Starptautiskā kosmosa stacija (SKS): kas tā ir, vēsture un misijas
Uzzini visu par Starptautisko kosmosa staciju (SKS): tās vēsturi, būvēšanu, starptautiskajiem partneriem, galvenajām misijām un nozīmīgākajiem atklājumiem.
Starptautiskā kosmosa stacija (SKS) ir kosmosa stacija - ļoti liels satelīts, kurā cilvēki var dzīvot vairākus mēnešus. Līdz 2011. gadam tā tika būvēta zemajā Zemes orbītā, bet kopš tā laika ir pievienoti citi elementi. Pēdējā daļa - Bigelow modulis - tika pievienota 2016. gadā. Stacija ir vairāku valstu - ASV, Krievijas, Eiropas, Japānas un Kanādas - kopīgs projekts. Arī citas valstis, piemēram, Brazīlija, Itālija un Ķīna, sadarbojoties ar citām valstīm, strādā ar SKS.
SKS būvniecība sākās 1998. gadā, kad Krievijas un ASV kosmosa moduļi tika savienoti kopā.
Konstrukcija un galvenie elementi
Staciju veido savienotas moduļu, laboratoriju, saules paneļu un savienojošo struktūru sistēmas. Pirmais modulis, kas tika izvirzīts kosmosā, bija Krievijas Zarja (1998), kam sekoja ASV savienojošais elements Unity. Galvenās laboratorijas un moduļi ietver Krievijas Zvezda, ASV Destiny, Eiropas Columbus un Japānas Kibo. Truss struktūra satur lielos saules paneļus un dzesēšanas radiātorus, bet Kanādas Canadarm2 ir svarīgs robots stacijas apkalpošanai un apmeklētāju piestiprināšanai.
2016. gadā stacijai tika pievienots iepūšamais modulis BEAM (Bigelow Expandable Activity Module), kas demonstrēja jaunas, vieglas dzīvojamās telpas tehnoloģijas. Kopā stacija izveidojusies pakāpeniski, sapludinot dažādu valstu ieguldījumus.
Orbīta un tehniskie dati
SKS riņķo ap Zemi zemajā orbītā, aptuveni 400 km augstumā (augs un nokrītas nedaudz laika gaitā, tādēļ to regulāri koriģē). Orbītas slīpums ir 51,6°, kas ļauj stacijai pārlidot lielu daļu virsmas un uzņemt apkalpi no dažādām starta vietām. Vienu apgriezienu ap Zemi stacija veic aptuveni ik pēc 90–92 minūtēm.
SKS masa ir aptuveni ~420 tonnas (atkarībā no pievienotajiem moduļiem) un kopējais izmērs no viena gala līdz otram var sasniegt futbola laukuma līmeņa platumu — aptuveni 100–110 metru reģionā, ja skaita arī saules paneļu izplešanos.
Apdzīvošana un dzīves apstākļi
Staciju nepārtraukti apdzīvo cilvēki kopš 2000. gada novembra (pirmā ilgstošā apkalpe — Expedition 1). Apkalpe parasti sastāv no 3–6 cilvēkiem, bet, pateicoties jaunajām komerciālajām kapsulām, vienlaikus stacijā dažkārt var uzturēties līdz 7 cilvēkiem. Dzīve mikrogravitācijā prasa pielāgošanos: tiek izmantoti īpaši gulēšanas maisi, pārtikas maisījumi un ierīces higiēnai.
Līdzsvars un veselība tiek uzturēti ar fiziskajām nodarbībām (speciāli velotrenažieri, skriešanas josta un ierīces spēka treniņiem), jo bez vingrojumiem muskuļi un kauli atrofējas. Dzīvības atbalsta sistēmas atkārtoti izmanto ūdeni un gaisu — kondensātu un urīnu attīra, to izmantojot dzeramajam ūdenim; CO2 tiek attīrīts, un tiek piegādāti skābekļa rezerves.
Zinātniskie pētījumi un misijas
Viena no SKS galvenajām funkcijām ir zinātne mikrogravitācijā. Stacijā veic pētījumus bioloģijā, medicīnā, fizikā, materiālu zinātnē, degšanas procesā un zemes novērošanā. Pētījumi palīdz izprast, kā mikrogravitācija un kosmiskā radiācija ietekmē šūnas, augus un cilvēka organismu, kā arī testē jaunas tehnoloģijas nākotnes misijām (piem., dzīvības atbalsta sistēmas, materiālu izturība, inženiertehniskas sistēmas).
Stacijā regulāri tiek īstenotas arī tehnoloģiju demonstrācijas — piemēram, iepūšamie moduļi, roboti un jaunas ražošanas metodes, kas var būt noderīgas komerciālajai telpiskajai darbībai.
Starptautiskā sadarbība un loma
SKS ir unikāls globāls projekts — kopdarbs starp galvenajiem partneriem: NASA (ASV), Roscosmos (Krievija), ESA (Eiropa), JAXA (Japāna) un CSA (Kanāda). Šis projekts veicina zinātnisko, tehnoloģisko un diplomātisko sadarbību, kā arī palīdz trenēt astronautus ilgstošām kosmosa misijām.
Daudzas citas valstis un pētniecības institūcijas izmanto SKS resursus, rīko eksperimentus vai piegādā instrumentus, tādējādi paplašinot starptautisko līdzdalību.
Apmeklētāji, piegādes un transports
Kopš būvniecības sākuma SKS apkalpošanai un piegādēm ir izmantotas dažādas transporta sistēmas. Būtiskākās bijušas Krievijas Soyuz (tā bija galvenā apkalpes nogādāšanas sistēma) un Progress kravas kuģi, ASV piederošās Space Shuttle misijas (līdz 2011. gada apstādināšanai), Eiropas ATV, Japānas HTV, kā arī mūsdienu komerciālie kravu un apkalpes kuģi — SpaceX Dragon, Northrop Grumman Cygnus un drīzumā Boeing Starliner un citi.
Piegādes iekļauj pārtiku, ūdeni, instrumentus, rezerves daļas un zinātniskās iekārtas. Apkalpes maiņa parasti notiek periodiski, izmantojot iepriekš plānotus lidojumus.
Remonta darbi un kosmiskie izbraucieni (EVA)
Stacijas uzturēšanai nepieciešami regulāri kosmiski izbraucieni (EVA), kuros astronauti veic remontdarbus, nomaina instrumentus, uzstāda jaunus paneļus vai veic citus tehniskus darbus. EVA ir sarežģīta un prasa īpašu apmācību, jo astronautiem jāstrādā mikrogravitācijā un jāizmanto speciālas skafandra sistēmas.
Nākotne
Pašlaik SKS darbība ir plānota vismaz līdz 2030. gadam, un tiek apsvērti varianti par pagarinājumu, komercializāciju vai pakāpenisku pāreju uz privātām stacijām. Projekti, piemēram, Axiom Space un citi komerciālie moduļi, plāno izmantot SKS infrastruktūru vai piesaistīties stacijai pirms veidot neatkarīgas privātas stacijas.
Pēc ekspluatācijas beigām stacija, visticamāk, tiks droši nogremdēta kontrolētā reentry procesā pāri klajam okeānam, lai mazinātu sadalīšanās riskus Zemes atmosfērā.
Kopsavilkums: SKS ir liela starptautiska platforma zinātnes, inženierzinātņu un kosmosa tehnoloģiju attīstībai, kas nodrošina nepārtrauktu cilvēku klātbūtni kosmosā un kalpo par testu lauku nākotnes tālāku misiju attīstībai.
Izcelsme
Astoņdesmito gadu sākumā NASA plānoja kosmosa staciju "Brīvība" kā padomju kosmosa staciju "Saljut" un "Mir" ekvivalentu. Tā tā arī netika izstrādāta, un, beidzoties Padomju Savienības un aukstajam karam, to atcēla. Kosmosa sacensību beigas mudināja ASV administrācijas amatpersonas 90. gadu sākumā sākt sarunas ar starptautiskajiem partneriem Eiropu, Krieviju, Japānu un Kanādu, lai izveidotu patiesi starptautisku kosmosa staciju. Par šo projektu pirmo reizi paziņoja 1993. gadā, un to nosauca par kosmosa staciju Alfa. Tajā bija plānots apvienot visu iesaistīto kosmosa aģentūru piedāvātās kosmosa stacijas: NASA kosmosa staciju "Freedom", Krievijas "Mir-2" (Mir kosmosa stacijas pēctece, kuras kodols tagad ir Zvezda) un EKA "Columbus", kas bija plānota kā atsevišķa kosmosa laboratorija.
Ražošana
ISS komponenti tika ražoti dažādās rūpnīcās visā pasaulē, un tie visi tika nogādāti kosmosa stacijas apstrādes iekārtā Kenedija kosmosa centrā, lai veiktu pēdējos ražošanas, mašīnu montāžas un palaišanas apstrādes posmus. Sastāvdaļas ir izgatavotas no nerūsējošā tērauda, titāna, alumīnija un vara.
Montāža
Starptautiskās kosmosa stacijas montāža ir liels notikums kosmosa arhitektūrā. Krievu moduļi, ko palaida un pietauvojās ar savām raķetēm. Visus pārējos komponentus nogādāja kosmosa kuģis "Space Shuttle". Līdz 2011. gada 5. jūnijam[atjauninājums] vairāk nekā 1000 EVA stundu ilgā laikā bija pievienotas 159 sastāvdaļas. Daudzi no moduļiem, kas tika palaisti ar Space Shuttle, tika testēti uz zemes kosmosa stacijas apstrādes iekārtā, lai pirms palaišanas atrastu un novērstu problēmas.
Pirmo sekciju - funkcionālo kravas bloku "Zarja" - 1998. gada novembrī orbītā nogādāja Krievijas raķete "Proton". Pirms tika nosūtīta pirmā ekspedīcijas 1. ekspedīcijas apkalpe, tika pievienotas vēl divas daļas (Unity modulis un Zvezda servisa modulis). Ekspedīcija 1 piestāja pie SKS 2000. gada 1. novembrī, un tās sastāvā bija ASV astronauts Viljams Šepards un divi Krievijas kosmonauti - Jurijs Gidzenko un Sergejs Krikalajevs.
| Starptautiskās kosmosa stacijas montāža | |||||||
| Daļas | Montāžas lidojums | Darbības uzsākšanas datums | Nesējraķete | Atsevišķi skati | Skats ar staciju | ||
| Zarya (FGB) | 1A/R | 1998-11-20 | Proton-K |
|
| ||
| Vienotība (1. mezgls), PMA-1 un PMA-2 | 2A | 1998-12-04 | Space Shuttle Endeavour (STS-88) |
|
| ||
| Zvezda (pakalpojumu modulis) | 1R | 2000-07-12 | Proton-K |
|
| ||
| Z1 kopnes un PMA-3 | 3A | 2000-10-11 | Space Shuttle Discovery (STS-92) |
|
| ||
| P6 kopņu un saules bateriju masīvi | 4A | 2000-11-30 | Space Shuttle Endeavour (STS-97) |
|
| ||
| Destiny (ASV laboratorija) | 5A | 2001-02-07 | Space Shuttle Atlantis (STS-98) |
|
| ||
| Ārējā glabāšanas platforma-1 | 5A.1 | 2001-03-08 | Space Shuttle Discovery (STS-102) |
|
| ||
| Canadarm2 (SSRMS) | 6A | 2001-04-19 | Space Shuttle Endeavour (STS-100) |
|
| ||
| Quest (kopīgā gaisa slūžas kamera) | 7A | 2001-07-12 | Space Shuttle Atlantis (STS-104) |
|
| ||
| Pirs (dokeru nodalījums un gaisa slūžas) | 4R | 2001-09-14 | Sojuz-U |
|
| ||
| S0 kopņu sijas | 8A | 2002-04-08 | Space Shuttle Atlantis (STS-110) |
|
| ||
| Mobilā bāzes sistēma | UF2 | 2002-06-05 | Space Shuttle Endeavour (STS-111) |
|
| ||
| S1 kopņu konstrukcijas | 9A | 2002-10-07 | Space Shuttle Atlantis (STS-112) |
|
| ||
| P1 kopne | 11A | 2002-11-23 | Space Shuttle Endeavour (STS-113) |
|
| ||
| ESP-2 | LF1 | 2005-07-26 | Space Shuttle Discovery (STS-114) |
|
| ||
| P3/P4 kopņu un saules bateriju masīvi | 12A | 2006-09-09 | Space Shuttle Atlantis (STS-115) |
|
| ||
| P5 kopnes | 12A.1 | 2006-12-09 | Space Shuttle Discovery (STS-116) |
|
| ||
| S3/S4 kopņu un saules bateriju masīvi | 13A | 2007-06-08 | Space Shuttle Atlantis (STS-117) |
|
| ||
| S5 kopnes un ESP-3 | 13A.1 | 2007-08-08 | Space Shuttle Endeavour (STS-118) |
|
| ||
| Harmonija (2. mezgls) | 10A | 2007-10-23 | Space Shuttle Discovery (STS-120) |
|
| ||
| Columbus (Eiropas laboratorija) | 1E | 2008-02-07 | Space Shuttle Atlantis (STS-122) |
|
| ||
| Dextre (SPDM) | 1J/A | 2008-03-11 | Space Shuttle Endeavour (STS-123) |
|
| ||
| Japānas hermetizētais modulis (JEM-PM) | 1J | 2008-05-31 | Space Shuttle Discovery (STS-124) |
|
| ||
| S6 kopņu un saules bateriju masīvi | 15A | 2009-03-15 | Space Shuttle Discovery (STS-119) |
|
| ||
| Japānas pakļautā iekārta (JEM-EF) | 2J/A | 2009-07-15 | Space Shuttle Endeavour (STS-127) |
|
| ||
| Poisk (MRM-2) | 5R | 2009-11-10 | Sojuz-U |
|
| ||
| ExPRESS loģistikas pārvadātāji 1 un 2 | ULF3 | 2009-11-16 | Space Shuttle Atlantis (STS-129) |
|
| ||
| Kupols & | 20A | 2010-02-08 | Space Shuttle Endeavour (STS-130) |
|
| ||
| Rassvet (MRM-1) | ULF4 | 2010-05-14 | Space Shuttle Atlantis (STS-132) |
|
| ||
| Leonardo (PMM) un EXPRESS loģistikas pārvadātājs 4 | ULF5 | 2011-02-24 | Space Shuttle Discovery (STS-133) |
|
|
| |
| Alfa magnētiskais spektrometrs, OBSS un EXPRESS loģistikas transportlīdzeklis 3 | ULF6 | 2011-05-16 | Space Shuttle Endeavour (STS-134) |
|
|
| |
| Bigelow paplašināmais aktivitāšu modulis | 2016-04-08 | Falcon 9 (SpaceX CRS-8) |
| ||||
| Daļas | Montāžas lidojums | Darbības uzsākšanas datums | Nesējraķete | Atsevišķs skats | Skats ar staciju | ||
.jpg)
.jpg){kind=spacer}
ISS rasējums (izjaukts skats)
Dzīve kosmosā
Pirms gulētiešanas
Cilvēkiem, kas dzīvo kosmosa stacijā, ir jāpierod pie visdažādākajām pārmaiņām salīdzinājumā ar dzīvi uz Zemes. Viņiem ir nepieciešamas tikai 90 minūtes, lai riņķotu ap Zemi, tāpēc saule izskatās tā, it kā tā 16 reizes dienā uzlēktu un austu. Tas var būt mulsinoši, īpaši tad, kad cilvēks mēģina izlemt, kad viņam vajadzētu iet gulēt. Astronauti tik un tā cenšas ievērot 24 stundu grafiku. Gulēt viņiem jāguļ guļammaisos, kas ir piestiprināti pie sienas. Viņiem jātērpjas iekšpusē, lai gulēšanas laikā nepeldētu prom. En:wikt:Strap
Nulles gravitācija
Orbītā nepastāv G spēks (to sauc par brīvo kritienu jeb nulles gravitāciju). Lai palīdzētu sagatavot astronautus nulles gravitācijas pieredzei, NASA treneri astronautus ieliek ūdenī. Tā kā ūdens liek cilvēkam peldēt, tas nedaudz līdzinās bezsvara gravitācijas sajūtai. Tomēr ūdenī viņi var spiesties pret ūdeni un kustēties. Bezsvara stāvoklī nav nekā, pret ko spiesties, tāpēc viņi vienkārši peld gaisā. Cits treniņa veids ir iekāpt lidmašīnā un likt lidmašīnai ļoti ātri krist uz zemes. Tas ļauj cilvēkiem ļoti īsu brīdi izbaudīt nulles gravitāciju. Šāda apmācība sākumā cilvēkiem var izraisīt diezgan sliktu pašsajūtu.
Bezsvara stāvoklī astronauti kājas ļoti maz izmanto, tāpēc viņiem ir nepieciešams daudz vingrinājumu, lai tās nekļūtu pārāk vājas. Bez gravitācijas astronautiem var izveidoties liela ķermeņa augšdaļa un tievas kājas. To sauc par vistas kāju sindromu. Astronautiem katru dienu ir intensīvi jātrenējas, lai saglabātu veselību.
Ēšana kosmosa stilā ir sarežģīta. Ūdens un citi šķidrumi kosmosā neizplūst, tāpēc, ja kosmosa stacijā kāds no tiem tiktu izliets, tas peldētu visur apkārt. Šķidrumi var sabojāt elektroniskās iekārtas, tāpēc astronautiem kosmosā jābūt ļoti uzmanīgiem. Viņi dzer, sūkājot ūdeni no maisiņa vai no caurulītes, kas piestiprināta pie sienas. Viņi nevar likt ēdienu uz šķīvjiem, jo tas vienkārši peldētu, tāpēc viņi to liek maisiņos un ēd no tiem. Ēdiens, ko viņi ēd, parasti ir žāvēts, jo jebkuras drupatas var sabojāt aprīkojumu.
Dažreiz astronautiem augšup tiek sūtīti
svaigi augļi un dārzeņi, taču to nosūtīšana ir ļoti dārga un sarežģīta, tāpēc viņiem līdzi jāņem daudz pārtikas.
Vannas istaba
Patiesībā kosmosā vannas istabu, iespējams, vajadzētu saukt par tualeti, jo tajā tiešām nevar nomazgāties. Tā vietā astronauti izmanto strūklas pistoles, lai nomazgātos dušā. Viens cilvēks šļakstās pats ar pistoli, kamēr citi cilvēki stāv ārpusē ar ūdens vakuumu, lai atbrīvotos no visa ūdens, kas izkūst no dušas. Tas ir diezgan grūti, tāpēc astronauti parasti vienkārši mazgājas "sūkļa vannā" ar mitru drānu.
Vēl viena problēma var būt tualetes. Tualetēm ir paredzēts izmantot gravitāciju, lai tās darbotos. Kad tualete ir noskalota, gravitācija liek ūdenim nolaisties uz leju. Tā kā astronauti uz SKS nejūt gravitāciju, tualetei ir jābūt piestiprinātai pie astronautiem un uzmanīgi jāizsūc visi atkritumi.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir Starptautiskā kosmosa stacija?
A: Starptautiskā kosmosa stacija ir ļoti liels satelīts, kurā cilvēki var dzīvot vairākus mēnešus.
J: Kad tika pievienota pēdējā Starptautiskās kosmosa stacijas daļa?
A: Pēdējā daļa - Bigelow modulis - tika pievienota 2016. gadā.
J: Kuras valstis ir iesaistītas Starptautiskās kosmosa stacijas projektā?
A: Starptautiskā kosmosa stacija ir vairāku pasaules valstu kopīgs projekts: ASV, Krievijas, Eiropas, Japānas un Kanādas.
J: Kad tika sākta Starptautiskās kosmosa stacijas būvniecība?
A: Starptautiskās kosmosa stacijas būvniecība sākās 1998. gadā.
J: Kā tika uzbūvēta Starptautiskā kosmosa stacija?
A: Lai izveidotu Starptautisko kosmosa staciju, tika savienoti Krievijas un ASV kosmosa moduļi.
J: Vai ar Starptautisko kosmosa staciju sadarbojas arī citas valstis?
A: Jā, arī citas valstis, piemēram, Brazīlija, Itālija un Ķīna, sadarbojoties ar citām valstīm, strādā ar Starptautisko kosmosa staciju.
J: Kur atrodas Starptautiskā kosmosa stacija?
A: Starptautiskā kosmosa stacija ir izveidota zemajā Zemes orbītā.
Meklēt