Tsukuba, na północ od Tokio. Eksperymenty naukowe i badania prowadzone w laboratorium Kibo znacznie poszerzają zakres działalności naukowej w kosmosie. Modułowa zasada budowy samego laboratorium oraz duża ilość uniwersalnych stojaków dają szerokie możliwości konstruowania różnorodnych badań.
Stojaki do prowadzenia eksperymentów biologicznych wyposażone są w piece ustalające wymagane warunki temperaturowe, co umożliwia prowadzenie eksperymentów z hodowlą różnych kryształów, w tym także biologicznych. Znajdują się tu także inkubatory, akwaria i sterylne pomieszczenia dla zwierząt, ryb, płazów oraz hodowle różnorodnych komórek i organizmów roślinnych. Badany jest wpływ na nie różnych poziomów promieniowania. Laboratorium wyposażone jest w dozymetry i inne najnowocześniejsze instrumenty.
Moduł ISS „Poisk” (mały moduł badawczy MIM2)
Moduł Poisk to rosyjski moduł wystrzelony na orbitę z kosmodromu Bajkonur przez rakietę nośną Sojuz-U, dostarczony przez specjalnie zmodernizowany statek towarowy przez moduł Progress M-MIM2 w dniu 10 listopada 2009 r. port dokowania samolotów modułu Zvezda dwa dni później, 12 listopada 2009 r. Dokowanie odbyło się wyłącznie przy użyciu rosyjskiego manipulatora, rezygnując z Canadarm2, gdyż kwestie finansowe nie zostały rozwiązane z Amerykanami. „Poisk” został opracowany i zbudowany w Rosji przez RSC „Energia” na bazie poprzedniego modułu „Pirs” z uzupełnieniem wszystkich niedociągnięć i znaczącymi ulepszeniami. „Search” ma kształt cylindryczny o wymiarach: długość 4,04 m i średnica 2,5 m. Posiada dwie jednostki dokujące, aktywną i pasywną, rozmieszczone wzdłuż osi podłużnej, a po lewej i prawej stronie znajdują się dwa włazy z małymi okienkami i poręczami umożliwiającymi wyjście w przestrzeń kosmiczną. Ogólnie rzecz biorąc, jest prawie jak „Pierce”, ale bardziej zaawansowany. W jego przestrzeni znajdują się dwa stanowiska do prowadzenia badań naukowych, znajdują się przystawki mechaniczne, za pomocą których instaluje się niezbędny sprzęt. Wewnątrz przedziału ciśnieniowego znajduje się objętość 0,2 metra sześciennego. m. na instrumenty, a na zewnątrz modułu utworzono uniwersalne stanowisko pracy.
Ogólnie rzecz biorąc, ten wielofunkcyjny moduł przeznaczony jest: do dodatkowych punktów dokowania ze statkami kosmicznymi Sojuz i Progress, do zapewniania dodatkowych spacerów kosmicznych, do przechowywania sprzętu naukowego i przeprowadzania testów naukowych wewnątrz i na zewnątrz modułu, do tankowania ze statków transportowych i docelowo tego modułu powinien przejąć funkcje modułu serwisowego Zvezda.
Moduł ISS „Przejrzystość” lub „Spokój” (NODE3)
Moduł Transquility – amerykański łączący moduł mieszkalny został wyniesiony na orbitę w dniu 02.08.2010 z wyrzutni LC-39 (Kennedy Space Center) przez wahadłowiec Endeavour i zadokowany z ISS w dniu 08.10.2010 do modułu Unity . Tranquility, wyprodukowany na zlecenie NASA, został wyprodukowany we Włoszech. Moduł został nazwany na cześć Morza Spokoju na Księżycu, gdzie wylądował pierwszy astronauta z Apollo 11. Wraz z pojawieniem się tego modułu życie na ISS naprawdę stało się spokojniejsze i znacznie wygodniejsze. W pierwszej kolejności dodano wewnętrzną objętość użytkową wynoszącą 74 metry sześcienne, długość modułu wynosiła 6,7 m przy średnicy 4,4 m. Wymiary modułu umożliwiły stworzenie w nim najnowocześniejszego systemu podtrzymywania życia, od toalety po dostarczanie i kontrolę najwyższych poziomów wdychanego powietrza. Istnieje 16 stojaków z różnym wyposażeniem systemów cyrkulacji powietrza, systemów oczyszczania do usuwania z niego zanieczyszczeń, systemów przetwarzania odpadów płynnych na wodę i innych systemów tworzących komfortowe środowisko życia na ISS. Moduł zapewnia wszystko w najdrobniejszym szczególe, wyposażony w sprzęt do ćwiczeń, wszelkiego rodzaju uchwyty na przedmioty, wszelkie warunki do pracy, treningu i wypoczynku. Oprócz systemu wysokiego podtrzymywania życia, konstrukcja zapewnia 6 węzłów dokujących: dwa osiowe i 4 boczne do dokowania ze statkiem kosmicznym i poprawiające możliwość ponownej instalacji modułów w różnych kombinacjach. Moduł Dome jest podłączony do jednej ze stacji dokujących Tranquility, co zapewnia szeroki panoramiczny widok.
Moduł ISS „Kopuła” (kopuła)
Moduł Dome został dostarczony na ISS wraz z modułem Tranquility i jak wspomniano powyżej, zadokowany wraz z jego dolnym węzłem łączącym. Jest to najmniejszy moduł ISS o wymiarach 1,5 m wysokości i 2 m średnicy, ale znajduje się w nim 7 okien, które pozwalają obserwować zarówno pracę na ISS, jak i Ziemię. Wyposażone są tu stanowiska pracy do monitorowania i sterowania manipulatorem Canadarm-2, a także systemy monitorowania trybów stanowiskowych. Iluminatory, wykonane ze szkła kwarcowego o grubości 10 cm, ułożone są w formie kopuły: pośrodku znajduje się duża okrągła o średnicy 80 cm, a wokół niej znajduje się 6 iluminatorów trapezowych. To miejsce jest także ulubionym miejscem wypoczynku.
Moduł ISS „Rassvet” (MIM 1)
Moduł „Rassvet” – 14.05.2010 wystrzelony na orbitę i dostarczony przez amerykański wahadłowiec „Atlantis” i zadokowany do ISS w porcie dokującym nadir „Zarya” w dniu 18.05.2011. To pierwszy rosyjski moduł, który został dostarczony na ISS nie przez rosyjski statek kosmiczny, ale przez amerykański. Dokowanie modułu przeprowadzili amerykańscy astronauci Garrett Reisman i Piers Sellers w ciągu trzech godzin. Sam moduł, podobnie jak poprzednie moduły rosyjskiego segmentu ISS, został wyprodukowany w Rosji przez firmę Energia Rocket and Space Corporation. Moduł jest bardzo podobny do poprzednich modułów rosyjskich, ale zawiera znaczące ulepszenia. Posiada pięć stanowisk pracy: komorę rękawicową, biotermostaty niskotemperaturowe i wysokotemperaturowe, platformę wibracyjną oraz uniwersalne stanowisko pracy z niezbędnym wyposażeniem do badań naukowych i stosowanych. Moduł ma wymiary 6,0 m na 2,2 m i przeznaczony jest, oprócz prowadzenia prac badawczych z zakresu biotechnologii i materiałoznawstwa, do dodatkowego magazynowania ładunków, z możliwością wykorzystania jako port postojowy dla statków kosmicznych oraz do dodatkowego tankowanie stacji. W ramach modułu Rassvet przesłano komorę śluzy powietrznej, dodatkowy grzejnik-wymiennik ciepła, przenośną stację roboczą oraz element zapasowy manipulatora robota ERA do przyszłego modułu rosyjskiego laboratorium naukowego.
Moduł wielofunkcyjny „Leonardo” (moduł wielofunkcyjny RMM-stały)
Moduł Leonardo został wystrzelony na orbitę i dostarczony przez wahadłowiec Discovery 24.05.2010 r., a następnie zadokowany do ISS 1.03.2011 r. Moduł ten należał wcześniej do trzech wielofunkcyjnych modułów logistycznych Leonardo, Raffaello i Donatello, produkowanych we Włoszech w celu dostarczania niezbędnego ładunku na ISS. Przewoziły ładunek i były dostarczane przez promy Discovery i Atlantis, dokujące z modułem Unity. Jednak moduł Leonardo został ponownie wyposażony w instalację systemów podtrzymywania życia, zasilania, kontroli termicznej, gaszenia pożaru, transmisji i przetwarzania danych i od marca 2011 r. zaczął być częścią ISS jako bagaż. Zamknięty wielofunkcyjny moduł do stałe rozmieszczenie ładunku. Moduł ma wymiary części cylindrycznej 4,8 m i średnicy 4,57 m, a wewnętrzna objętość mieszkalna wynosi 30,1 metrów sześciennych. metrów i stanowi dobry dodatkowy wolumen dla amerykańskiego segmentu ISS.
Rozszerzalny moduł aktywności ISS Bigelow (BEAM)
Moduł BEAM to amerykański eksperymentalny moduł nadmuchiwany stworzony przez firmę Bigelow Aerospace. Szef firmy Robber Bigelow jest miliarderem branży hotelarskiej i jednocześnie zapalonym miłośnikiem kosmosu. Firma zajmuje się turystyką kosmiczną. Marzeniem Robbera Bigelowa jest system hotelowy w kosmosie, na Księżycu i Marsie. Stworzenie w przestrzeni nadmuchiwanego kompleksu mieszkalno-hotelowego okazało się doskonałym pomysłem, mającym szereg zalet w porównaniu z modułami wykonanymi z ciężkich, sztywnych konstrukcji żelaznych. Moduły pneumatyczne typu BEAM są znacznie lżejsze, mają niewielkie gabaryty w transporcie i są znacznie oszczędniejsze finansowo. NASA zasłużenie doceniła pomysł tej firmy i w grudniu 2012 roku podpisała z nią kontrakt za 17,8 mln dolarów na stworzenie nadmuchiwanego modułu dla ISS, a w 2013 roku podpisano kontrakt z Sierra Nevada Corporatio na stworzenie mechanizmu dokującego dla Beama i ISS. W 2015 roku zbudowano moduł BEAM, a 16 kwietnia 2016 roku statek kosmiczny SpaceX Dragon w swoim kontenerze w ładowni dostarczył go na ISS, gdzie pomyślnie został zadokowany za modułem Tranquility. Na ISS kosmonauci rozmieścili moduł, napełnili go powietrzem, sprawdzili pod kątem wycieków, a 6 czerwca weszli do niego amerykański astronauta ISS Jeffrey Williams i rosyjski kosmonauta Oleg Skripoczka i zainstalowali tam cały niezbędny sprzęt. Moduł BEAM na ISS po rozmieszczeniu jest wewnętrznym pomieszczeniem bez okien o powierzchni do 16 metrów sześciennych. Jego wymiary to 5,2 metra średnicy i 6,5 metra długości. Waga 1360 kg. Korpus modułu składa się z 8 zbiorników powietrza wykonanych z metalowych grodzi, aluminiowej konstrukcji składanej oraz kilku warstw mocnej elastycznej tkaniny rozmieszczonych w określonej odległości od siebie. Wewnątrz moduł, jak wspomniano powyżej, został wyposażony w niezbędną aparaturę badawczą. Ciśnienie jest takie samo jak na ISS. Planuje się, że BEAM pozostanie na stacji kosmicznej przez 2 lata i będzie w dużej mierze zamknięty, a astronauci będą ją odwiedzać jedynie w celu sprawdzenia szczelności i ogólnej integralności strukturalnej w warunkach kosmicznych tylko 4 razy w roku. Za 2 lata planuję oddokować moduł BEAM od ISS, po czym spłonie on w zewnętrznych warstwach atmosfery. Głównym celem obecności modułu BEAM na ISS jest przetestowanie jego konstrukcji pod kątem wytrzymałości, szczelności i działania w trudnych warunkach kosmicznych. W ciągu 2 lat planowane jest przetestowanie jego ochrony przed promieniowaniem i innymi rodzajami promieniowania kosmicznego oraz odporności na drobne śmieci kosmiczne. Ponieważ w przyszłości planowane jest wykorzystanie nadmuchiwanych modułów do zamieszkania przez astronautów, wyniki badań warunków utrzymania komfortowych warunków (temperatura, ciśnienie, powietrze, szczelność) odpowiedzą na pytania dotyczące dalszego rozwoju i konstrukcji takich modułów. W tej chwili Bigelow Aerospace opracowuje już kolejną wersję podobnego, ale już nadającego się do zamieszkania modułu nadmuchiwanego z oknami i znacznie większą objętością „B-330”, który będzie mógł być używany na Księżycowej Stacji Kosmicznej i na Marsie.
Dziś każdy mieszkaniec Ziemi może gołym okiem spojrzeć na ISS na nocnym niebie jako świecącą poruszającą się gwiazdę poruszającą się z prędkością kątową około 4 stopni na minutę. Największą wielkość obserwuje się od 0 m do -04 m. ISS porusza się po Ziemi i jednocześnie wykonuje jeden obrót co 90 minut lub 16 obrotów dziennie. Wysokość ISS nad Ziemią wynosi około 410-430 km, ale ze względu na tarcie w pozostałościach atmosfery, pod wpływem ziemskich sił grawitacyjnych, aby uniknąć niebezpiecznej kolizji ze śmieciami kosmicznymi i pomyślnie zadokować z dostawą statków wysokość ISS jest stale dostosowywana. Regulacja wysokości odbywa się za pomocą silników modułu Zarya. Pierwotnie planowany okres eksploatacji stacji wynosił 15 lat, a obecnie został przedłużony do około 2020 roku.
Na podstawie materiałów z http://www.mcc.rsa.ru
Orbita to przede wszystkim tor lotu ISS wokół Ziemi. Aby ISS mogła lecieć po ściśle określonej orbicie, a nie wlecieć w przestrzeń kosmiczną lub spaść z powrotem na Ziemię, trzeba było wziąć pod uwagę szereg czynników, takich jak jej prędkość, masa stacji, możliwości wystrzelenia pojazdów, statków dostawczych, możliwości kosmodromów i oczywiście czynników ekonomicznych.
Orbita ISS to niska orbita okołoziemska, która znajduje się w przestrzeni kosmicznej nad Ziemią, gdzie atmosfera jest w stanie skrajnie rozrzedzonym, a gęstość cząstek jest na tyle niska, że nie zapewnia znacznych oporów lotu. Wysokość orbity ISS jest głównym wymogiem lotu stacji, aby pozbyć się wpływu atmosfery ziemskiej, zwłaszcza jej gęstych warstw. Jest to obszar termosfery położony na wysokości około 330-430 km
Obliczając orbitę ISS, wzięto pod uwagę wiele czynników.
Pierwszym i głównym czynnikiem jest wpływ promieniowania na człowieka, który znacznie wzrasta powyżej 500 km i może to mieć wpływ na zdrowie astronautów, gdyż ich ustalona dopuszczalna dawka na sześć miesięcy wynosi 0,5 siwerta i nie powinna w sumie przekraczać jednego siwerta dla wszystkich loty.
Drugim istotnym argumentem przy obliczaniu orbity są statki dostarczające załogę i ładunek dla ISS. Na przykład Sojuz i Progress otrzymały certyfikaty na loty na wysokość 460 km. Amerykańskie statki dostawcze wahadłowców kosmicznych nie mogły nawet przelecieć na odległość 390 km. dlatego wcześniej, podczas ich stosowania, orbita ISS również nie przekraczała tych granic 330–350 km. Po zakończeniu lotów wahadłowców wysokość orbity zaczęto podnosić, aby zminimalizować wpływy atmosferyczne.
Pod uwagę brane są także parametry ekonomiczne. Im wyższa orbita, im dalej polecisz, tym więcej paliwa, a co za tym idzie mniej niezbędnego ładunku, statki będą w stanie dostarczyć na stację, co oznacza, że będziesz musiał częściej latać.
Wymaganą wysokość rozważa się także z punktu widzenia postawionych zadań naukowych i eksperymentów. Do rozwiązania postawionych problemów naukowych i bieżących badań w dalszym ciągu wystarczą wysokości do 420 km.
Problem śmieci kosmicznych, które dostają się na orbitę ISS, stwarza najpoważniejsze zagrożenie, również zajmuje ważne miejsce.
Jak już wspomniano, stacja kosmiczna musi lecieć tak, aby nie spaść lub nie wylecieć ze swojej orbity, czyli poruszać się z pierwszą, dokładnie obliczoną prędkością ucieczki.
Ważnym czynnikiem jest obliczenie nachylenia orbity i punktu startu. Idealnym czynnikiem ekonomicznym jest wystrzelenie z równika zgodnie z ruchem wskazówek zegara, ponieważ prędkość obrotu Ziemi jest dodatkowym wskaźnikiem prędkości. Kolejnym stosunkowo tanim ekonomicznie wskaźnikiem jest wystrzelenie z nachyleniem równym szerokości geograficznej, ponieważ do manewrów podczas startu potrzebne będzie mniej paliwa, a pod uwagę brana jest również kwestia polityczna. Na przykład, pomimo tego, że kosmodrom Bajkonur położony jest na 46 stopniach szerokości geograficznej, orbita ISS przebiega pod kątem 51,66. Stopnie rakiet wystrzelone na orbitę 46 stopni mogą spaść na terytorium Chin lub Mongolii, co zwykle prowadzi do kosztownych konfliktów. Wybierając kosmodrom do wyniesienia ISS na orbitę, społeczność międzynarodowa zdecydowała się na wykorzystanie kosmodromu Bajkonur, ze względu na najbardziej odpowiednie miejsce startu oraz tor lotu dla takiego startu obejmujący większość kontynentów.
Ważnym parametrem orbity kosmicznej jest masa obiektu lecącego po niej. Jednak masa ISS często się zmienia w związku z aktualizacją o nowe moduły i wizytami statków dostawczych, dlatego też zaprojektowano ją tak, aby była bardzo mobilna i mogła zmieniać zarówno wysokość, jak i kierunki, z możliwością zakrętów i manewrowania.
Wysokość stacji zmieniana jest kilka razy w roku, głównie w celu stworzenia warunków balistycznych dla dokowania odwiedzających ją statków. Oprócz zmiany masy stacji następuje zmiana prędkości stacji na skutek tarcia z resztkami atmosfery. W rezultacie centra kontroli misji muszą dostosować orbitę ISS do wymaganej prędkości i wysokości. Regulacja odbywa się poprzez włączenie silników statków dostawczych i rzadziej poprzez włączenie silników głównego modułu serwisowego bazy „Zvezda”, które mają dopalacze. W odpowiednim momencie, gdy dodatkowo zostaną włączone silniki, prędkość lotu stacji zostanie zwiększona do obliczonej. Zmiana wysokości orbity obliczana jest w Centrach Kontroli Misji i odbywa się automatycznie, bez udziału astronautów.
Jednak zwrotność ISS jest szczególnie niezbędna w przypadku ewentualnego spotkania ze śmieciami kosmicznymi. Przy kosmicznych prędkościach nawet niewielki jego kawałek może być zabójczy zarówno dla samej stacji, jak i jej załogi. Pomijając dane dotyczące tarcz chroniących przed drobnymi odłamkami na stacji, porozmawiamy pokrótce o manewrach ISS mających na celu uniknięcie kolizji z odłamkami i zmianę orbity. W tym celu wzdłuż trasy lotu ISS utworzono strefę korytarza o wymiarach 2 km powyżej i plus 2 km poniżej oraz 25 km długości i 25 km szerokości, przy czym prowadzony jest stały monitoring zapewniający, że Śmieci kosmiczne nie wpadają do tej strefy. Jest to tak zwana strefa ochronna dla ISS. Czystość tego obszaru jest obliczana z góry. Dowództwo strategiczne USA USSTRATCOM w bazie sił powietrznych Vandenberg prowadzi katalog śmieci kosmicznych. Eksperci stale porównują ruch gruzu z ruchem na orbicie ISS i pilnują, aby, nie daj Boże, ich ścieżki się nie skrzyżowały. Dokładniej, obliczają prawdopodobieństwo zderzenia jakiegoś kawałka gruzu w strefie lotu ISS. Jeżeli kolizja jest możliwa z prawdopodobieństwem co najmniej 1/100 000 lub 1/10 000, wówczas z 28,5-godzinnym wyprzedzeniem zgłasza się to NASA (Centrum Kosmiczne Lyndona Johnsona), kierownikowi lotu ISS, oficerowi operacyjnemu trajektorii ISS (w skrócie TORO) ). W TORO monitory monitorują lokalizację stacji w czasie, dokowanie do niej statku kosmicznego oraz to, czy stacja jest bezpieczna. Po otrzymaniu wiadomości o możliwej kolizji i współrzędnych TORO przekazuje ją do rosyjskiego Centrum Kontroli Lotów Korolew, gdzie specjaliści od balistyki przygotowują plan możliwego wariantu manewrów pozwalających uniknąć kolizji. Jest to plan z nową trasą lotu ze współrzędnymi i precyzyjnymi, sekwencyjnymi działaniami manewrowymi, pozwalającymi uniknąć ewentualnej kolizji ze śmieciami kosmicznymi. Utworzona nowa orbita jest ponownie sprawdzana, czy na nowej ścieżce nie wystąpią ponownie kolizje i w przypadku pozytywnej odpowiedzi zostaje uruchomiona. Przeniesienie na nową orbitę odbywa się z Centrów Kontroli Misji z Ziemi w trybie komputerowym automatycznie, bez udziału kosmonautów i astronautów.
W tym celu stacja posiada 4 amerykańskie żyroskopy Control Moment zainstalowane w środku masy modułu Zvezda, mierzące około metra i ważące około 300 kg każdy. Są to obrotowe urządzenia inercyjne, które umożliwiają prawidłowe zorientowanie stacji z dużą dokładnością. Współpracują z rosyjskimi silnikami sterującymi położeniem powietrznym. Oprócz tego rosyjskie i amerykańskie statki dostawcze są wyposażone w dopalacze, które w razie potrzeby można również wykorzystać do przesuwania i obracania stacji.
W przypadku wykrycia śmieci kosmicznego w czasie krótszym niż 28,5 godziny i braku czasu na obliczenia i zatwierdzenie nowej orbity, ISS otrzymuje możliwość uniknięcia kolizji za pomocą wstępnie opracowanego standardowego automatycznego manewru wejścia na nową orbitę orbita zwana PDAM (z góry ustalony manewr unikania śmieci). Nawet jeśli ten manewr jest niebezpieczny, to znaczy może doprowadzić do nowej niebezpiecznej orbity, to załoga wchodzi na statek kosmiczny Sojuz z wyprzedzeniem, zawsze gotowa i zadokowana na stacji, i oczekuje na kolizję w pełnej gotowości do ewakuacji. W razie potrzeby załoga jest natychmiast ewakuowana. W całej historii lotów ISS były 3 takie przypadki, ale dzięki Bogu wszystkie zakończyły się dobrze, bez konieczności ewakuacji kosmonautów, czyli, jak to mówią, nie wpadły w jeden przypadek na 10 000. od zasady „Bóg się troszczy” – tutaj bardziej niż kiedykolwiek nie możemy odstąpić od tej zasady.
Jak już wiemy, ISS jest najdroższym (ponad 150 miliardów dolarów) projektem kosmicznym naszej cywilizacji i stanowi naukowy początek długodystansowych lotów kosmicznych, na ISS stale żyją i pracują ludzie. Bezpieczeństwo stacji i ludzi na niej jest warte znacznie więcej niż wydane pieniądze. Pod tym względem na pierwszym miejscu znajduje się prawidłowo obliczona orbita ISS, ciągłe monitorowanie jej czystości oraz zdolność ISS do szybkiego i dokładnego unikania i manewrowania w razie potrzeby.
Kamera internetowa na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej
Jeśli nie ma obrazu, sugerujemy obejrzenie telewizji NASA, jest interesującaTransmisja na żywo przez Ustream
Ibuki(jap. いぶき Ibuki, Oddech) to ziemski satelita teledetekcyjny, pierwszy na świecie statek kosmiczny, którego zadaniem jest monitorowanie gazów cieplarnianych. Satelita ten jest również znany jako satelita obserwacyjny gazów cieplarnianych, w skrócie GOSAT. Ibuki jest wyposażony w czujniki podczerwieni, które określają gęstość dwutlenku węgla i metanu w atmosferze. W sumie satelita ma siedem różnych instrumentów naukowych. Ibuki został opracowany przez japońską agencję kosmiczną JAXA i wystrzelony 23 stycznia 2009 roku z Centrum Startu Satelity Tanegashima. Do startu wykorzystano japońską rakietę nośną H-IIA.
Transmisja wideożycie na stacji kosmicznej obejmuje widok wnętrza modułu, gdy astronauci pełnią służbę. Filmowi towarzyszy dźwięk na żywo negocjacji pomiędzy ISS a MCC. Telewizja jest dostępna tylko wtedy, gdy ISS ma kontakt z ziemią za pośrednictwem szybkiej komunikacji. W przypadku utraty sygnału widzowie mogą zobaczyć zdjęcie testowe lub graficzną mapę świata, która w czasie rzeczywistym pokazuje lokalizację stacji na orbicie. Ponieważ ISS okrąża Ziemię co 90 minut, słońce wschodzi i zachodzi co 45 minut. Kiedy ISS jest pogrążona w ciemności, zewnętrzne kamery mogą pokazywać czerń, ale mogą też pokazać zapierający dech w piersiach widok świateł miasta poniżej.
Międzynarodowa Stacja Kosmiczna, skr. ISS (Międzynarodowa Stacja Kosmiczna, w skrócie ISS) to załogowa stacja orbitalna wykorzystywana jako wielofunkcyjny kompleks badań kosmicznych. ISS to wspólny projekt międzynarodowy, w którym uczestniczy 15 krajów: Belgia, Brazylia, Niemcy, Dania, Hiszpania, Włochy, Kanada, Holandia, Norwegia, Rosja, USA, Francja, Szwajcaria, Szwecja, Japonia. ISS jest kontrolowana przez: segment rosyjski – z Centrum Kontroli Lotów Kosmicznych w Korolewie, segment amerykański z Centrum Kontroli Misji w Houston. Pomiędzy Ośrodkami odbywa się codzienna wymiana informacji.
Środki transportu
Transmisja telemetrii i wymiana danych naukowych pomiędzy stacją a Centrum Kontroli Misji odbywa się przy wykorzystaniu łączności radiowej. Ponadto łączność radiowa jest wykorzystywana podczas operacji spotkania i dokowania, służy do komunikacji audio i wideo pomiędzy członkami załogi oraz specjalistami kontroli lotów na Ziemi, a także krewnymi i przyjaciółmi astronautów. Tym samym ISS jest wyposażona w wewnętrzne i zewnętrzne wielofunkcyjne systemy komunikacji.
Rosyjski segment ISS komunikuje się bezpośrednio z Ziemią za pomocą anteny radiowej Lyra zainstalowanej na module Zvezda. „Lira” umożliwia wykorzystanie systemu przekazu danych satelitarnych „Luch”. System ten służył do komunikacji ze stacją Mir, jednak w latach 90-tych popadł w ruinę i obecnie nie jest używany. Aby przywrócić funkcjonalność systemu, w 2012 roku wypuszczono na rynek Luch-5A. Na początku 2013 roku planowana jest instalacja specjalistycznego sprzętu abonenckiego w rosyjskim segmencie stacji, po czym stanie się ona jednym z głównych abonentów satelity Łucz-5A. Oczekuje się także wystrzelenia 3 kolejnych satelitów „Łuch-5B”, „Łuch-5V” i „Łuch-4”.
Inny rosyjski system łączności „Woschod-M” zapewnia łączność telefoniczną pomiędzy modułami Zwiezda, Zaria, Pirs, Poisk a segmentem amerykańskim, a także łączność radiową VHF z naziemnymi centrami kontroli za pomocą modułu anten zewnętrznych „Zwiezda”.
W segmencie amerykańskim do komunikacji w paśmie S (transmisja audio) i Ku (audio, wideo, transmisja danych) wykorzystywane są dwa osobne systemy zlokalizowane na kratownicy Z1. Sygnały radiowe z tych systemów przesyłane są do amerykańskich satelitów geostacjonarnych TDRSS, co pozwala na niemal ciągły kontakt z kontrolą misji w Houston. Dane z Canadarm2, europejskiego modułu Columbus i japońskiego modułu Kibo przekierowywane są przez te dwa systemy łączności, ale amerykański system transmisji danych TDRSS zostanie docelowo uzupełniony europejskim systemem satelitarnym (EDRS) i podobnym japońskim. Komunikacja pomiędzy modułami odbywa się poprzez wewnętrzną cyfrową sieć bezprzewodową.
Podczas spacerów kosmicznych astronauci korzystają z nadajnika UHF VHF. Łączność radiowa VHF jest również wykorzystywana podczas dokowania i wydokowania statków kosmicznych Sojuz, Progress, HTV, ATV i promów kosmicznych (chociaż promy wykorzystują również nadajniki w paśmie S i Ku za pośrednictwem TDRSS). Z jego pomocą statki te otrzymują polecenia z centrum kontroli misji lub od członków załogi ISS. Automatyczne statki kosmiczne są wyposażone we własne środki komunikacji. Dlatego statki ATV korzystają podczas spotkań i dokowania ze specjalistycznego systemu komunikacji zbliżeniowej (PCE), którego wyposażenie znajduje się na ATV i w module Zvezda. Komunikacja odbywa się poprzez dwa całkowicie niezależne kanały radiowe w paśmie S. PCE zaczyna działać, zaczynając od względnych zasięgów około 30 kilometrów i wyłącza się po zadokowaniu ATV do ISS i przejściu na interakcję za pośrednictwem pokładowej magistrali MIL-STD-1553. Aby dokładnie określić względne położenie ATV i ISS, wykorzystywany jest dalmierz laserowy zainstalowany na ATV, umożliwiający precyzyjne dokowanie do stacji.
Stacja wyposażona jest w około sto laptopów ThinkPad firm IBM i Lenovo, modele A31 i T61P. Są to zwykłe komputery szeregowe, które jednak zostały zmodyfikowane pod kątem zastosowania w ISS, w szczególności przeprojektowano złącza i układ chłodzenia, uwzględniono napięcie 28 V stosowane na stacji oraz wymogi bezpieczeństwa dla pracy w stanie nieważkości zostały spełnione. Od stycznia 2010 roku stacja zapewnia bezpośredni dostęp do Internetu dla segmentu amerykańskiego. Komputery na pokładzie ISS są połączone za pośrednictwem Wi-Fi z siecią bezprzewodową i połączone z Ziemią z szybkością 3 Mbit/s w przypadku pobierania i 10 Mbit/s w przypadku pobierania, co jest porównywalne z domowym łączem ADSL.
Wysokość orbity
Wysokość orbity ISS stale się zmienia. Ze względu na pozostałości atmosfery następuje stopniowe hamowanie i spadek wysokości. Wszystkie nadchodzące statki pomagają podnieść wysokość za pomocą swoich silników. W pewnym momencie ograniczyli się do kompensowania spadku. Ostatnio wysokość orbity stale rośnie. 10 lutego 2011 — Wysokość lotu Międzynarodowej Stacji Kosmicznej wynosiła około 353 km nad poziomem morza. W dniu 15 czerwca 2011 r. wzrosła o 10,2 km i wyniosła 374,7 km. 29 czerwca 2011 r. Wysokość orbity wynosiła 384,7 km. Aby zminimalizować wpływ atmosfery, stację trzeba było podnieść na wysokość 390–400 km, ale amerykańskie promy nie mogły wznieść się na taką wysokość. Dlatego stację utrzymywano na wysokościach 330-350 km poprzez okresową korektę silnikami. W związku z zakończeniem programu lotów wahadłowych ograniczenie to zostało zniesione.
Strefa czasowa
ISS korzysta z uniwersalnego czasu koordynowanego (UTC), który jest niemal dokładnie w równej odległości od czasów dwóch centrów kontroli w Houston i Korolev. Co 16 wschodów i zachodów słońca okna stacji są zamykane, aby stworzyć iluzję ciemności w nocy. Zespół zazwyczaj budzi się o 7:00 (UTC), a załoga zazwyczaj pracuje około 10 godzin w dni powszednie i około pięciu godzin w każdą sobotę. Podczas wizyt wahadłowców załoga ISS zazwyczaj śledzi czas misji (MET), czyli całkowity czas lotu wahadłowca, który nie jest powiązany z konkretną strefą czasową, ale jest liczony wyłącznie od chwili wystartowania promu kosmicznego. Załoga ISS przesuwa czas snu przed przybyciem promu i wraca do poprzedniego harmonogramu snu po jego odlocie.
Atmosfera
Stacja utrzymuje atmosferę zbliżoną do ziemskiej. Normalne ciśnienie atmosferyczne na ISS wynosi 101,3 kilopaskali, czyli tyle samo, co na poziomie morza na Ziemi. Atmosfera na ISS nie pokrywa się z atmosferą panującą na promach, dlatego po dokowaniu promu kosmicznego następuje wyrównanie ciśnień i składu mieszanki gazowej po obu stronach śluzy. Od około 1999 do 2004 roku NASA istniała i rozwijała projekt IHM (Inflatable Habitation Module), w ramach którego planowano wykorzystać ciśnienie atmosferyczne na stacji do rozmieszczenia i stworzenia przestrzeni roboczej dodatkowego modułu mieszkalnego. Korpus tego modułu miał być wykonany z tkaniny kevlarowej z uszczelnioną powłoką wewnętrzną z gazoszczelnego kauczuku syntetycznego. Jednak w 2005 roku, ze względu na nierozwiązany charakter większości problemów postawionych w projekcie (w szczególności problemu ochrony przed cząstkami śmieci kosmicznych), program IHM został zamknięty.
Mikrograwitacja
Ciężar Ziemi na wysokości orbity stacji stanowi 90% grawitacji na poziomie morza. Stan nieważkości wynika z ciągłego swobodnego spadania ISS, co zgodnie z zasadą równoważności jest równoznaczne z brakiem grawitacji. Środowisko stacji jest często opisywane jako mikrograwitacja ze względu na cztery efekty:
Ciśnienie hamowania atmosfery resztkowej.
Przyspieszenia drganiowe spowodowane pracą mechanizmów i ruchem załogi stacji.
Korekta orbity.
Niejednorodność pola grawitacyjnego Ziemi prowadzi do tego, że różne części ISS przyciągane są do Ziemi z różną siłą.
Wszystkie te czynniki tworzą przyspieszenia osiągające wartości 10-3...10-1 g.
Obserwacja ISS
Wielkość stacji jest wystarczająca do obserwacji gołym okiem z powierzchni Ziemi. ISS jest obserwowana jako dość jasna gwiazda, poruszająca się dość szybko po niebie, w przybliżeniu z zachodu na wschód (prędkość kątowa około 1 stopnia na sekundę). W zależności od punktu obserwacji, maksymalna wartość jej jasności może przyjąć wartość? 4 do 0. Agencja European Space wraz ze stroną internetową „www.heavens-above.com” zapewnia każdemu możliwość zapoznania się z harmonogramem lotów ISS nad określonym zaludnionym obszarem planety. Wchodząc na stronę internetową poświęconą ISS i wpisując nazwę interesującego miasta w języku łacińskim, można uzyskać dokładny czas oraz graficzne przedstawienie trasy przelotu stacji nad nim w nadchodzących dniach. Rozkład lotów można także sprawdzić na stronie www.amsat.org. Trasę lotu ISS można zobaczyć w czasie rzeczywistym na stronie internetowej Federalnej Agencji Kosmicznej. Można także skorzystać z programu Heavensat (lub Orbitron).
> 10 faktów o ISS, których nie znałeś
Najciekawsze fakty na temat ISS(Międzynarodowa Stacja Kosmiczna) ze zdjęciem: życie astronautów, widać ISS z Ziemi, członków załogi, grawitację, baterie.
Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (ISS) to jedno z największych osiągnięć technologicznych całej ludzkości w historii. Agencje kosmiczne USA, Europy, Rosji, Kanady i Japonii zjednoczyły się w imię nauki i edukacji. Jest symbolem doskonałości technologicznej i pokazuje, jak wiele możemy osiągnąć współpracując. Poniżej przedstawiamy 10 faktów o ISS, o których mogłeś nigdy nie słyszeć.
1. 2 listopada 2010 roku ISS obchodziła 10. rocznicę nieprzerwanej działalności człowieka. Od pierwszej wyprawy (31 października 2000 r.) i dokowania (2 listopada) stację odwiedziło 196 osób z ośmiu krajów.
2. ISS można zobaczyć z Ziemi bez użycia technologii i jest to największy sztuczny satelita, jaki kiedykolwiek krążył wokół naszej planety.
3. Od czasu wystrzelenia pierwszego modułu Zarya 20 listopada 1998 r. o godzinie 1:40 czasu wschodniego, ISS wykonała 68 519 orbit wokół Ziemi. Jej licznik kilometrów wskazuje 1,7 miliarda mil (2,7 miliarda km).
4. Według stanu na 2 listopada na kosmodrom odbyły się 103 starty: 67 pojazdów rosyjskich, 34 promy wahadłowe, jeden statek europejski i jeden japoński. Aby zmontować stację i utrzymać jej działanie, odbyło się 150 spacerów kosmicznych, co zajęło ponad 944 godziny.
5. ISS sterowana jest przez załogę złożoną z 6 astronautów i kosmonautów. Jednocześnie program stacji zapewnił ciągłą obecność człowieka w kosmosie od chwili wystrzelenia pierwszej wyprawy 31 października 2000 r., czyli około 10 lat i 105 dni. Tym samym program utrzymał dotychczasowy rekord, pobijając poprzedni rekord wynoszący 3664 dni, ustanowiony na pokładzie Miru.
6. ISS pełni funkcję laboratorium badawczego wyposażonego w warunki mikrograwitacji, w którym załoga prowadzi eksperymenty z zakresu biologii, medycyny, fizyki, chemii i fizjologii, a także obserwacje astronomiczne i meteorologiczne.
7. Stacja jest wyposażona w ogromne panele słoneczne, które rozciągają się na wielkość boiska do piłki nożnej w USA, łącznie ze strefami końcowymi, i ważą 827 794 funtów (275 481 kg). Na terenie kompleksu znajduje się pokój mieszkalny (jak w domu z pięcioma sypialniami) wyposażony w dwie łazienki oraz siłownię.
8. 3 miliony linii kodu oprogramowania na Ziemi obsługują 1,8 miliona linii kodu lotu.
9. Ramię robota o długości 55 stóp może unieść ciężar o masie 220 000 stóp. Dla porównania tyle waży wahadłowiec orbitalny.
10. Akry paneli słonecznych zapewniają ISS 75–90 kilowatów mocy.