Tarptautinė kosminė stotis: faktai, istorija ir stebėjimas

Tarptautinė kosminė stotis, kurią fotografavo įgulos nariai, gabendami kosminį šaudyklą „Endeavour“ 2010 m.

(Vaizdas: © NASA)

Tarptautinė kosminė stotis (ISS) yra daugiatautis statybos projektas, kuris yra didžiausias vienkartinės struktūros žmogus, kurį kada nors išleido į kosmosą. Pagrindinė jos statyba buvo baigta 1998–2011 m., Nors stotis nuolat tobulėja ir apima naujas misijas bei eksperimentus. Nuo 2000 m. Lapkričio 2 d. Jis buvo nuolat naudojamas.

Nuo 2018 m. Sausio mėn. Tarptautinėje kosminėje stotyje apsilankė 230 asmenų iš 18 šalių. Tarp geriausių dalyvaujančių šalių yra JAV (145 žmonės) ir Rusija (46 žmonės). Kosminės stoties astronautų laikas ir tyrimų laikas paskirstomi kosmoso agentūroms pagal tai, kiek pinigų ar išteklių (tokių kaip moduliai ar robotika) jie skiria. Į TKS įeina 15 tautų įnašai. NASA (JAV), Roscosmos (Rusija) ir Europos kosmoso agentūra yra pagrindiniai kosminės stoties partneriai, kurie skiria didžiąją dalį finansavimo; kiti partneriai yra Japonijos kosmoso tyrimų agentūra ir Kanados kosmoso agentūra.

Dabartiniai planai reikalauja, kad kosminė stotis būtų eksploatuojama bent iki 2024 m., O partneriai aptaria galimą pratęsimą iki 2028 m. Vėliau kosminės stoties planai nėra aiškiai išdėstyti. Jis gali būti deorbituotas arba perdirbtas būsimoms kosmoso stotims orbitoje.

Įguloms, esančioms ISS, padeda misijų kontrolės centrai Hiustone ir Maskvoje bei naudingo krovinio kontrolės centras Huntsvilyje, Ala. Kiti tarptautiniai misijų valdymo centrai palaiko kosminę stotį iš Japonijos, Kanados ir Europos. TKS taip pat galima valdyti iš misijos valdymo centrų Hiustone ar Maskvoje. [Nuotraukos: Kosminės stoties ekspedicijos 32 misija]

Kosminės stoties radimas danguje

Kosminė stotis skrenda vidutiniškai 248 mylių (400 kilometrų) aukštyje virš Žemės. Kas 90 minučių jis apskrieja Žemės rutulį maždaug 17 500 km / h greičiu. Per vieną dieną stotis nuvažiuoja atstumą, kurį nuvažiuotų nuo Žemės iki Mėnulio ir atgal.

Kosminė stotis gali konkuruoti su ryškia planetos Venera ryškumu ir pasirodyti kaip ryški judanti šviesa per naktinį dangų. Naktinio dangaus stebėtojai, kurie žino, kada ir kur ieškoti, jį iš žemės gali pamatyti nenaudodami teleskopo. Galite naudoti šią NASA programą norėdami sužinoti, kada ir kur pastebėti Tarptautinės kosminės stoties vietą.

Įgulos sudėtis ir veikla

ISS paprastai įdarbina nuo trijų iki šešių žmonių ekipažus (visas šešių asmenų dydis buvo įmanomas po 2009 m., Kai stoties patalpos galėjo jį palaikyti). Tačiau įgulos dydis bėgant metams keitėsi. Po 2003 m. Kolumbijos kosminių laivų katastrofos, kurios metu kelerius metus buvo vykdomi skrydžiai, įgulos buvo mažos, kaip du žmonės, dėl mažesnių pajėgumų paleisti žmones į kosmosą mažesniame Rusijos „Sojuz“ erdvėlaivyje. Kosminėje stotyje taip pat kelis kartus buvo apgyvendinta net 13 žmonių, tačiau tik keletą dienų keičiant įgulą ar vykstant į kosmosą.

Kosminių laivų flotilė pasitraukė 2011 m., Paliekant „Sojuz“ kaip vienintelį dabartinį būdą pritraukti žmones į TKS. Trys kosmonautai skraido į kosminę stotį Sojuzo erdvėlaivyje ir ten praleidžia maždaug šešis mėnesius. Kartais misijos trukmė šiek tiek skiriasi dėl erdvėlaivių planavimo ar specialių įvykių (pvz., Vienerių metų įgulos, buvusios stotyje nuo 2015 iki 2016 m.). Jei įgulai reikia evakuoti stotį, jie gali grįžti į Žemę dviem rusų laivu. „Sojuz“ transporto priemonės buvo pritvirtintos prie TKS.

Tikimasi, kad nuo 2019 m. Arba 2020 m. Komercinių įgulų transporto priemonėse „Dragon“ („SpaceX“) ir „CST-100“ („Boeing“) padidės ISS įgulų skaičius, nes jos vienu metu gali iškviesti daugiau astronautų nei „Sojuz“. Kai bus JAV komercinių transporto priemonių, „Sojuz“ paklausa sumažės, nes NASA iš Rusijos nusipirks mažiau vietų astronautams.

Astronautai didžiąją laiko dalį praleidžia ISS atlikdami eksperimentus ir techninę priežiūrą, o mažiausiai dvi valandas kiekvieną dieną skirdami mankštai ir asmens priežiūrai. Jie taip pat retkarčiais vykdo kosminius pasivaikščiojimus, veda žiniasklaidos ar mokyklos renginius, susijusius su informavimu, ir skelbia atnaujinimus socialinėje žiniasklaidoje, kaip tai padarė 2013 m. Kanados astronautas Chrisas Hadfieldas, ISS vadas. gegužės mėn.)

ISS yra ilgalaikių žmonių sveikatos tyrimų platforma, kurią NASA laiko pagrindiniu žingsniu, leidžiančiu žmonėms tyrinėti kitas Saulės sistemos vietas, tokias kaip mėnulis ar Marsas. Žmogaus kūnai keičiasi mikrogravitacija, įskaitant raumenų, kaulų, širdies ir kraujagyslių sistemos bei akių pokyčius; Daugelis mokslinių tyrimų bando apibūdinti, kokie sunkūs yra pokyčiai ir ar juos galima panaikinti. (Visų pirma, akių problemos kenkia agentūrai, nes neaiški jų priežastis ir astronautai praneša apie nuolatinius regėjimo pokyčius grįžę į Žemę.)

Astronautai taip pat dalyvauja išbandydami komercinius produktus - pavyzdžiui, espreso aparatą ar 3D spausdintuvus - arba atlikdami biologinius eksperimentus, pavyzdžiui, su graužikais ar augalais, kuriuos astronautai gali auginti ir kartais valgyti erdvėje.

Ekipažai yra atsakingi ne tik už mokslą, bet ir už stoties priežiūrą. Kartais tai reikalauja, kad jie imtųsi kosminių takų, kad atliktų remontą. Retkarčiais šis remontas gali būti skubus - pavyzdžiui, kai sugenda dalis amoniako sistemos, tai nutiko porą kartų. „Spacewalk“ saugos procedūros buvo pakeistos po galimai mirtino 2013 m. Incidento, kai astronauto Luca Parmitano šalmas užsipildė vandeniu, kol jis dirbo už stoties. Dabar NASA greitai reaguoja į „vandens įsiskverbimo“ incidentus. Taip pat prie kostiumų yra pridėtos pagalvėlės skysčiui sugerti, ir vamzdelis, kuris suteikia alternatyvią kvėpavimo vietą, jei šalmas užpildomas vandeniu.

NASA taip pat išbando technologijas, kurios galėtų papildyti ar pakeisti kosmonautų kosminius takus. Vienas iš pavyzdžių yra robonautas. Šiuo metu stotyje esantis prototipas gali perjungti jungiklius ir atlikti kitas įprastas užduotis, prižiūrimas, ir tam tikru momentu gali būti modifikuotas, kad veiktų ir „lauke“. [Infografika: Susipažinkite su „Robonaut 2“, NASA kosminė skydinė programa]

Įrašai erdvėje

Per metus TKS turėjo keletą svarbių etapų, susijusių su įgulomis:

• Daugiausia dienų iš eilės amerikiečio kosmose praleistos dienos: 340 dienų, įvykusių, kai Scottas Kelly 2015–16 dalyvavo vienerių metų misijoje į Tarptautinę kosminę stotį (kartu su Rusijos kosmonautu Michailu Kornienko). Kosmoso agentūros atliko išsamų astronautų eksperimentų rinkinį, įskaitant „dvynių tyrimą“ su Kelly ir jo žemėje buvusiu astronauto dvynuku Marku. NASA išreiškė susidomėjimą daugiau ilgalaikių misijų, nors apie jas dar nebuvo pranešta.
• Ilgiausias moters skrydis į kosmosą: 289 dienos, per Amerikos kosmonauto Peggy Whitson 2016-17 misijos laiką kosminėje stotyje.
• Daugiausia laiko, kurį moteris praleido kosmose: Vėlgi, tai Peggy Whitson, kuri didžiąją dalį savo 665 dienų praleido kosmose ISS.
• Dauguma moterų kosmose iš karto: Tai atsitiko 2010 m. Balandžio mėn., Kai moterys iš dviejų kosminių skrydžių misijų susitiko ISS. Tarp jų buvo Tracy Caldwell Dyson (kuris skrido iš „Sojuz“ erdvėlaivio ilgos trukmės misijos metu) ir NASA astronautai Stephanie Wilson bei Dorothy Metcalf-Lindenburger ir Japonijos Naoko Yamazaki, kurie atvyko į kosmoso šaudyklos „Discovery“ savo trumpą misiją STS-131.
• Didžiausias susibūrimas į kosmosą: 13 žmonių per NASA šaudyklinę misiją STS-127, vykusį Endeavour laivu 2009 m. (Vėliau keletą kartų tai buvo kelis kartus pririšta).
• Ilgiausias pavienis kosminis takas: 8 valandos ir 56 minutės per STS-102, vykdant ISS statybos misiją 2001 m. Dalyvavo NASA astronautai Jimas Vossas ir Susan Helms.
• Ilgiausias Rusijos kosminis takas: per 8 ekspediciją ir 13 minučių per 54 ekspediciją pataisyti ISS anteną. Dalyvavo Rusijos astronautai Aleksandras Misurkinas ir Antonas Škaplerovas.

Struktūra

Kosminė stotis, įskaitant didelius saulės blokus, užima JAV futbolo aikštės plotą, įskaitant galines zonas, ir sveria 861 804 svarus. (391 000 kilogramų), neįskaitant lankomų transporto priemonių. Dabar komplekse yra daugiau gyvenamųjų kambarių nei įprastame penkių miegamųjų name, jame yra du vonios kambariai, sporto salės ir 360 laipsnių įlankos langas. Astronautai taip pat palygino kosminės stoties gyvenamąją erdvę su „Boeing 747 jumbo“ reaktyvinio lėktuvo kabina.

Tarptautinė kosminė stotis buvo paimta į kosmoso dalis po truputį ir palaipsniui pastatyta į orbitą, naudojant kosminius kosmonautus ir robotiką. Dauguma misijų naudojo NASA šaudyklą, norėdami gabenti sunkesnius vienetus, nors kai kurie atskiri moduliai buvo paleisti vienkartinėms raketoms. Į ISS įeina moduliai ir jungiamieji mazgai, kuriuose yra gyvenamosios patalpos ir laboratorijos, taip pat išorinės santvaros, kurios teikia struktūrinę paramą, ir saulės baterijos, kurios teikia energiją.

Pirmasis modulis, „Rusija Zarya“, paleistas 1998 m. Lapkričio 20 d. Ant raketos „Proton“. Po dviejų savaičių kosminis lėktuvas „STS-88“ paleido „NASA Unity / Node 1“ modulį. Astronautai STS-88 metu atliko kosminius takus, kad sujungtų abi stoties dalis; vėliau kiti stoties gabalai buvo paleisti ant raketų ar kosminių šaudyklų įlankoje. [Retos nuotraukos: kosminis stotis kosminėje stotyje]. Kai kurie kiti pagrindiniai moduliai ir komponentai apima:

• Santvaros, oro užraktai ir saulės skydai (paleidžiami etapais per visą ISS eksploatavimo laiką; dokų adapteriai buvo pradėti gaminti 2017 m. Naujiems komerciniams erdvėlaiviams)
• „Zvezda“ (Rusija; paleista 2000 m.)
• Likimo laboratorijos modulis (NASA; paleista 2001 m.)
• „Canadarm2“ robotinė ranka (CSA; paleista 2001 m.). Iš pradžių jis buvo naudojamas tik kosminiams takams ir nuotoliniu būdu valdomiems remontams. Šiandien jis taip pat yra reguliariai naudojamas krovinių erdvėlaiviams pririšti prie kosminės stoties - erdvėlaivių, kurie negali naudoti kitų uostų.
• „Harmony“ / Node 2 (NASA; paleista 2007 m.)
• „Columbus“ orbitalinis įrenginys (ESA; paleista 2008 m.)
• „Dextre“ roboto ranka (CSA; paleista 2008 m.)
• Japonijos eksperimentų modulis arba Kibo (paleistas etapais nuo 2008–2009 m.)
• „Kupolės“ langas ir „Tranquility“ / Node 3 (paleista 2010 m.)
• „Leonardo“ nuolatinis daugiafunkcis modulis (ESA; pradėtas nuolat gyventi šalyje 2011 m., Nors prieš tai jis buvo naudojamas gabenant krovinius į stotį ir iš jos)
• „Bigelow“ plečiamo aktyvumo modulis (privatus modulis, pradėtas kurti 2016 m.)

Kosminis stotis

Be kosminių šaudyklų ir Sojuz, kosminę stotį aplankė daugybė kitų rūšių erdvėlaivių. Uncrewed Progress (Rusija) transporto priemonės reguliariai lankosi stotyje. Europos automatizuoto pervežimo transporto priemonė ir Japonijos „H-II“ pervežimo transporto priemonė taip pat lankėsi TKS, kol jų programos nebuvo išleistos.

NASA pradėjo kurti komercinius krovininius erdvėlaivius į kosminę stotį pagal Komercinių orbitalių transportavimo paslaugų programą, kuri truko nuo 2006 iki 2013 m. Nuo 2012 m. Kosmoso stotyje apsilankė pirmasis komercinis erdvėlaivis - „SpaceX's Dragon“. Apsilankymai tęsiami drakonų ir „Orbital“ ATK kosminiu laivu „Antares“ pagal pirmąjį NASA komercinių išteklių palaikymo paslaugų programos etapą. Visi „Dragon“, „Antares“ ir „Sierra Nevada Corp.

Papildomos „Space.com“ nuorodų redaktoriaus Timo Sharpo ataskaitos.