Mednarodna vesoljska postaja (ISS) — zgodovina, struktura in posadka
ISS: izčrpen vodič po zgodovini, strukturi in posadki — gradnja, mednarodno sodelovanje, moduli in življenje na postaji. Odkrijte notranjost in vlogo ISS v vesolju.
Mednarodna vesoljska postaja (ISS) je vesoljska postaja, zelo velik satelit, v katerem lahko ljudje živijo več mesecev. Do leta 2011 je bila sestavljena v nizki zemeljski orbiti, od takrat pa so ji bili dodani drugi deli. Zadnji del, modul Bigelow, je bil dodan leta 2016. Postaja je skupni projekt več držav: ZDA, Rusije, Evrope, Japonske in Kanade. Druge države, kot so Brazilija, Italija in Kitajska, prav tako sodelujejo z ISS prek sodelovanja z drugimi državami.
Zgodovina in ključni mejniki
Gradnja ISS se je začela leta 1998, ko so bili združeni ruski in ameriški vesoljski moduli. Od takrat je bil program razširjen z moduli iz Evrope (ESA), Japonske (JAXA) in Kanade (CSA) ter številnimi nadgradnjami. Postaja je stalno naseljena od novembra 2000, kar pomeni več kot dve desetletji neprekinjenega človeškega prisotnosti v vesolju.
Čeprav je bila glavna sestava večinoma dokončana do leta 2011, so po tem datumu sledile pomembne nadgradnje in dodatki, na primer:
- 2016: pritrjen eksperimentalni napihljiv modul BEAM (Bigelow Expandable Activity Module);
- 2021: ruski laboratorijski modul Nauka in prehodni vozliček Prichal sta bila priključena k ruski strani postaje;
- od 2021 naprej: številne nadgradnje sončnih celic (iROSA) in komercialne misije so posodabljale zmogljivosti postaje.
Struktura in glavni moduli
ISS sestavlja več prepletenih modulov in nosilnih konstrukcij (truss), ki skupaj zagotavljajo elektriko, komunikacijo, življenje in delovni prostor. Nekateri ključni elementi:
- Zarya (ruski servisni modul) – eden prvih modulov, zagotovil začetno moč in pogon;
- Zvezda – ruski modul za življenje in nadzor atmosferičnih sistemov;
- Destiny – glavni ameriški znanstveni laboratorij;
- Columbus – evropski laboratorij (ESA);
- Kibo – japonski laboratorij (JAXA) z zunanjimi eksperimentalnimi izpostavitvami;
- Harmony, Tranquility in drugi vozlični moduli za povezovanje in podporo posadkam;
- Truss in velike sončne celice – zagotavljajo električno energijo in termalno regulacijo;
- Canadarm2 in Dextre – robotska roka in robotski manipulatorski sistem za premike tovora, popravila in podporo pri izstrelitvah.
Skupna masa ISS je okoli 420 ton (odvisno od konfiguracije), bivalni volumen pa približno 350–400 m³, kar omogoča dolgotrajno bivanje veččlanske posadke.
Orbita in tehnične značilnosti
ISS kroži v nizki zemeljski orbiti z naklonom približno 51,6° in povprečno višino okoli 400 km (višina se skozi čas spreminja zaradi atmosferskih vplivov in manevrov). Čas kroženja okoli Zemlje je približno ~90–92 minut, kar pomeni, da posadka vidi sončni vzhod ali zahod večkrat na dan.
Posadka in življenje na postaji
Postaja je bila od leta 2000 stalno poseljena z rotirajočimi ekspedicijami (običajno 3–7 članov hkrati, odvisno od misije). Življenje na ISS vključuje:
- eksperimente v mikrogravitaciji (biologija, fizika tekočin, materiali, medicina);
- vzdrževanje in popravila strojne opreme; trening za izhode v vesolje (EVA);
- upravljanje sistemov za življenje: recikliranje vode, filtracija zraka, odstranjevanje CO2 in nadzor temperature;
- komunikacija z zemljo za znanstvena opazovanja, izobraževalne prireditve in psihološko podporo.
Večina surovin in zalog prihaja s transportnimi plovili; človeški transport so v različnem času zagotavljali ruski Soyuz in od 2020 naprej komercialna plovila, kot je SpaceX Crew Dragon. Za potrebe tovora so uporabljena plovila Progress, SpaceX Cargo Dragon, Cygnus (Northrop Grumman), HTV (JAXA) in drugi.
Znanstvene raziskave in izobraževanje
ISS služi kot edinstveno laboratorijsko okolje za raziskave, ki jih na Zemlji ni mogoče enostavno izvesti. Glavne teme raziskav vključujejo:
- učinke mikrogravitacije na človeško telo (mišice, kostna gostota, imunski sistem);
- raziskave v biotehnologiji in farmaciji; eksperimenti s procesi trdnih snovi in tekočin v odsotnosti gravitacije;
- testiranje tehnoloških rešitev za prihodnje misije na Luno in Mars; razvoj materialov, senzorjev in navodil za dolgo trajajoče misije;
- opazovanje Zemlje in atmosfera za spremljanje podnebnih sprememb, naravnih nesreč in za kmetijstvo ali urbanistično načrtovanje;
- izobraževalne dejavnosti in sodelovanje z univerzami, šolami in javnostjo.
Mednarodno sodelovanje in zakonodaja
ISS je eden največjih primerov mednarodnega sodelovanja v znanosti in tehnologiji. Glavni partnerji so države, omenjene v uvodnem odstavku. Nekatere države sodelujejo posredno preko partnerjev ali industrijskih pogodb. Trenutno Kitajska ni uradna partnerica ISS in ima svojo neodvisno politiko vesoljskega programa.
Dobava, izstrelitve in komercialne dejavnosti
- Do upokojitve ameriškega programa Space Shuttle (2011) so te rakete igrale osrednjo vlogo pri sestavi postaje.
- Po upokojitvi so naloge prešle na kombinacijo ruskih in komercialnih vozil (SpaceX, Northrop Grumman, JAXA, ESA in drugi).
- V zadnjih letih se pojavljajo tudi komercialni partnerji, kot je podjetje Axiom, ki načrtuje priključitev komercialnih modulov k ISS z namenom kasnejše odcepitve v samostojen komercialni modul/postajo.
Prihodnost ISS
Mednarodni partnerji so se dogovorili o nadaljevanju obratovanja ISS najmanj do leta 2030 (odvisno od odločitev posameznih agencij). Po tem obdobju so možnosti nadgradnje, prehod na komercialne platforme ali nadomestitev z novimi postajami predmet pogovorov in načrtov. Natančen datum upokojevanja in način nadomestitve še ni dokončno določen; verjeten je nadzorovan re-entry v atmosfero ob koncu uporabne dobe ali preoblikovanje nekaterih delov za komercialno uporabo.
Zaključek
ISS ostaja unikatna platforma za mednarodno znanstveno sodelovanje, tehnološki razvoj in usposabljanje astronavtov za prihodnje medplanetarne misije. Čeprav je osnovna sestava že dolgo vzpostavljena, program ostaja živahen z nadgradnjami, novimi eksperimenti in rastočim sodelovanjem javnih in zasebnih partnerjev.
Izvor
V začetku osemdesetih let je NASA načrtovala vesoljsko postajo Freedom kot ustreznico sovjetskih vesoljskih postaj Saljut in Mir. Postavitev ni bila nikoli načrtovana, po koncu Sovjetske zveze in hladne vojne pa je bila ukinjena. Konec vesoljske tekme je spodbudil uradnike ameriške administracije, da so v začetku devetdesetih let prejšnjega stoletja začeli pogajanja z mednarodnimi partnerji iz Evrope, Rusije, Japonske in Kanade, da bi zgradili resnično mednarodno vesoljsko postajo. Ta projekt je bil prvič napovedan leta 1993 in se je imenoval vesoljska postaja Alpha. Načrtovano je bilo, da bi združil predlagane vesoljske postaje vseh sodelujočih vesoljskih agencij: (naslednica vesoljske postaje Mir, katere jedro je zdaj Zvezda) in ESA Columbus, ki naj bi bil samostojen vesoljski laboratorij.
Proizvodnja
Sestavni deli ISS so bili izdelani v različnih tovarnah po vsem svetu, nato pa so bili vsi poslani v objekt za obdelavo vesoljske postaje v Kennedyjevem vesoljskem središču, kjer so opravili zadnje faze izdelave, montaže strojev in izstrelitve. Sestavni deli so izdelani iz nerjavečega jekla, titana, aluminija in bakra.
Skupščina
Montaža Mednarodne vesoljske postaje je velik dogodek v vesoljski arhitekturi. Ruski moduli so se izstrelili in priklopili s svojimi raketami. Vse druge dele je dostavil raketoplan Space Shuttle. Do 5. junija 2011[posodobitev] so med več kot 1000 urami EVA dodali 159 sestavnih delov. Številni moduli, ki so se izstrelili z raketoplani, so bili testirani na tleh v objektu za obdelavo vesoljske postaje, da bi našli in odpravili težave pred izstrelitvijo.
Prvi del, funkcionalni tovorni blok Zarja, je bil v orbito izstreljen novembra 1998 z rusko raketo Proton. Pred pošiljanjem prve posadke, ekspedicije 1, sta bila dodana še dva dela (modul Unity in servisni modul Zvezda). Ekspedicija 1 se je 1. novembra 2000 priključila na ISS, sestavljali pa so jo ameriški astronavt William Shepherd in dva ruska kozmonavta, Jurij Gidzenko in Sergej Krikaljov.
| Montaža Mednarodne vesoljske postaje | |||||||
| Deli | Sestavni let | Datum začetka delovanja | Izstrelitveno vozilo | Ločeni pogledi | Pogled s postajo | ||
| Zarja (FGB) | 1A/R | 1998-11-20 | Proton-K |
|
| ||
| Enotnost (vozlišče 1), PMA-1 in PMA-2 | 2A | 1998-12-04 | Raketoplan Endeavour (STS-88) |
|
| ||
| Zvezda (servisni modul) | 1R | 2000-07-12 | Proton-K |
|
| ||
| Z1 Truss in PMA-3 | 3A | 2000-10-11 | Raketoplan Discovery (STS-92) |
|
| ||
| P6 Krov in sončni panoji | 4A | 2000-11-30 | Raketoplan Endeavour (STS-97) |
|
| ||
| Destiny (ameriški laboratorij) | 5A | 2001-02-07 | Raketoplan Atlantis (STS-98) |
|
| ||
| Zunanja odlagalna ploščad-1 | 5A.1 | 2001-03-08 | Raketoplan Discovery (STS-102) |
|
| ||
| Canadarm2 (SSRMS) | 6A | 2001-04-19 | Raketoplan Endeavour (STS-100) |
|
| ||
| Quest (skupna zračna loputa) | 7A | 2001-07-12 | Raketoplan Atlantis (STS-104) |
|
| ||
| Pirs (pristaniški prostor in zračna zapornica) | 4R | 2001-09-14 | Sojuz-U |
|
| ||
| S0 Truss | 8A | 2002-04-08 | Raketoplan Atlantis (STS-110) |
|
| ||
| Mobilni bazni sistem | UF2 | 2002-06-05 | Raketoplan Endeavour (STS-111) |
|
| ||
| S1 Truss | 9A | 2002-10-07 | Raketoplan Atlantis (STS-112) |
|
| ||
| P1 Truss | 11A | 2002-11-23 | Raketoplan Endeavour (STS-113) |
|
| ||
| ESP-2 | LF1 | 2005-07-26 | Raketoplan Discovery (STS-114) |
|
| ||
| P3/P4 Krov in sončni panoji | 12A | 2006-09-09 | Raketoplan Atlantis (STS-115) |
|
| ||
| P5 Truss | 12A.1 | 2006-12-09 | Raketoplan Discovery (STS-116) |
|
| ||
| S3/S4 Krov in sončni panoji | 13A | 2007-06-08 | Raketoplan Atlantis (STS-117) |
|
| ||
| S5 Truss in ESP-3 | 13A.1 | 2007-08-08 | Raketoplan Endeavour (STS-118) |
|
| ||
| Harmony (vozlišče 2) | 10A | 2007-10-23 | Raketoplan Discovery (STS-120) |
|
| ||
| Columbus (Evropski laboratorij) | 1E | 2008-02-07 | Raketoplan Atlantis (STS-122) |
|
| ||
| Dextre (SPDM) | 1J/A | 2008-03-11 | Raketoplan Endeavour (STS-123) |
|
| ||
| Japonski tlačni modul (JEM-PM) | 1J | 2008-05-31 | Raketoplan Discovery (STS-124) |
|
| ||
| S6 Krov in sončni panoji | 15A | 2009-03-15 | Raketoplan Discovery (STS-119) |
|
| ||
| Japonski izpostavljeni objekt (JEM-EF) | 2J/A | 2009-07-15 | Raketoplan Endeavour (STS-127) |
|
| ||
| Poisk (MRM-2) | 5R | 2009-11-10 | Sojuz-U |
|
| ||
| Logistični prevozniki ExPRESS 1 in 2 | ULF3 | 2009-11-16 | Raketoplan Atlantis (STS-129) |
|
| ||
| Kupola & | 20A | 2010-02-08 | Raketoplan Endeavour (STS-130) |
|
| ||
| Rassvet (MRM-1) | ULF4 | 2010-05-14 | Raketoplan Atlantis (STS-132) |
|
| ||
| Leonardo (PMM) in EXPRESS Logistics Carrier 4 | ULF5 | 2011-02-24 | Raketoplan Discovery (STS-133) |
|
|
| |
| Magnetni spektrometer alfa, OBSS in logistični transporter EXPRESS 3 | ULF6 | 2011-05-16 | Raketoplan Endeavour (STS-134) |
|
|
| |
| Bigelow razširljiv modul za dejavnosti | 2016-04-08 | Falcon 9 (SpaceX CRS-8) |
| ||||
| Deli | Sestavni let | Datum začetka delovanja | Izstrelitveno vozilo | Ločen pogled | Pogled s postajo | ||
.jpg)
.jpg){kind=spacer}
Risba ISS (pogled po eksploziji)
Življenje v vesolju
Pred spanjem
Ljudje, ki živijo na vesoljski postaji, se morajo navaditi na vse vrste sprememb v primerjavi z življenjem na Zemlji. Za kroženje okoli Zemlje potrebujejo le 90 minut, zato je videti, kot da sonce vzhaja in zahaja 16-krat na dan. To je lahko zmedeno, zlasti ko se človek skuša odločiti, kdaj naj gre spat. Astronavti vseeno poskušajo upoštevati 24-urni urni urnik. Pred spanjem morajo spati v spalnih vrečah, ki so prilepljene na steno. Vanje se morajo pripeti, da med spanjem ne bi odplavali. En:wikt:Strap
Ničelna gravitacija
V orbiti ni sile G (to se imenuje prosti pad ali ničelna gravitacija). Da bi se astronavti lažje pripravili na izkušnjo ničelne gravitacije, jih NASA postavi v vodo. Ker voda omogoča lebdenje, je to malo podobno izkušnji brez gravitacije. Vendar pa lahko v vodi pritiskajo na vodo in se premikajo. V breztežnostni situaciji pa ni ničesar, na kar bi lahko pritiskali, zato le lebdijo v zraku. Drug način vadbe je, da se usedete v letalo in poskrbite, da letalo zelo hitro pade na tla. Tako lahko ljudje za zelo kratek čas izkusijo breztežnostno stanje. Na začetku je lahko zaradi tega treninga ljudem precej slabo.
V breztežnostnem položaju astronavti ne uporabljajo veliko nog, zato morajo veliko telovaditi, da ne postanejo prešibke. Brez gravitacije imajo astronavti lahko velik zgornji del telesa in vitke noge. To se imenuje sindrom kurjih nog. Astronavti morajo vsak dan intenzivno telovaditi, da ostanejo zdravi.
Prehranjevanje v vesoljskem slogu je težavno. Voda in druge tekočine v vesolju ne tečejo navzdol, zato bi ob razlitju na vesoljski postaji plavale vsepovsod. Tekočine lahko uničijo elektronsko opremo, zato morajo biti astronavti v vesolju zelo previdni. Vodo pijejo tako, da jo srkajo iz vrečke ali iz cevi, prilepljene na steno. Hrane ne morejo dajati na krožnike, ker bi takoj splavala, zato jo dajejo v vrečke in jedo iz njih. Hrana, ki jo jedo, je običajno posušena, saj lahko drobtinice uničijo opremo.
Včasih astronavtom pošljejo
sveže sadje in zelenjavo, vendar je to zelo drago in težko poslati, zato morajo s seboj prinesti veliko hrane.
Kopalnica
V vesolju bi se kopalnica verjetno morala imenovati stranišče, saj se v njej res ni mogoče kopati. Namesto tega se astronavti tuširajo z brizgalkami. Ena oseba se brizga s pištolo, medtem ko drugi ljudje stojijo zunaj z vodnim sesalnikom in se znebijo vse vode, ki plava iz tuša. To je precej težko, zato se astronavti običajno kopajo z mokro krpo.
Druga težava so lahko stranišča. Stranišča naj bi za svoje delovanje uporabljala gravitacijo. Ko splaknemo stranišče, se voda zaradi gravitacije spusti navzdol. Ker astronavti na ISS ne čutijo gravitacije, mora biti stranišče pritrjeno na astronavte in nežno posesati vse njihove odpadke.
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je mednarodna vesoljska postaja?
O: Mednarodna vesoljska postaja je zelo velik satelit, v katerem lahko ljudje živijo več mesecev.
V: Kdaj je bil dodan zadnji del Mednarodne vesoljske postaje?
O: Zadnji del, modul Bigelow, je bil dodan leta 2016.
V: Katere države sodelujejo pri projektu Mednarodne vesoljske postaje?
O: Mednarodna vesoljska postaja je skupni projekt več delov sveta: Združenih držav Amerike, Rusije, Evrope, Japonske in Kanade.
V: Kdaj se je začela gradnja Mednarodne vesoljske postaje?
O: Mednarodna vesoljska postaja se je začela graditi leta 1998.
V: Kako je bila zgrajena Mednarodna vesoljska postaja?
O: Za izgradnjo Mednarodne vesoljske postaje so bili združeni ruski in ameriški vesoljski moduli.
V: Ali z Mednarodno vesoljsko postajo sodelujejo še kakšne druge države?
O: Da, tudi druge države, kot so Brazilija, Italija in Kitajska, sodelujejo z Mednarodno vesoljsko postajo prek sodelovanja z drugimi državami.
V: Kje se nahaja Mednarodna vesoljska postaja?
O: Mednarodna vesoljska postaja je postavljena v nizki zemeljski orbiti.
Iskati