Διεθνής Διαστημικός Σταθμός: Γεγονότα, Ιστορία & Παρακολούθηση

Ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός, όπως φωτογραφήθηκε από μέλη του πληρώματος στο διαστημικό λεωφορείο Endeavour το 2010.

(Εικόνα: © NASA)

Ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός (ISS) είναι ένα πολυεθνικό κατασκευαστικό έργο που είναι η μεγαλύτερη ενιαία δομή που έχουν τεθεί ποτέ στο διάστημα. Η κύρια κατασκευή του ολοκληρώθηκε μεταξύ 1998 και 2011, αν και ο σταθμός εξελίσσεται συνεχώς για να περιλαμβάνει νέες αποστολές και πειράματα. Απασχολείται συνεχώς από τις 2 Νοεμβρίου 2000.

Από τον Ιανουάριο του 2018, 230 άτομα από 18 χώρες έχουν επισκεφτεί τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Οι κορυφαίες χώρες που συμμετέχουν περιλαμβάνουν τις Ηνωμένες Πολιτείες (145 άτομα) και τη Ρωσία (46 άτομα). Ο χρόνος αστροναύτη και ο χρόνος έρευνας στο διαστημικό σταθμό κατανέμονται σε διαστημικές υπηρεσίες ανάλογα με το πόσα χρήματα ή πόρους (όπως μονάδες ή ρομποτική) που συνεισφέρουν. Το ISS περιλαμβάνει συνεισφορές από 15 έθνη. Η NASA (Ηνωμένες Πολιτείες), η Roscosmos (Ρωσία) και η Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος είναι οι κύριοι εταίροι του διαστημικού σταθμού που συνεισφέρουν το μεγαλύτερο μέρος της χρηματοδότησης. Οι άλλοι εταίροι είναι ο Ιαπωνικός Οργανισμός Εξερεύνησης της Αεροδιαστημικής και ο Καναδικός Οργανισμός Διαστήματος.

Τα τρέχοντα σχέδια απαιτούν τη λειτουργία του διαστημικού σταθμού έως το 2024 τουλάχιστον, με τους συνεργάτες να συζητούν για μια πιθανή παράταση έως το 2028. Στη συνέχεια, τα σχέδια για το διαστημικό σταθμό δεν διατυπώνονται με σαφήνεια. Θα μπορούσε να απορροφηθεί ή να ανακυκλωθεί για μελλοντικούς διαστημικούς σταθμούς σε τροχιά.

Τα πληρώματα του ISS υποβοηθούνται από κέντρα ελέγχου αποστολών στο Χιούστον και τη Μόσχα και από ένα κέντρο ελέγχου ωφέλιμου φορτίου στο Χάντσβιλ της Αλά. Άλλα διεθνή κέντρα ελέγχου αποστολών υποστηρίζουν το διαστημικό σταθμό από την Ιαπωνία, τον Καναδά και την Ευρώπη. Το ISS μπορεί επίσης να ελεγχθεί από κέντρα ελέγχου αποστολών στο Χιούστον ή τη Μόσχα. [Φωτογραφίες: Αποστολή 32 του Διαστημικού Σταθμού]

Εύρεση του διαστημικού σταθμού στον ουρανό

Ο διαστημικός σταθμός πετά σε μέσο υψόμετρο 248 μίλια (400 χιλιόμετρα) πάνω από τη Γη. Περιστρέφει τον κόσμο κάθε 90 λεπτά με ταχύτητα περίπου 17.500 mph (28.000 km / h). Σε μια μέρα, ο σταθμός ταξιδεύει για την απόσταση που θα χρειαζόταν για να πάει από τη Γη στο φεγγάρι και πίσω.

Ο διαστημικός σταθμός μπορεί να ανταγωνίζεται τον λαμπρό πλανήτη Αφροδίτη στη φωτεινότητα και εμφανίζεται ως ένα φωτεινό κινούμενο φως σε όλο τον νυχτερινό ουρανό. Είναι ορατό από τη Γη χωρίς τηλεσκόπιο από παρατηρητές νυχτερινού ουρανού που ξέρουν πότε και πού να κοιτάξουν. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτήν την εφαρμογή NASA για να μάθετε πότε και πού να εντοπίσετε την τοποθεσία του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού.

Σύνθεση και δραστηριότητες πληρώματος

Το ISS διατηρεί γενικά πληρώματα μεταξύ τριών και έξι ατόμων (το πλήρες μέγεθος των έξι ατόμων ήταν δυνατό μετά το 2009, όταν οι εγκαταστάσεις του σταθμού θα μπορούσαν να το υποστηρίξουν). Αλλά το μέγεθος του πληρώματος ποικίλλει με την πάροδο των ετών. Μετά την καταστροφή του διαστημικού λεωφορείου στην Κολούμπια το 2003, η οποία στηρίχθηκε σε πτήσεις για αρκετά χρόνια, τα πληρώματα ήταν τόσο μικρά όσο δύο άτομα, λόγω της μειωμένης ικανότητας εκτόξευσης ανθρώπων στο διάστημα με το μικρότερο ρωσικό διαστημόπλοιο Σόιζ. Ο διαστημικός σταθμός έχει επίσης φιλοξενήσει έως και 13 άτομα αρκετές φορές, αλλά μόνο για λίγες ημέρες κατά τη διάρκεια αλλαγών στο πλήρωμα ή επισκέψεων στο διαστημικό λεωφορείο.

Ο διαστημικός στόλος αποσύρθηκε το 2011, αφήνοντας το Soyuz ως τη μόνη τρέχουσα μέθοδο για να φέρει τους ανθρώπους στο ISS. Τρεις αστροναύτες πετούν στον διαστημικό σταθμό του διαστημικού σκάφους Σόιζ και περνούν περίπου έξι μήνες εκεί κάθε φορά. Μερικές φορές, η διάρκεια της αποστολής ποικίλλει λίγο λόγω του προγραμματισμού διαστημικών σκαφών ή ειδικών εκδηλώσεων (όπως το πλήρωμα ενός έτους που παρέμεινε στο σταθμό μεταξύ του 2015 και του 2016.) Εάν το πλήρωμα πρέπει να εκκενώσει το σταθμό, μπορούν να επιστρέψουν στη Γη με δύο ρωσικά Οχήματα Soyuz αγκυροβολούν στο ISS.

Ξεκινώντας από το 2019 ή το 2020, τα εμπορικά οχήματα πληρώματος Dragon (από το SpaceX) και CST-100 (από την Boeing) αναμένεται να αυξήσουν τον αριθμό των πληρωμάτων ISS επειδή μπορούν να φέρουν περισσότερους αστροναύτες κάθε φορά από το Soyuz. Όταν τα αμερικανικά εμπορικά οχήματα είναι διαθέσιμα, η ζήτηση για Soyuz θα μειωθεί επειδή η NASA θα αγοράσει λιγότερες θέσεις για τους αστροναύτες της από τους Ρώσους.

Οι αστροναύτες περνούν το μεγαλύτερο μέρος του χρόνου τους στο ISS εκτελώντας πειράματα και συντήρηση, και τουλάχιστον δύο ώρες κάθε μέρα διατίθενται για άσκηση και προσωπική φροντίδα. Εκτελούν επίσης περιστασιακά διαστημικούς πεζοδρόμους, διεξάγουν εκδηλώσεις μέσων / σχολείων για προσέγγιση χρηστών και δημοσιεύουν ενημερώσεις στα κοινωνικά μέσα, όπως έκανε ο Καναδός αστροναύτης Chris Hadfield, διοικητής του ISS το 2013. (Ωστόσο, ο πρώτος αστροναύτης που έκανε tweet από το διάστημα ήταν ο Mike Massimino, ο οποίος το έκανε από διαστημικό λεωφορείο τον Μάιο του 2009.)

Το ISS είναι μια πλατφόρμα μακροπρόθεσμης έρευνας για την ανθρώπινη υγεία, την οποία η NASA θεωρεί ως βασικό βήμα για να αφήσει τους ανθρώπους να εξερευνήσουν άλλους προορισμούς του ηλιακού συστήματος, όπως το φεγγάρι ή ο Άρης. Τα ανθρώπινα σώματα αλλάζουν στη μικροβαρύτητα, συμπεριλαμβανομένων αλλοιώσεων στους μύες, τα οστά, το καρδιαγγειακό σύστημα και τα μάτια. Πολλές επιστημονικές έρευνες προσπαθούν να χαρακτηρίσουν πόσο σοβαρές είναι οι αλλαγές και αν μπορούν να αντιστραφούν. (Ειδικά τα προβλήματα των ματιών ενοχλούν τον οργανισμό, καθώς η αιτία τους είναι ασαφής και οι αστροναύτες αναφέρουν μόνιμες αλλαγές στην όραση μετά την επιστροφή τους στη Γη.)

Οι αστροναύτες συμμετέχουν επίσης στη δοκιμή εμπορικών προϊόντων - όπως μια μηχανή εσπρέσο ή τρισδιάστατοι εκτυπωτές - ή σε βιολογικά πειράματα, όπως σε τρωκτικά ή φυτά, τα οποία οι αστροναύτες μπορούν να αναπτυχθούν και μερικές φορές να τρώνε στο διάστημα.

Τα πληρώματα δεν είναι μόνο υπεύθυνα για την επιστήμη, αλλά και για τη συντήρηση του σταθμού. Μερικές φορές, αυτό απαιτεί να προχωρήσουν σε διαστημικούς πεζούς για να πραγματοποιήσουν επισκευές. Από καιρό σε καιρό, αυτές οι επισκευές μπορεί να είναι επείγουσες - όπως όταν ένα μέρος του συστήματος αμμωνίας αποτύχει, το οποίο έχει συμβεί μερικές φορές. Οι διαδικασίες ασφάλειας του Spacewalk άλλαξαν μετά από ένα ενδεχομένως θανατηφόρο περιστατικό του 2013 όταν το κράνος του αστροναύτη Luca Parmitano γέμισε με νερό ενώ εργαζόταν έξω από το σταθμό. Η NASA ανταποκρίνεται γρήγορα σε περιστατικά "εισβολής νερού". Έχει επίσης προσθέσει τακάκια στις διαστημικές στολές για να απορροφήσει το υγρό, και ένα σωλήνα για να παρέχει μια εναλλακτική θέση αναπνοής σε περίπτωση που το κράνος γεμίσει με νερό.

Η NASA δοκιμάζει επίσης τεχνολογία που θα μπορούσε να συμπληρώσει ή να αντικαταστήσει διαστημικούς πεζοδρόμους αστροναυτών. Ένα παράδειγμα είναι ο Robonaut. Ένα πρωτότυπο επί του παρόντος επί του σταθμού είναι σε θέση να αναστρέφει διακόπτες και να κάνει άλλες εργασίες ρουτίνας υπό επίβλεψη και μπορεί να τροποποιηθεί σε κάποιο σημείο για να λειτουργήσει "έξω" επίσης. [Infographic: Γνωρίστε τον Robonaut 2, το Space Droid της NASA]

Εγγραφές στο διάστημα

Το ISS είχε πολλά αξιοσημείωτα ορόσημα με τα χρόνια, όσον αφορά τα πληρώματα:

• Τις περισσότερες συνεχόμενες ημέρες στο διάστημα από έναν Αμερικανό: 340 ημέρες, που συνέβη όταν ο Scott Kelly συμμετείχε σε μια μονοετή αποστολή στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό το 2015-16 (μαζί με τον Ρώσο κοσμοναύτη Mikhail Kornienko). Οι διαστημικές υπηρεσίες έκαναν μια ολοκληρωμένη σειρά πειραμάτων στους αστροναύτες, συμπεριλαμβανομένης μιας «διπλής μελέτης» με την Kelly και τον πρώην δίδυμο αστροναύτη του, τον Μάρκο. Η NASA έχει εκδηλώσει ενδιαφέρον για περισσότερες αποστολές μεγάλης διάρκειας, αν και καμία δεν έχει ακόμη ανακοινωθεί.
• Μεγαλύτερη διαστημική πτήση από μια γυναίκα: 289 ημέρες, κατά τη διάρκεια της αποστολής του Αμερικανού αστροναύτη Peggy Whitson 2016-17 στο διαστημικό σταθμό.
• Ο περισσότερος συνολικός χρόνος που αφιερώθηκε στο διάστημα από μια γυναίκα: Και πάλι, αυτή είναι η Peggy Whitson, η οποία συγκέντρωσε τις περισσότερες από τις 665 ημέρες στο διάστημα στο ISS.
• Οι περισσότερες γυναίκες στο διάστημα ταυτόχρονα: Αυτό συνέβη τον Απρίλιο του 2010 όταν γυναίκες από δύο αποστολές διαστημικών πτήσεων συναντήθηκαν στο ISS. Αυτό περιελάμβανε τον Tracy Caldwell Dyson (ο οποίος πέταξε με διαστημόπλοιο Soyuz για αποστολή μεγάλης διάρκειας) και τους αστροναύτες της NASA Stephanie Wilson και Dorothy Metcalf-Lindenburger και την Ιαπωνία Naoko Yamazaki, που έφτασαν στο διαστημικό λεωφορείο Discovery για τη σύντομη αποστολή STS-131.
• Μεγαλύτερη συγκέντρωση διαστήματος: 13 άτομα, κατά τη διάρκεια της αποστολής STS-127 της NASA στο Endeavour το 2009. (Έχει δεθεί μερικές φορές κατά τη διάρκεια μεταγενέστερων αποστολών.)
• Μεγαλύτερος ενιαίος διαστημικός διάδρομος: 8 ώρες και 56 λεπτά κατά τη διάρκεια του STS-102, για μια αποστολή κατασκευής ISS το 2001. Συμμετείχαν οι αστροναύτες της NASA Jim Voss και Susan Helms.
• Μεγαλύτερος ρωσικός διαστημικός διάδρομος: 8 ώρες και 13 λεπτά κατά τη διάρκεια της αποστολής 54, για επισκευή μιας κεραίας ISS. Συμμετείχαν Ρώσοι αστροναύτες Alexander Misurkin και Anton Shkaplerov.

Δομή

Ο διαστημικός σταθμός, συμπεριλαμβανομένων των μεγάλων ηλιακών συστοιχιών του, εκτείνεται στην περιοχή ενός γηπέδου ποδοσφαίρου των ΗΠΑ, συμπεριλαμβανομένων των τελικών ζωνών, και ζυγίζει 861.804 λίβρες. (391.000 κιλά), εκτός από οχήματα που επισκέπτονται. Το συγκρότημα διαθέτει πλέον πιο βιώσιμο δωμάτιο από ένα συμβατικό σπίτι πέντε υπνοδωματίων και διαθέτει δύο μπάνια, γυμναστήριο και παράθυρο σε προεξοχή 360 μοιρών. Οι αστροναύτες συνέκριναν επίσης τον χώρο διαβίωσης του διαστημικού σταθμού με την καμπίνα ενός αεροσκάφους Boeing 747.

Ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός μεταφέρθηκε σε διαστημικό τεμάχιο και σταδιακά ενσωματώθηκε σε τροχιά χρησιμοποιώντας αστροναύτες και ρομποτική διαστημικής πεζοπορίας. Οι περισσότερες αποστολές χρησιμοποίησαν το διαστημικό λεωφορείο της NASA για να μεταφέρουν τα βαρύτερα κομμάτια, αν και ορισμένες μεμονωμένες μονάδες εκτοξεύτηκαν σε πυραύλους μίας χρήσης. Το ISS περιλαμβάνει μονάδες και κόμβους σύνδεσης που περιέχουν χώρους διαμονής και εργαστήρια, καθώς και εξωτερικά δοκάρια που παρέχουν δομική υποστήριξη και ηλιακούς συλλέκτες που παρέχουν ισχύ.

Η πρώτη ενότητα, η Ρωσία Zarya, ξεκίνησε στις 20 Νοεμβρίου 1998, σε έναν πύραυλο Proton. Δύο εβδομάδες αργότερα, η πτήση διαστημικού λεωφορείου STS-88 ξεκίνησε τη μονάδα NASA Unity / Node 1. Οι αστροναύτες πραγματοποίησαν διαστημικούς πεζοδρόμους κατά τη διάρκεια του STS-88 για να συνδέσουν τα δύο μέρη του σταθμού μεταξύ τους. Αργότερα, άλλα κομμάτια του σταθμού εκτοξεύτηκαν σε ρουκέτες ή στον κόλπο του διαστημικού λεωφορείου. [Σπάνιες φωτογραφίες: Διαστημικό λεωφορείο στο διαστημικό σταθμό]. Μερικές από τις άλλες σημαντικές ενότητες και στοιχεία περιλαμβάνουν:

• Τα ζευκτόνια, τα αεροσκάφη και τα ηλιακά πάνελ (ξεκίνησαν σταδιακά καθ 'όλη τη διάρκεια ζωής του ISS. Οι προσαρμογείς σύνδεσης ξεκίνησαν το 2017 για νέα εμπορικά διαστημικά σκάφη)
• Zvezda (Ρωσία, ξεκίνησε το 2000)
• Destiny Laboratory Module (NASA, κυκλοφόρησε το 2001)
• Ρομποτικό βραχίονα Canadarm2 (CSA; κυκλοφόρησε το 2001). Αρχικά χρησιμοποιήθηκε μόνο για διαστημικούς πεζούς και επισκευές με τηλεχειρισμό. Σήμερα χρησιμοποιείται επίσης τακτικά για να αγκυροβολήσει διαστημόπλοιο φορτίου στο διαστημικό σταθμό - διαστημικό σκάφος που δεν μπορεί να χρησιμοποιήσει τα άλλα λιμάνια.
• Harmony / Node 2 (NASA, κυκλοφόρησε το 2007)
• Τροχιακή εγκατάσταση Columbus (ESA · ξεκίνησε το 2008)
• Dextre ρομποτικό χέρι (CSA; κυκλοφόρησε το 2008)
• Ιαπωνική πειραματική ενότητα ή Kibo (ξεκίνησε σταδιακά μεταξύ 2008-09)
• Παράθυρο τρούλου και ηρεμία / Κόμβος 3 (κυκλοφόρησε το 2010)
• Leonardo Permanent Multipurpose Module (ESA; κυκλοφόρησε για μόνιμη κατοικία το 2011, αν και χρησιμοποιήθηκε πριν από αυτό για να μεταφέρει φορτία από και προς το σταθμό)
• Bigelow Expandable Activity Module (ιδιωτική ενότητα που κυκλοφόρησε το 2016)

Διαστημικό σκάφος για το διαστημικό σταθμό

Εκτός από το διαστημικό λεωφορείο και το Soyuz, ο διαστημικός σταθμός έχει επισκεφθεί πολλά άλλα είδη διαστημικών σκαφών. Τα οχήματα Uncrewed Progress (Ρωσία) πραγματοποιούν τακτικές επισκέψεις στο σταθμό. Το αυτοματοποιημένο όχημα μεταφοράς της Ευρώπης και το όχημα μεταφοράς H-II της Ιαπωνίας συνήθιζαν επίσης να επισκέπτονται το ISS, μέχρι να αποσυρθούν τα προγράμματά τους.

Η NASA άρχισε να αναπτύσσει εμπορικό διαστημικό σκάφος φορτίου στο διαστημικό σταθμό στο πλαίσιο του προγράμματος Commercial Orbital Transportation Services, το οποίο διήρκεσε από το 2006 έως το 2013. Από το 2012, το πρώτο εμπορικό διαστημικό σκάφος, το SpaceX's Dragon, πραγματοποίησε επίσκεψη στο διαστημικό σταθμό. Οι επισκέψεις συνεχίζονται σήμερα με το διαστημικό σκάφος Dragon και Orbital ATK Antares στο πρώτο στάδιο του προγράμματος Εμπορικών Υπηρεσιών Εφοδιασμού της NASA. Οι Dream Chaser των Dragon, Antares και Sierra Nevada Corp. έχουν λάβει συμβόλαια CRS-2 που αναμένεται να καλύψουν πτήσεις μεταξύ 2019 και 2024.

Πρόσθετες αναφορές από το Space.com Reference Editor Tim Sharp.