Medzinárodná vesmírna stanica

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Prejsť na: navigácia, hľadanie
Medzinárodná vesmírna stanica
Medzinárodná vesmírna stanica pri pohľade z odlietajúceho raketoplánu Endeavour počas misie STS-134, máj 2011
Medzinárodná vesmírna stanica pri pohľade z odlietajúceho raketoplánu Endeavour počas misie STS-134, máj 2011
ISS Logo.svg
Znak Medzinárodnej vesmírnej stanice
Znak Medzinárodnej vesmírnej stanice
Údaje o stanici
Posádka: 6
Štart: 20. november 1998
04:15:00 UTC
Štartovacia rampa: Bajkonur, ZSSR
Hmotnosť: max. 450 000 kg
Dĺžka: 72,8 m (pozdĺž osi hlavného nosníka)
Šírka: 108,5 m (pozdĺž osi modulov)
Výška: ~ 20 m
Obytný priestor: 837
Atmosférický tlak: 1013 hPa
Perigeum: 420 km 5. apríl 2014
Apogeum: 423 km 5. apríl 2014
Sklon: 51,65 stupňov
Priemerná rýchlosť: 27 600 km/h (7,66 km/s)
Obletov za deň: 15,5 4. november 2007
Počet dní na orbite: 5619 dní 9. apríl 2014
Počet dní s posádkou: 4906 dní 9. apríl 2014
Počet obletov: 5. apríla 2014 dokončila 88000 obehov
Štatistiky z 10. marca 2011 pokiaľ nie je uvedené inak.
Zostava
Konfigurácia ISS po dokončení
Konfigurácia ISS po dokončení
Medzinárodná vesmírna stanica

Medzinárodná vesmírna stanica (ang. International Space Station, skrátene ISS; nesprávne Alpha) je v súčasnosti jediná trvalo obývaná vesmírna stanica. Prvá stála posádka na ňu vstúpila 2. novembra 2000 a odvtedy sa približne každých 6 mesiacov posádky menia.

Vesmírna stanica je na obežnej dráhe okolo Zeme vo výške okolo 410 km. Tento typ dráhy sa zvyčajne nazýva nízka obežná dráha. Obehne Zem raz za 92 minút. Jej výstavba začala vypustením prvého modulu Zarja 20. novembra 1998.

V mnohých ohľadoch ISS reprezentuje zlúčenie predchádzajúcich plánovaných nezávislých staníc: ruský Mir 2, americkú stanicu Freedom. Okrem ruských a amerických modulov plánovaných pre tieto stanice sa k stanici pripojil európsky modul Columbus a japonský experimentálny modul Kibō. Stanica je dnes zástupca trvalej prítomnosti človeka vo vesmíre. Je trvale obývaná aspoň dvojčlennou posádkou od 2. novembra 2000. Od r. 2010 drží rekord v dĺžke súvislého obývania telesa vo vesmíre človekom, ktorý do tej doby držala kozmická stanica Mir (3634 dní).

Medzinárodná vesmírna stanica je spoločný projekt piatich kozmických agentúr:

Brazilska kozmická agentúra (Brazília) sa zúčastňuje na základe zvláštneho kontraktu s NASA. Talianska kozmická agentúra má podobne oddelené zmluvy pre rôzne aktivity, ktoré nerobí v rámci úloh ESA pre ISS (ktorej je Taliansko tiež plným účastníkom).

Dopravu na stanicu a späť až do ukončenia ich prevádzky zabezpečovali hlavne americké raketoplány, ruské transportné pilotované kozmické lode Sojuz a automatické nákladné kozmické lode Progress. Následkom havárie Columbie bola ďalšia výstavba obmedzená a plánovaná konfigurácia stanice sa mierne pozmenila. Od r. 2012 sa do procesu dopravy materiálu a zásob zapojila aj súkromná spoločnosť SpaceX prostredníctvom lode Dragon.

Účel[upraviť | upraviť zdroj]

Na základe pôvodného Memoranda medzi NASA a ruskou kozmickou agentúrou je účel stanice charakterizovaný ako laboratórium, observatórium a špecializovaná dielňa vo vesmíre. V r. 2010 bol tento základný koncept rozšírený o aktivity komerčného, diplomatického a náučného charakteru. Zvažuje sa aj (zatiaľ presne nešpecifikovaná) podpora pre budúce misie na Mesiac, Mars či asteroidy.

História[upraviť | upraviť zdroj]

História Medzinárodnej vesmírnej stanice sa začala písať už v roku 1984, keď americký prezident Ronald Reagan vyhlásil plán stavby vesmírnej stanice pomenovanej Freedom (sloboda). Nasledujúce roky boli v znamení odďaľovania začiatku výstavby a problémov s financovaním. V roku 1991 sa k plánu výstavby pripojili Kanada, Japonsko a Európska vesmírna agentúra (ESA). K nim sa v roku 1993 pripojilo Rusko a stanica sa začala nazývať Alpha. Rok 1995 možno považovať za začiatok prípravy na výstavbu. V rokoch 1995 – 98 sa uskutočnilo 9 skúšobných spojení s vesmírnou stanicou Mir, pri ktorých sa trénovalo pripájanie a výmeny posádok.

Plánovaný štart prvého modulu Funkcionalnyj Gruzovoj Blok s menom Zaria (úsvit) bol oneskorený opäť kvôli finančným problémom, a preto bol radšej celý zaplatený americkou stranou. Dňa 20. novembra 1998 odštartovala raketa Proton so zmieňovaným modulom Zaria. Zaria je valcovitého tvaru, 12,6 metra dlhý a má maximálny priemer 4,12 m. Patrí k nemu aj dvojica slnečných panelov a 4 spojovacie uzly. Jeho vypustením sa začala stavba ISS.

O 16 dní neskôr sa so Zarjou stretol raketoplán Endeavour a vo svojom nákladovom priestore k nej pripojil modul Unity. Po vlastnom spojení za pomoci manipulačného ramena museli dvaja astronauti uskutočniť ešte 3 výstupy do otvoreného priestoru, počas ktorých prepájali kábeláž a inštalovali antény a držadlá pre výstupy do otvoreného priestoru. 13. septembra sa Endeavour oddelil od stanice a o 3 dni úspešne pristál. Po jeho odpojení sa zmenila orientácia komplexu a stanica bola uvedená do pomalej rotácie.

Modul Zaria pôvodne slúžil pre zaisťovanie telekomunikačných služieb a riadenie letu. Neskôr by mal slúžiť najmä ako skladovací priestor a zásobník. Modul Unity slúži ako križovatka modulov. Môže byť k nemu pripojených až 6 ďalších modulov.

ISS 20. augusta 2001

Už vypustené moduly neboli schopné udržať potrebnú dráhu a boli nutné časté korekcie. Čakalo sa na ďalší plánovaný ruský modul – Zvezda. Finančné problémy opäť spôsobili meškanie jej vypustenia a tým aj pokračovanie vo výstavbe. Modul bol vypustený až 12. júla 2000 a pripojený k modulu Zaria, aby tvoril základ ruskej časti stanice. Tento servisný modul slúži ako dočasný obytný priestor a zaisťuje dodávky elektrického prúdu, telekomunikáciu s pozemnými strediskami a korekcie dráhy.

31. októbra 2000 mohla stanicu navštíviť prvá stála posádka. Jej hlavnou úlohou bolo zabývanie stanice. Kozmonauti ďalej vybaľovali uložené zásoby a zariadenia. Museli sa tiež pripraviť na prijatie raketoplánu Atlantis s novým modulom Destiny. Tento modul bol pripojený 10. februára 2001 k modulu Unity a po niekoľkých dňoch sa raketoplán vrátil na Zem.

Modul Destiny je hlavným centrom vedeckých experimentov na stanici. Kozmonauti oživili modul a ďalej čakali na raketoplán Discovery, ktorý 10. marca priviezol novú posádku a nákladný modul Leonardo. Raketoplán odviezol späť modul plný odpadu spolu s prvou posádkou.

Ďalšou dôležitou súčasťou je Canadarm2, ktorú priviezol raketoplán Endeavour 16. apríla 2001. Kanadská ruka je robotický manipulátor dlhý 17,6 m. Slúži na premiestňovanie ľudí aj nákladu pozdĺž priehradovej konštrukcie.

Počnúc júnom 2011 stanica pozostáva z pätnástich natlakovaných modulov a v podstate kompletnej priehradovej konštrukcie.

Nehody, poruchy a opravy[upraviť | upraviť zdroj]

Množstvo, zložitosť a sofistikovanosť jednotlivých častí stanice spolu s lietajúcim smetím a extrémnymi podmienkami v otvorenom vesmíre si z času na čas vyberú svoju daň v podobe väčších či menších porúch alebo nehôd. Do dnešného dňa (6. január 2014) našťastie ani jedna udalosť nebola natoľko závažná, aby spôsobila znefunkčnenie kľúčových častí stanice alebo stála život kozmonautov, aj keď rôzne udalosti nezriedka znamenali obmedzenie chodu stanice či jeho súčastí. Stanica má taktiež náhradné diely kľúčových a životne dôležitých častí umiestnené vo vnútri alebo na priehradovej konštrukcii stanice, podľa toho či je daný diel nutné meniť zvnútra alebo zvonka.

12. marca 2009 bola stanica prvýkrát preventívne evakuovaná, pretože sa ku stanici blížil úlomok o veľkosti niekoľko centimetrov. Bol odhalený príliš neskoro na vykonanie úhybného manévru. Posádka prešla do pripojenej kozmickej lodi Sojuz TMA-13 a pripravila sa na opustenie stanice, no úlomok nakoniec minul stanicu v bezpečnej vzdialenosti.

Pomerne najvážnejším život ohrozujúcim incidentom bola porucha vo vnútri skafandra talianskeho astronauta Lucy Parmitana pri výstupe do otvoreného priestoru 16. júla 2013, keď mu zo zásobníka začala unikať voda do priestoru helmy. Voda sa v prostredí mikrogravitácie drží povrchov a pri incidente postupne vytvárala hrubšiu vrstvu okolo jeho hlavy. Kozmonaut nemá šancu ju odstrániť svojpomocne ani striasť, preto hrozilo, že ju vdýchne (utopí sa). Po krátkej konzultácii s riadením vesmírnych letov na Zemi, začal Luca s urýchleným návratom do stanice, čo mu s najväčšou pravdepodobnosťou zachránilo život. Presná príčina priesaku nie je dodnes známa, preto sú odvtedy výstupy do kozmu obmedzované len na najnutnejšiu nevyhnutnú mieru.

Poslednou vážnejšou poruchou systémov stanice bolo zlyhanie ventilu chladiaceho okruhu 'A' ku koncu roku 2013. Oprava si vyžiadala celkom dva výstupy do otvoreného priestoru, jeden z nich aj na Štedrý deň 24. decembra 2013.

Budúcnosť[upraviť | upraviť zdroj]

V budúcnosti sa budú pridávať ešte ruský multifunkčný laboratórny modul Nauka a niekoľko externých komponentov vrátane európskej robotickej ruky. Po svojom dokončení bude mať ISS celkový vnútorný pretlakový objem takmer 1 000 m³ a hmotnosť presahujúcu 400 ton.

Doprava a montáž obytného modulu pre 6 kozmonautov bola zrušená, aj keď modul samotný bol kompletne dokončený. Mal fungovať ako hlavná obytná, stravovacia, hygienická a zdravotná sekcia s príslušným vybavením. Hlavným dôvodom boli finančné problémy, ktoré vyvrcholili haváriou Columbie. Rovnako z finančných dôvodov bol zrušený aj záchranný transportér, ktorý vyzeral ako zmenšená verzia raketoplánu. Jeho vývoj pokročil až do štádia existencie prototypu. Plánované aj núdzové návraty posádok zabezpečuje ruská kozmická loď Sojuz.

8. januára 2013 Obamov vládny kabinet odsúhlasil predĺženie životnosti stanice až do r. 2024 s možnosťou fungovania až do roku 2028. [1] [2] [3]

Pohľad z Medzinárodnej vesmírnej stanice na astronauta Steva Robinsona, ktorý sa nachádza na konci manipulátora RMS (let STS-114)

Stavba stanice[upraviť | upraviť zdroj]

Stavba stanice vyžadovala viac ako 50 montážnych a ďalších letov. Celkovo 35 letov na ISS spravili raketoplány a nákladné lode Progress do konca r.2013 vykonali 55 letov.

Stanica sa skladá z týchto modulov a dielov:

  • Už vypustené (v poradí v akom boli pripojené)
    • Zaria (Заря, funkcionalno-gruzovoj blok, FGB, функционально-грузовой блок, ФГБ) – prvý vypustený modul stanice ISS. Spolu s modulom Zvezda tvorí kľúčovú časť ruského segmentu stanice. Na obežnú dráhu ho vyniesla ruská trojstupňová nosná raketa Proton.
    • Unity (Node 1) – slúži ako prechodový modul, ku ktorému sa pripája americká časť stanice. Spája ruský modul Zaria a americké moduly Destiny, Quest a priehradovú konštrukcia Z1. Neskôr bude k nemu pripojená Cupola a Node 3. Bol vynesený raketoplánom Endeavour pri misii STS-88.
    • Zvezda (Звезда, servisnyj moduľ, сервисный модуль, СМ) – základ ruskej časti stanice, má tvar valca, je vybavený solárnymi panelmi. Vynesená bola raketou Proton.
    • laboratórny modul Destiny – vynesený bol raketoplánom Atlantis pri misii STS-98. Je to laboratórny modul, v ktorom môže byť umiestnených celkovo 23 skríň (päť na podlahe, šesť po stranách a na strope) s experimentami a nákladom.
    • prechodová komora Quest (Joint Airlock) – zabezpečuje výstup kozmonautov do otvoreného priestoru. Bola vynesená na palube raketoplánu Atlantis počas misie STS-104. Na vonkajšom povrchu sú umiestnené dve nádrže s kyslíkom a dve s dusíkom.
    • styčný modul Pirs (Пирс, stykovočnyj modul, стыковочный модуль-1, СМ-1) – slúži na pripájanie ruských vesmírnych lodí (Sojuz, Progress). Môže byť použitý aj ako prechodová komora na výstup dvoch kozmonautov do voľného kozmu. Modul je vajcovitého tvaru, vynesený bol kozmickou loďou Progress-M SO-1.
    • Harmony – Slúži ako prechodový uzol medzi modulmi. Obsahuje štyri prístrojové skrine zabezpečujúce napájanie pripojených modulov elektrickou energiou a prenos dát. Bol vynesený raketoplánom Discovery pri misii STS-120.
    • Columbus – európsky laboratórny modul, najväčší príspevok Európskej kozmickej agentúry (ESA) na stavbe ISS. Laboratórium tvorí valcovitý modul s kónickými koncami. Modul odštartoval na palube raketoplánu Atlantis STS-122.
    • Kibó – trojdielny (s manipulátorom JEMRMS štvordielny) japonský modul, ktorý po častiach dopravili na stanicu raketoplány v roku 2008.
    • Poisk (MRM2) – podobný modulu Pirs. Slúži na pripájanie ruských lodí a na vedecké experimenty. Dopravila ho kozmická loď Progress M-MIM2
    • Tranquility (Node-3) – vynesený raketoplánom Endeavour pri misii STS-130. Modul obsahuje systémy podpory života, systémy obnovy a monitorovania atmosféry stanice, cvičebné nástroje a priestory pre hygienu.
    • Cupola – modul so šiestimi veľkými oknami určený na vedecké pozorovania Zeme. Je pripojený k modulu Tranquility a bol dopravený pri misii STS-130.
    • Rassvet (MRM1) – menší výskumný modul s prechodovou komorou pripojený k Zariji. Bol dopravený raketoplánom Atlantis pri lete STS-132.
    • PMM Leonardo – vznikol prestavbou z MPLM Leonardo, slúži hlavne na uskladnenie zásob. Je pripojený k spodnému uzlu Unity. Bol vynesený raketoplánom Discovery pri misii STS-133.

Zoznam základných posádok[upraviť | upraviť zdroj]

Bližšie informácie v hlavnom článku: Zoznam základných posádok Medzinárodnej vesmírnej stanice

Od novembra 2002 je stanica trvalo obývaná. Stála posádka, ktorá je označovaná ako expedícia bola krátko po začiatku výstavby stanice dvojčlenná. Potom sa počet astronautov zvýšil na 3, ale krátko po katastrofe Columbie bol počet astronautov na stanici zredukovaný opäť na dvoch. 29. mája 2009 sa posádka rozšírila na 6 osôb.

Posádka sa vždy skladá aspoň z jedného amerického astronauta a jedného ruského. V prípade trojčlennej posádky je tretí člen buď tiež Američan alebo Rus, alebo je nominovaný ďalšími kozmickými agentúrami (často z ESA). Veliteľ stanice je nadradený všetkým ostatným členom aj veliteľom vesmírnych lodí, kým sú pripojené k stanici. Každá expedícia má svoj vlastný znak obsahujúci mená členov stálej posádky.

Úpravy v roku 2008[upraviť | upraviť zdroj]

  • Vo februári 2008 posádka raketoplánu Atlantis doviezla a nainštalovala na ISS európsky laboratórny modul Columbus.
  • V marci bolo úlohou raketoplánu Endeavour dopravenie prvej časti japonského vesmírneho laboratórneho modulu Kibo a kanadského robotického systému Dextre.
  • V apríli posádka raketoplánu Discovery nainštalovala ďalšiu, najväčšiu časť modulu Kibo.

Pozorovanie[upraviť | upraviť zdroj]

Prelet Medzinárodnej vesmírnej stanice (biela čiarka) nad mestom Sedona v Arizone. Snímka bola exponovaná 30 sekúnd.

Medzinárodná vesmírna stanica je dobre pozorovateľná z ktoréhokoľvek miesta Zeme, aj keď nie všade o rovnakom čase. Pri prelete nad daným územím vyzerá ako veľmi jasný, neblikajúci pohybujúci sa bod. S magnitúdou niekedy presahujúcou −3 je oveľa jasnejšia, než všetky hviezdy a jasnosťou sa približuje k planéte Venuši. Jej jasnosť je však premenlivá v závislosti od preletu. Je to najjasnejšia umelá družica na oblohe. Viditeľný prelet trvá do päť minút, ale zvyčajne je kratší kvôli západu stanice do zemského tieňa. Za skorého súmraku a neskorého úsvitu sú jej prelety dlhšie ako za neskorého súmraku a skorého úsvitu.

Život na palube[upraviť | upraviť zdroj]

Denný harmonogram[upraviť | upraviť zdroj]

Bežný deň posádky začína budíčkom o 6:00 ráno, nasledujú bežné ranné (aj hygienické) aktivity a prvá kontrola stanice. Posádka sa naraňajkuje a začne naplánovanú dennú aktivitu okolo 8:10, pričom prvá zmena trvá do 13:05. Po hodinovej obedňajšej prestávke pokračuje posádka v plnení harmonogramu, o 19:30 nasleduje večera a záverečný denný brífing. Naplánovaný spánok začína o 21:30. Posádka sa pracovným a fyzickým aktivitám venuje približne 10 hodín denne, 5 hodín v sobotu a zvyšok má k dispozícii pre relax či vlastnú potrebu.

Spánok[upraviť | upraviť zdroj]

Na stanici je nainštalovaných celkovo šesť spánkových buniek, pričom 2 bunky sú v module Zvezda a 4 v module Harmony (ISS). Americké bunky sú plne privátne, ventilované a zvukovo izolované. Ruské majú každá vlastné okienko, sú však ukrátené o rovnaký komfort zvukovej izolácie.

Kvalitná ventilácia je extrémne dôležitá najmä pri spánku, pretože vydychovaný oxid uhličitý má v mikrogravitácii tendenciu kumulácie okolo hlavy a organizmus kozmonauta by veľmi rýchlo mohol trpieť nedostatkom kyslíku až do stavu dusenia sa.

Spánkový režim je nezriedka narúšaný špeciálnymi úlohami alebo príletom kozmickej lode so zásobami alebo posádkou.

Strava[upraviť | upraviť zdroj]

Potraviny sú na stanicu dopravované zväčša vo vákuovom balení a dehydrovanom stave. Stanica je vybavená mikrovlnnými ohrievačmi, studenou aj horúcou vodou. Váha je kritickým faktorom pri kozmických letoch, preto sa napr. konzervy či fľašky takmer nepoužívajú. Jedným z dôsledkov mikrogravitácie spolu s dehydratáciou jedla je aj podstatné zníženie chutnosti potravín, preto posádka musí používať podstatne väčšie množstvá korenia ako pri klasickom varení a venovať zvýšenú pozornosť príprave dávok. Je preto pochopiteľné, že sa teší na každú novú dodávku potravín, ktorá obsahuje aj čerstvé ovocie či zeleninu. Pre každého člena posádky sa pripravuje samostatné menu podľa jeho osobných chuťových preferencíí a nutričných potrieb. Potraviny všeobecne sú volené a balené tak, aby neprodukovali omrvinky, kvapky či iné častice, ktoré by mohli znečistiť alebo ohroziť stanicu. Sáčky s tekutinami majú slamky, pevnejšie jedlo sa konzumuje klasickým príborom vybaveným magnetmi.

Hygiena[upraviť | upraviť zdroj]

Hygiena sa prispôsobuje najmä obmedzeniam spôsobeným mikrogravitáciou, ale aj priestorovými či zásobovacími obmedzeniami stanice. Práve tu sa naplno zúročili dlhoročné skúsenosti z vesmírnej stanice Mir. Pokusy so špeciálnou sprchou zlyhali, dnes používajú kozmonauti väčšinou len antibakteriálnym roztokom navlhčené papierové utierky, ktorými sa dôkladne omyjú. Šampón je nepenivý a po umytí hlavy sa odsaje. Zubná pasta je konzumovateľná, takže kozmonaut ju po vyčistení zubov jednoducho prehltne. Stanica má dve podtlakové toalety, umiestnené v moduloch Zvezda a Tranquility. Kozmonaut sa najprv popruhmi pripevní na toaletu a zabezpečí dobrý kontakt s tesnením odsávacieho zariadenia. Ventilačný mechanizmus odsaje telesný odpad, ktorý sa skladuje v špeciálnom kontajneri. Po jeho naplnení aj ďalším odpadom zo stanice nakoniec zhorí v atmosfére Zeme. Tekutý odpad sa recykluje do zásobníkov s pitnou vodou.

Zdravie[upraviť | upraviť zdroj]

Psychické aj fyzické zdravie posádky sa veľmi starostlivo sleduje. Faktory, ktoré na neho vplývajú, sú najmä mikrogravitácia, stres, radiácia a dôsledky vyplývajúce z obmedzenosti priestoru, súkromia a náročného harmonogramu. Mikrogravitácia spôsobuje najmä atrofiu svalov a rednutie kostí, preto každý člen posádky musí denne venovať približne 2 hodiny cvičeniu na špeciálnych zariadeniach. Taktiež sa výrazne znižuje tvorba červených krviniek či odolnosť imunitného systému.

Jedným z nepríjemných faktorov neustále fungujúcej ventilácie je trvalá a pomerne vysoká hladina hluku. V prípade ISS je to ale stále nepomerne lepšie, ako to bolo na stanici Mir.

Cena[upraviť | upraviť zdroj]

Medzinárodná vesmírna stanica je bezpochyby najdrahším samostatným projektom v ľudskej histórii. Náklady na stavbu a prevádzku dosahujú astronomických 150 miliárd dolárov (odhad pri kurze doláru v r. 2010). Najväčší diel znáša NASA (72.4 miliárd), potom nasledujú Ruská kozmická agentúra (12 miliárd), Japonská kozmická agentúra a Európska kozmická agentúra (ESA) (zhodne po 5 miliardách) a Kanadská kozmická agentúra (približne 2 miliardy). Je nutné prirátať aj cenu všetkých letov raketoplánov, pričom každý jednotlivý let stál 1.4 miliardy (spolu teda viac ako 50 miliárd dolárov). Ak zrátame celkový počet strávených hodín všetkých posádok na stanici, dospejeme k číslu 20 tisíc. Po prepočte na celkové náklady teda vychádza každý deň pobytu kozmonauta na stanici približne 7.5 milióna dolárov.

Referencie[upraviť | upraviť zdroj]

  1. http://blogs.nasa.gov - oficiálne správy a oznamy NASA
  2. CLARK, Stephen. Space station partners set 2028 as certification goal [online]. Spaceflight Now, 2010-03-11, [cit. 2011-06-01]. Dostupné online. (anglicky)
  3. Canada's space station commitment renewed [online]. CBC News, 2012-02-29, [cit. 2014-04-09]. Dostupné online. (anglicky)

Iné projekty[upraviť | upraviť zdroj]

Externé odkazy[upraviť | upraviť zdroj]