Mezinárodní vesmírná stanice -
International Space Station

z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Mezinárodní vesmírná stanice
Pohled dopředu na Mezinárodní vesmírnou stanici s částí Země v pozadí.  V pohledu je šestnáct párových kaštanově zbarvených hlavních křídel solárního pole, osm na každé straně stanice, namontovaných na centrální integrovanou příhradovou konstrukci.  Podél krovu je rozmístěno deset bílých radiátorů.  K základně dvou hlavních párů solárních polí nejvíce vpravo jsou namontovány dvě menší párové světle hnědé zaváděcí solární pole ISS.  Ke středu příhradového nosníku je připojen shluk tlakových modulů uspořádaných do podlouhlého tvaru T.  Sada solárních polí je připevněna k modulu na zadním konci clusteru.
Šikmý výhled vpřed v listopadu 2021.
Insignia ISS.svg Znak ISS.png
Statistika stanice
ID COSPAR 1998-067A
SATCAT č. 25544
Volací znak Alfa , stanice
Osádka Plná posádka: 7
Aktuálně na palubě: 11
( Posádka-3 , Sojuz MS-21 , Posádka-4 )
Expedice : 67
Velitel : Thomas Marshburn ( NASA )
Zahájení 20. listopadu 1998
; před 23 lety
 (
1998-11-20
)
Panel
Hmotnost 444 615 kg (980 208 lb)
Délka 73,0 m (239,4 stop)
Šířka 109,0 m (357,5 ft)
Tlakový objem 915,6 m 3 (32 333 cu ft)
Atmosférický tlak 101,3  kPa (14,7  psi ; 1,0  atm )
79 % dusík, 21 % kyslík
Nadmořská výška perigea 413 km (256,6 mil) AMSL
Apogee výška 422 km (262,2 mi) AMSL
Orbitální sklon 51,64°
Orbitální rychlost 7,66 km/s
(27 600 km/h; 17 100 mph)
Orbitální období 92,68 minut
Oběžné dráhy za den 15,49
Orbitální epocha 24. dubna 2022 16:30:11
Dny na oběžné dráze 23 let, 5 měsíců, 7 dní
(28. dubna 2022)
Dny obsazené 21 let, 5 měsíců, 25 dní
(28. dubna 2022)
Počet oběžných drah 131 440 od ​​prosince 2020
Orbitální rozpad 2 km/měsíc
Komponenty ISS na rozloženém schématu, přičemž moduly na oběžné dráze jsou zvýrazněny oranžově a ty, které stále čekají na start, modře nebo růžově
Prvky stanice k listopadu 2021
( rozložený pohled )
a dalších oborech. ISS je vhodná pro testování systémů a vybavení kosmických lodí potřebných pro možné budoucí dlouhodobé mise na Měsíc a Mars.

Program ISS se vyvinul z Space Station Freedom , amerického návrhu z roku 1984 na vybudování trvale obsazené stanice na oběžné dráze Země, a ze současného sovětsko-ruského návrhu Mir-2 z roku 1976 s podobnými cíli. ISS je po sovětských a později ruských stanicích Saljut , Almaz a Mir a americkém Skylabu devátou vesmírnou stanicí obývanou posádkami . Je to největší umělý objekt ve vesmíru a největší satelit na nízké oběžné dráze Země, pravidelně viditelný pouhým okem z povrchu Země. Udržuje oběžnou dráhu s průměrnou nadmořskou výškou 400 kilometrů (250 mil) pomocí reboost manévrů pomocí motorů servisního modulu Zvezda nebo navštěvující kosmické lodi. ISS oběhne Zemi za zhruba 93 minut a dokončí 15,5 oběhu za den.

Stanice je rozdělena do dvou sekcí: ruský orbitální segment (ROS) je provozován Ruskem, zatímco orbitální segment Spojených států (USOS) je provozován Spojenými státy stejně jako ostatními státy. Ruský segment zahrnuje šest modulů. Americký segment zahrnuje deset modulů, jejichž podpůrné služby jsou distribuovány 76,6 % pro NASA, 12,8 % pro JAXA, 8,3 % pro ESA a 2,3 % pro CSA.

Roskosmos podpořil pokračující provoz ROS do roku 2024, když již dříve navrhl použití prvků tohoto segmentu k vybudování nové ruské vesmírné stanice s názvem OPSEK . Pokračování spolupráce se však stala nejistou kvůli ruské invazi na Ukrajinu v roce 2022 a následným mezinárodním sankcím vůči Rusku, které teoreticky může snížit, přesměrovat nebo omezit financování své části vesmírné stanice kvůli sankcím uvaleným na ně.

První součást ISS byla vypuštěna v roce 1998 a první dlouhodobí obyvatelé dorazili 2. listopadu 2000 po vypuštění z kosmodromu Bajkonur 31. října 2000. Stanice byla od té doby nepřetržitě obsazena 21 let a 177 dní, nejdelší nepřetržitý provoz. lidská přítomnost na nízké oběžné dráze Země, která překonala předchozí rekord 9 let a 357 dní, který držela vesmírná stanice Mir . Nejnovější hlavní přetlakový modul, Nauka , byl instalován v roce 2021, něco málo přes deset let po předchozím velkém přírůstku, Leonardo v roce 2011. Vývoj a montáž stanice pokračuje, v roce 2016 byl přidán experimentální nafukovací vesmírný prostor a několik velkých nových Ruské prvky plánované ke startu v roce 2021. V lednu 2022 bylo oprávnění k provozu stanice prodlouženo do roku 2030, přičemž financování je zajištěno do tohoto roku. Po tomto okamžiku se objevily výzvy k privatizaci operací ISS, aby bylo možné pokračovat v budoucích misích na Měsíc a Mars , přičemž bývalý administrátor NASA Jim Bridenstine prohlásil: „vzhledem k našim současným rozpočtovým omezením, pokud chceme letět na Měsíc a chceme letět na Mars, musíme komercializovat nízkou oběžnou dráhu Země a přejít k dalšímu kroku."

ISS se skládá z přetlakových obytných modulů, nosných konstrukcí, fotovoltaických solárních polí , tepelných zářičů , dokovacích portů , experimentálních šachet a robotických ramen. Hlavní moduly ISS byly vypuštěny ruskými raketami Proton a Sojuz a americkými raketoplány . Stanici obsluhuje řada hostujících kosmických lodí: ruský Sojuz a Progress , SpaceX Dragon 2 a Northrop Grumman Space Systems Cygnus a dříve European Automated Transfer Vehicle (ATV), japonský H-II Transfer Vehicle a SpaceX Dragon 1 . Kosmická loď Dragon umožňuje návrat natlakovaného nákladu na Zemi, což se používá například k repatriaci vědeckých experimentů k dalšímu rozboru. Od dubna 2022 navštívilo vesmírnou stanici 251 astronautů, kosmonautů a vesmírných turistů z 20 různých zemí , mnozí z nich několikrát.

Dějiny

Na začátku 80. let NASA plánovala spustit modulární vesmírnou stanici s názvem Freedom jako protějšek sovětských vesmírných stanic Saljut a Mir . V roce 1984 byla ESA pozvána k účasti na Space Station Freedom a ESA schválila laboratoř Columbus do roku 1987. Japonský experimentální modul (JEM) nebo Kibō byl vyhlášen v roce 1985 jako součást vesmírné stanice Freedom v reakci na Žádost NASA v roce 1982.

a se schopností vyvinout se v plnohodnotnou evropskou orbitální základnu do konce století. Vesmírná stanice se také chystala propojit vznikající evropské a japonské národní vesmírné programy blíže k projektu vedeném USA, čímž zabránila těmto zemím stát se také hlavními, nezávislými konkurenty.

.

Dne 12. dubna 2021 bylo na schůzce s ruským prezidentem Vladimirem Putinem rozhodnuto, že Rusko by mohlo odstoupit z programu ISS v roce 2025. Podle ruských úřadů vypršel časový rámec provozu stanice a její stav zůstává nedostatečný.

Účel

ISS byla původně zamýšlena jako laboratoř, observatoř a továrna a zároveň poskytovat dopravu, údržbu a základnu na nízkou oběžnou dráhu Země pro možné budoucí mise na Měsíc, Mars a asteroidy. Ne všechna použití předpokládaná v původním memorandu o porozumění mezi NASA a Roskosmosem však byla realizována. V národní vesmírné politice Spojených států z roku 2010 byla ISS přidělena další role sloužící komerčním, diplomatickým a vzdělávacím účelům.

Vědecký výzkum

Pohled z rybího oka na několik laboratoří

ISS poskytuje platformu pro provádění vědeckého výzkumu s napájením, daty, chlazením a posádkou pro podporu experimentů. Malé kosmické lodě bez posádky mohou také poskytnout platformy pro experimenty, zejména ty, které zahrnují nulovou gravitaci a expozici vesmíru, ale vesmírné stanice nabízejí dlouhodobé prostředí, kde lze studie provádět potenciálně po celá desetiletí, v kombinaci s rychlým přístupem pro lidské výzkumníky.

ISS zjednodušuje jednotlivé experimenty tím, že umožňuje skupinám experimentů sdílet stejné starty a čas posádky. Výzkum se provádí v široké škále oborů, včetně astrobiologie , astronomie , fyzikálních věd , věd o materiálech , vesmírného počasí , meteorologie a lidského výzkumu včetně vesmírné medicíny a věd o živé přírodě . Vědci na Zemi mají včasný přístup k datům a mohou posádce navrhnout experimentální úpravy. Pokud jsou nutné následné experimenty, rutinně naplánované starty zásobovacích plavidel umožňují relativně snadné spuštění nového hardwaru. Posádky létají na několikaměsíční expedice , které poskytují přibližně 160 osobohodin za týden práce se šestičlennou posádkou. Značné množství času posádky však zabere údržba stanice.

Snad nejpozoruhodnějším experimentem ISS je Alpha Magnetic Spectrometer (AMS), který je určen k detekci temné hmoty a odpovídá na další základní otázky o našem vesmíru a je podle NASA stejně důležitý jako Hubbleův vesmírný dalekohled . V současné době zakotvila na stanici a nemohla být snadno umístěna na volně létající satelitní platformu kvůli jejím potřebám výkonu a šířky pásma. Dne 3. dubna 2013 vědci oznámili, že náznaky temné hmoty mohly být detekovány AMS. Podle vědců „První výsledky z vesmírného alfa magnetického spektrometru potvrzují nevysvětlitelný přebytek vysokoenergetických pozitronů v kosmickém záření vázaném na Zemi“.

Vesmírné prostředí je nepřátelské k životu. Nechráněná přítomnost ve vesmíru je charakterizována intenzivním radiačním polem (skládajícím se především z protonů a dalších subatomárních nabitých částic ze slunečního větru , kromě kosmického záření ), vysokým vakuem, extrémními teplotami a mikrogravitací. Některé jednoduché formy života zvané extremofilové , stejně jako malí bezobratlí zvaní tardigrades , mohou v tomto prostředí přežít v extrémně suchém stavu díky vysušení .

Lékařský výzkum zlepšuje znalosti o účincích dlouhodobého vystavení lidskému tělu ve vesmíru, včetně svalové atrofie , úbytku kostní hmoty a posunu tekutin. Tato data budou použita k určení, zda jsou možné dlouhodobé lety člověka do vesmíru a kolonizace vesmíru . V roce 2006 údaje o úbytku kostní hmoty a svalové atrofii naznačovaly, že by existovalo značné riziko zlomenin a pohybových problémů, pokud by astronauti přistáli na planetě po dlouhé meziplanetární plavbě, jako je šestiměsíční interval potřebný k cestě na Mars .

Lékařské studie jsou prováděny na palubě ISS jménem National Space Biomedical Research Institute (NSBRI). Nejvýznamnější z nich je studie Advanced Diagnostic Ultrasound in Microgravity , ve které astronauti provádějí ultrazvukové skenování pod vedením vzdálených odborníků. Studie se zabývá diagnostikou a léčbou zdravotních stavů ve vesmíru. Na palubě ISS obvykle není žádný lékař a diagnostika zdravotních stavů je výzvou. Očekává se, že dálkově řízené ultrazvukové skeny budou mít uplatnění na Zemi v situacích nouzové a venkovské péče, kde je přístup k vyškolenému lékaři obtížný.

V srpnu 2020 vědci oznámili, že na základě studií provedených na Mezinárodní vesmírné stanici bylo zjištěno, že bakterie ze Země, zejména bakterie Deinococcus radiodurans , která je vysoce odolná vůči environmentálním rizikům , přežívají tři roky ve vesmíru . Tato zjištění podpořila myšlenku panspermie , hypotézu, že život existuje v celém vesmíru , distribuovaný různými způsoby, včetně vesmírného prachu , meteoroidů , asteroidů , komet , planetoidů nebo kontaminovaných kosmických lodí .

Dálkový průzkum Země, astronomie a výzkum hlubokého vesmíru na ISS se v průběhu roku 2010 dramaticky zvýšily po dokončení amerického orbitálního segmentu v roce 2011. Během více než 20 let trvání programu ISS výzkumníci na palubě ISS i na zemi zkoumali aerosoly , ozón , blesky a oxidy v zemské atmosféře, stejně jako Slunce , kosmické záření, kosmický prach , antihmotu a temnou hmotu ve vesmíru. Příklady experimentů dálkového průzkumu Země, které proběhly na ISS, jsou Orbiting Carbon Observatory 3 , ISS-RapidScat , ECOSTRESS , Global Ecosystem Dynamics Investigation a Cloud Aerosol Transport System . Astronomické dalekohledy a experimenty založené na ISS zahrnují SOLAR , Neutron Star Interior Composition Explorer , Calorimetric Electron Telescope , Monitor of All-sky X-ray Image (MAXI) a Alpha Magnetic Spectrometer .

Volný pád

Člen posádky ISS uchovává vzorky
Srovnání mezi hořením svíčky na Zemi (vlevo) a v prostředí volného pádu, jako je to na ISS (vpravo)

Gravitace ve výšce ISS je přibližně z 90 % silnější než na povrchu Země, ale objekty na oběžné dráze jsou v nepřetržitém stavu volného pádu , což má za následek zdánlivý stav beztíže . Tato vnímaná beztíže je narušena pěti účinky:

  • Vytáhněte ze zbytkové atmosféry.
  • Vibrace z pohybů mechanických systémů a posádky.
  • Ovládání palubních gyroskopů momentu řízení letové polohy .
  • Tryskání trysek pro změnu polohy nebo orbity.
  • Efekty gravitačního gradientu , známé také jako přílivové efekty. Předměty na různých místech v rámci ISS by, pokud by nebyly připojeny ke stanici, sledovaly mírně odlišné oběžné dráhy. Díky mechanickému spojení tyto položky působí malými silami, které udržují stanici v pohybu jako tuhé těleso .

Vědci zkoumají vliv prostředí stanice blízkého beztíži na evoluci, vývoj, růst a vnitřní procesy rostlin a živočichů. V reakci na některá data chce NASA prozkoumat účinky mikrogravitace na růst trojrozměrných tkání podobných lidem a neobvyklých proteinových krystalů , které se mohou tvořit ve vesmíru.

Zkoumání fyziky tekutin v mikrogravitaci poskytne lepší modely chování tekutin. Protože tekutiny lze v mikrogravitaci téměř úplně kombinovat, fyzici zkoumají tekutiny, které se na Zemi špatně mísí. Zkoumání reakcí, které jsou zpomaleny nízkou gravitací a nízkými teplotami, zlepší naše chápání supravodivosti .

Studium vědy o materiálech je důležitou výzkumnou činností ISS, jejímž cílem je sklízet ekonomické výhody prostřednictvím zdokonalování technik používaných v terénu. Mezi další oblasti zájmu patří vliv nízké gravitace na spalování prostřednictvím studia účinnosti spalování a kontroly emisí a škodlivin. Tato zjištění mohou zlepšit znalosti o výrobě energie a vést k ekonomickým a ekologickým přínosům.

Průzkum

3D plán ruského komplexu MARS-500 , který se používá k provádění pozemních experimentů, které doplňují přípravy založené na ISS pro lidskou misi na Mars

ISS poskytuje místo v relativním bezpečí nízké oběžné dráhy Země pro testování systémů kosmických lodí, které budou nutné pro dlouhodobé mise na Měsíc a Mars. To poskytuje zkušenosti s provozem, údržbou i opravami a výměnami na oběžné dráze. To pomůže rozvíjet základní dovednosti v ovládání kosmických lodí dále od Země, snížit rizika mise a posouvat schopnosti meziplanetárních kosmických lodí. S odkazem na experiment MARS-500 , experiment izolace posádky prováděný na Zemi, ESA uvádí, že „vzhledem k tomu, že ISS je nezbytná pro zodpovězení otázek týkajících se možného vlivu stavu beztíže, radiace a dalších vesmírně specifických faktorů, aspektů, jako je účinek dlouhého -časovou izolaci a omezení lze vhodněji řešit pomocí pozemních simulací“. Sergej Krasnov, vedoucí programů pro lety lidí do vesmíru pro ruskou kosmickou agenturu Roskosmos, v roce 2011 navrhl, aby na ISS mohla být provedena „kratší verze“ MARS-500.

V roce 2009, když si všiml hodnoty samotného rámce partnerství, Sergej Krasnov napsal: „Ve srovnání s partnery jednajícími odděleně by nám partneři rozvíjející doplňkové schopnosti a zdroje mohli poskytnout mnohem větší jistotu úspěchu a bezpečnosti vesmírného průzkumu. ISS dále pomáhá urychlit průzkum vesmíru v blízkosti Země a realizaci budoucích programů výzkumu a průzkumu Sluneční soustavy, včetně Měsíce a Marsu." Mise na Mars s posádkou může být mnohonárodní úsilí zahrnující vesmírné agentury a země mimo současné partnerství ISS. V roce 2010 generální ředitel ESA Jean-Jacques Dordain prohlásil, že jeho agentura je připravena navrhnout dalším čtyřem partnerům, aby byly Čína, Indie a Jižní Korea přizvány k partnerství s ISS. Šéf NASA Charles Bolden v únoru 2011 prohlásil: „Jakákoli mise na Mars bude pravděpodobně globálním úsilím“. V současné době federální legislativa USA brání spolupráci NASA s Čínou na vesmírných projektech.

Vzdělávání a kulturní osvěta

Posádka ISS poskytuje studentům na Zemi příležitosti tím, že provádí studentské experimenty, provádí vzdělávací demonstrace, umožňuje studentům účast ve třídních verzích experimentů ISS a přímo zapojuje studenty pomocí rádia, videolinku a e-mailu. ESA nabízí širokou škálu bezplatných výukových materiálů, které si lze stáhnout pro použití ve třídách. Během jedné lekce mohou studenti procházet 3D modelem interiéru a exteriéru ISS a čelit spontánním výzvám k řešení v reálném čase.

Japonská agentura pro výzkum vesmíru (JAXA) si klade za cíl inspirovat děti, aby „sledovaly řemeslo“ a zvýšily jejich „uvědomění si důležitosti života a jejich odpovědnosti ve společnosti“. Prostřednictvím řady vzdělávacích průvodců studenti rozvíjejí hlubší porozumění minulosti a blízké budoucnosti vesmírných letů s posádkou, stejně jako Země a života. V experimentech JAXA „Seeds in Space“ jsou mutační účinky kosmického letu na rostlinná semena na palubě ISS zkoumány pěstováním slunečnicových semen, která létala na ISS asi devět měsíců. V první fázi používání Kibō od roku 2008 do poloviny roku 2010 prováděli výzkumníci z více než tuctu japonských univerzit experimenty v různých oblastech.

Dalším významným cílem programu ISS jsou kulturní aktivity. Tetsuo Tanaka, ředitel Centra pro vesmírné prostředí a využití prostoru JAXA, řekl: "Ve vesmíru je něco, co se dotýká i lidí, kteří se o vědu nezajímají."

Amatérské rádio na ISS (ARISS) je dobrovolnický program, který povzbuzuje studenty po celém světě, aby se věnovali kariéře ve vědě, technice, inženýrství a matematice prostřednictvím amatérských rádiových komunikačních příležitostí s posádkou ISS. ARISS je mezinárodní pracovní skupina, která se skládá z delegací z devíti zemí, včetně několika evropských, a také Japonska, Ruska, Kanady a Spojených států. V oblastech, kde nelze použít rádiová zařízení, hlasité telefony spojují studenty s pozemními stanicemi, které pak spojují hovory s vesmírnou stanicí.

Mluvený hlasový záznam astronauta ESA Paola Nespoliho na téma ISS, vytvořený v listopadu 2017 pro Wikipedii
.

V květnu 2013 velitel Chris Hadfield natočil na palubě stanice hudební video Davida BowiehoSpace Oddity “, které bylo zveřejněno na YouTube. Bylo to vůbec první hudební video, které bylo natočeno ve vesmíru.

V listopadu 2017, během účasti na Expedici 52 / 53 na ISS, pořídil Paolo Nespoli dvě nahrávky svého mluveného hlasu (jednu v angličtině a druhou v rodné italštině) pro použití v článcích na Wikipedii . Jednalo se o první obsah vytvořený ve vesmíru speciálně pro Wikipedii.

V listopadu 2021 byla oznámena výstava virtuální reality s názvem The Infinite představující život na palubě ISS.

Konstrukce

Výrobní

Výroba a zpracování modulu ISS Node 2 ve zpracovatelském zařízení vesmírné stanice

Vzhledem k tomu, že Mezinárodní vesmírná stanice je projekt mezinárodní spolupráce, komponenty pro montáž na oběžné dráze byly vyrobeny v různých zemích po celém světě. Počínaje polovinou 90. let byly americké komponenty Destiny , Unity , Integrated Truss Structure a solární pole vyrobeny v Marshall Space Flight Center a Michoud Assembly Facility . Tyto moduly byly dodány do budovy Operations and Checkout Building a Space Station Processing Facility (SSPF) ke konečné montáži a zpracování pro start.

Ruské moduly, včetně Zarya a Zvezda , byly vyrobeny v Chruničevově státním výzkumném a výrobním vesmírném středisku v Moskvě . Zvezda byla původně vyráběna v roce 1985 jako součást pro Mir-2 , ale nikdy nebyla vypuštěna a místo toho se stala servisním modulem ISS.

SSPF ke zpracování startu.

Japonský experimentální modul Kibō byl vyroben v různých technologických výrobních závodech v Japonsku, v NASDA (nyní JAXA) Tsukuba Space Center a Institute of Space and Astronautical Science . Modul Kibo byl přepraven lodí a letecky převezen do SSPF.

.

Shromáždění

ISS byla pomalu sestavována během více než deseti let vesmírných letů a posádek.
Ikonický pohled na dokončenou stanici z raketoplánu Atlantis během STS-132 , 23. května 2010

Sestavení Mezinárodní vesmírné stanice, hlavní úsilí ve vesmírné architektuře , začalo v listopadu 1998. Ruské moduly startovaly a kotvily roboticky, s výjimkou Rassvet . Všechny ostatní moduly byly dodány raketoplánem , což vyžadovalo instalaci členy posádky ISS a raketoplánu pomocí Canadarm2 (SSRMS) a mimovozových aktivit (EVA); do 5. června 2011 přidali 159 komponent během více než 1000 hodin EVA. 127 z těchto výstupů do vesmíru pocházelo ze stanice a zbývajících 32 bylo vypuštěno z přechodových komor ukotvených raketoplánů. Beta úhel stanice musel být zohledněn po celou dobu výstavby .

, odvlhčovač, generátory kyslíku a cvičební zařízení, plus datovou, hlasovou a televizní komunikaci s řízením mise, což umožnilo trvalé bydlení stanice.

První rezidentní posádka, Expedice 1 , dorazila v listopadu 2000 na Sojuzu TM-31 . Na konci prvního dne na stanici požádal astronaut Bill Shepherd o použití rádiového volacího znaku „ Alfa “, kterému spolu s kosmonautem Sergejem Krikalevem dali přednost před těžkopádnější „ Mezinárodní vesmírnou stanicí “. Název " Alfa " byl dříve používán pro stanici na počátku 90. let a jeho použití bylo povoleno pro celou Expedici 1. Shepherd už nějakou dobu prosazoval použití nového názvu pro projektové manažery. S odkazem na námořní tradici na tiskové konferenci před startem řekl: "Po tisíce let se lidé plavili na moři na lodích. Lidé tato plavidla navrhli a postavili, spustili je s dobrým pocitem, že jméno přinese dobré štěstí pro posádku a úspěch jejich plavby." Jurij Semenov , tehdejší prezident ruské vesmírné korporace Energia , nesouhlasil s názvem „ Alfa “, protože se domníval, že Mir je první modulární vesmírná stanice, takže názvy „ Beta “ nebo „ Mir  2“ pro ISS by byly vhodnější.

, navíc k hlavnímu robotickému rameni stanice, Canadarm2, a několika dalším segmentům Integrated Truss Structure.

ve stejném roce .

Do června 2011 se stanice skládala z 15 přetlakových modulů a integrované příhradové konstrukce. Zbývá spustit tři moduly, včetně modulu Prichal , a dva výkonové moduly nazvané NEM-1 a NEM-2. Nejnovější ruský primární výzkumný modul Nauka zakotvil v červenci 2021 spolu s evropským robotickým ramenem, které se bude moci přemístit do různých částí ruských modulů stanice.

Hrubá hmotnost stanice se v průběhu času mění. Celková startovací hmotnost modulů na oběžné dráze je asi 417 289 kg (919 965 lb) (k 3. září 2011). Množství experimentů, náhradních dílů, osobních věcí, posádky, potravin, oblečení, pohonných hmot, zásob vody, zásob plynu, ukotvených kosmických lodí a dalších položek se přidává k celkové hmotnosti stanice. Plynný vodík je neustále vypouštěn přes palubu generátory kyslíku.

Struktura

ISS je modulární vesmírná stanice. Modulární stanice umožňují přidávat nebo odebírat moduly ze stávající struktury, což umožňuje větší flexibilitu.

Níže je schéma hlavních součástí stanice. Modré plochy jsou přetlakové sekce přístupné posádce bez použití skafandrů. Červeně je označena nepřetlaková konstrukce stanice. Plánované komponenty jsou zobrazeny bíle, neinstalované nebo neuvedené komponenty jsou zobrazeny hnědou barvou a předchozí komponenty šedou barvou. Ostatní součásti bez tlaku jsou žluté. Uzel Unity se připojuje přímo k laboratoři Destiny . Pro přehlednost jsou zobrazeny odděleně. Podobné případy jsou také vidět v jiných částech struktury.

Ruský
dokovací port
Solární pole
Zvezda DOS-8

(servisní modul)
Solární pole
Ruský
dokovací port
Poisk (MRM-2)

přechodová komora
Ruský
dokovací port
Prostředky uchycení
velkých užitečných nákladů
Tepelný radiátor
Solární pole
Evropské (ERA)
robotické rameno
Ruský
dokovací port
Nauka MLM-U

(laboratoř)
Ruský
dokovací port
Přichal Ruský
dokovací port
Solární pole
Ruský dokovací port
Ruský
dokovací port
Ruský
dokovací port
Solární pole
(částečně zasunuté)
Zarya FGB
(první modul)
Solární pole
(částečně zasunuté)
Rassvet
(MRM-1)
Ruský
dokovací port
PMA 1 BEAM
stanoviště
Hledání
přechodové komory
Unity
Node 1
Bishop
přechodová komora
iROSA ESP-2 Kopule
Solární pole
Solární pole
Tepelný radiátor Tepelný radiátor
Solární pole
Solární pole
iROSA ELC 2 , AMS Krov Z1 ELC 3 Příhradový nosník S5/6 Příhradový nosník S3/S4 Příhradový nosník S1 Příhradový nosník S0 Příhradový nosník P1 Příhradový nosník P3/P4 P5/6 Vazník ELC 4 , ESP 3 ELC 1
Solární pole
Solární pole
Solární pole
iROSA
Solární pole
iROSA iROSA ESP-1 Kibō logistický
nákladový prostor
iROSA Externí užitečné zatížení Kolumbova
laboratoř
Moduly Axiom

Tlakové moduly

Zarya , jak ji viděl Endeavour během STS-88

Zarya

Jednota , jak ji viděl Endeavour během STS-88

Jednota

Spojovací modul Unity , známý také jako Node 1, je první součástí ISS vyrobenou v USA. Spojuje ruskou a americkou část stanice a posádka zde společně jí.

Modul je válcovitého tvaru se šesti místy kotvení ( vpředu , na zádi , na levoboku , na pravoboku , zenitu a nadiru ), což usnadňuje připojení k dalším modulům. Unity měří 4,57 metru (15,0 ft) v průměru, je 5,47 metru (17,9 ft) dlouhý, je vyroben z oceli a byl postaven pro NASA společností Boeing ve výrobním závodě v Marshall Space Flight Center v Huntsville, Alabama . Unity je prvním ze tří spojovacích modulů; další dva jsou Harmony a Tranquility .

Zvezda , jak ji viděl Endeavour během STS-97

Zvezda

Zvezda (rusky:

Звезда
, což znamená „hvězda“), Saljut DOS-8 , je také známý jako servisní modul Zvezda . Byl to třetí modul vypuštěný na stanici a poskytuje všechny systémy podpory života stanice , z nichž některé jsou doplněny v USOS, a také obytné prostory pro dva členy posádky. Je to strukturální a funkční centrum ruského orbitálního segmentu , což je ruská část ISS. Posádka se zde shromáždila, aby řešila mimořádné události na stanici.

Modul vyrobila společnost RKK Energia , hlavní subdodavatelské práce GKNPTs Khrunichev. Zvezda byla vypuštěna na raketě Proton dne 12. července 2000 a připojena k modulu Zarya dne 26. července 2000.

Modul Destiny se instaluje na ISS

Osud

Modul Destiny , známý také jako US Lab, je primárním operačním zařízením pro americký výzkumný náklad na palubě ISS. Byla připojena k modulu Unity a aktivována po dobu pěti dnů v únoru 2001. Destiny je první trvale fungující orbitální výzkumná stanice NASA od doby, kdy byl Skylab opuštěn v únoru 1974. Společnost Boeing zahájila stavbu 14,5t vážícího 32 000 lb. výzkumná laboratoř v roce 1995 v Michoud Assembly Facility a poté Marshall Space Flight Center v Huntsville, Alabama. Destiny byl odeslán do Kennedyho vesmírného střediska na Floridě v roce 1998 a byl předán NASA k předstartovní přípravě v srpnu 2000. Odstartoval 7. února 2001 na palubě raketoplánu Atlantis na STS-98 . Astronauti pracují uvnitř přetlakového zařízení, aby prováděli výzkum v mnoha vědeckých oblastech. Vědci z celého světa by výsledky využili ke zlepšení svých studií v medicíně, strojírenství, biotechnologii, fyzice, nauce o materiálech a vědě o Zemi.

Quest Joint Airlock Module

Hledání

Společný vzduchový uzávěr (také známý jako „Quest“) je poskytován USA a poskytuje schopnost pro extravehikulární aktivitu (EVA) na ISS pomocí buď US Extravehicular Mobility Unit (EMU) nebo ruských obleků Orlan EVA. Před vypuštěním této přechodové komory byly EVA prováděny buď z amerického raketoplánu (v doku) nebo z přenosové komory na servisním modulu. Kvůli řadě systémových a konstrukčních rozdílů bylo možné z raketoplánu použít pouze americké skafandry a ze servisního modulu pouze ruské skafandry. Joint Airlock tento krátkodobý problém zmírňuje tím, že umožňuje použití jednoho (nebo obou) systémů skafandrů. Joint Airlock byl vypuštěn na ISS-7A / STS-104 v červenci 2001 a byl připojen k pravému dokovacímu portu Node 1. Joint Airlock je 20 stop dlouhý, 13 stop v průměru a váží 6,5 tuny. Joint Airlock byl postaven Boeingem v Marshall Space Flight Center. Společná vzduchová komora byla spuštěna vysokotlakým plynovým shromážděním. Vysokotlaká plynová sestava byla namontována na vnější povrch společné vzduchové komory a bude podporovat operace EVA s dýchacími plyny a rozšiřuje systém zásobování plynem servisního modulu. Společná vzduchová komora má dvě hlavní součásti: vzduchovou komoru pro posádku, ze které astronauti a kosmonauti opouštějí ISS, a vzduchovou komoru s vybavením navrženou pro uložení EVA výstroje a pro takzvané noční „tábory“, ve kterých je dusík z těl astronautů přes noc vypouštěn, když v ní klesá tlak. příprava na výstupy do vesmíru následující den. To zmírňuje ohyby, protože astronauti jsou po EVA znovu natlakováni.

Přechodová komora pro posádku byla odvozena z vnější komory raketoplánu. Je vybaven osvětlením, vnějšími madly a sestavou rozhraní UIA (Umbilical Interface Assembly). UIA je umístěna na jedné stěně vzduchové komory pro posádku a zajišťuje přívod vody, zpětné potrubí odpadní vody a přívod kyslíku. UIA také poskytuje komunikační zařízení a napájecí rozhraní skafandrů a může podporovat dva skafandry současně. Mohou to být buď dva americké skafandry EMU, dva ruské skafandry ORLAN, nebo jeden od každého designu.

Poisk

Poisk (rusky:

По́иск
, rozsvíceno 'Search') byl vypuštěn 10. listopadu 2009 připojený k upravené kosmické lodi Progress , nazvané Progress M-MIM2 , na raketě Sojuz-U z odpalovací rampy 1 na kosmodromu Bajkonur v Kazachstánu . Poisk se používá jako modul ruské vzduchové komory, který obsahuje dva identické poklopy EVA. Venkovní poklop na vesmírné stanici Mir selhal poté, co se po odjištění otevřel příliš rychle, protože v přechodové komoře zůstalo malé množství vzduchu. Všechny poklopy EVA na ISS se otevírají dovnitř a jsou tlakově těsnící. Poisk se používá k uskladnění, servisu a renovaci ruských obleků Orlan a zajišťuje pohotovostní vstup pro posádku používající mírně objemnější americké obleky. Nejvzdálenější dokovací port na modulu umožňuje dokování Sojuzů a kosmických lodí Progress a automatický přenos pohonných hmot do a ze skladu na ROS. Od odletu identického modulu Pirs 26. července 2021 sloužil Poisk jako jediná přechodová komora na ROS.

Harmonie zobrazená spojená s Kolumbem , Kibem a Destiny . PMA-2 tváře. Nadir a zenit jsou otevřené.

Harmonie

Harmony , také známý jako Node 2 , je „užitkovým centrem“ ISS. Propojuje laboratorní moduly Spojených států, Evropy a Japonska a také poskytuje elektrickou energii a elektronická data. Jsou zde umístěny spací kajuty pro čtyři členy posádky.

Klid v roce 2011

Klid

Tranquility , také známý jako Node 3, je modul ISS. Obsahuje systémy kontroly prostředí, systémy podpory života , toaletu, cvičební zařízení a pozorovací kopuli .

Evropská kosmická agentura a

Modul Columbus na ISS

Kolumbus

Columbus je vědecká laboratoř, která je součástí ISS a je největším samostatným příspěvkem ke stanici od Evropské vesmírné agentury.

v Německu.

Evropská kosmická agentura utratila 1,4 miliardy EUR (asi

Kibō

Japonský experimentální modul (JEM), přezdívaný

Okna kopule
s
okenicemi se otevírají

Kopule

Kopule je observatorní modul ISS postavený

Rassvet

MLM vybavení

MLM vybavení na Rassvet
Širokoúhlý pohled na nový modul (za Rassvet ) připojený k ROS při pohledu z kupole

V květnu 2010 bylo zařízení pro Nauku vypuštěno na STS-132 (jako součást dohody s NASA) a dodáno raketoplánem Atlantis . Zařízení vážící 1,4 metrické tuny bylo připevněno k vnější straně Rassvet (MRM-1). Zahrnoval náhradní loketní kloub pro evropské robotické rameno (ERA) (které bylo spuštěno s Naukou ) a přenosný pracovní stůl ERA používaný během EVA, stejně jako tepelný radiátor, vnitřní hardware a experimentální vzduchový uzávěr pro vypouštění CubeSatů , které mají být umístěny. na upraveném pasivním dopředném portu poblíž spodního konce modulu Nauka .

Upravený pasivní dopředný port pro experimentální přechodovou komoru poblíž nejhlubšího konce Nauky

Rozmístitelný chladič bude použit k přidání další chladicí schopnosti Nauka , což umožní modulu hostit více vědeckých experimentů. Přechodová komora bude sloužit pouze k provádění experimentů uvnitř a vně modulu s pomocí ERA – velmi podobné japonské přechodové komoře a Nanoracks Bishop Airlock na americkém segmentu stanice.

ERA se použije k odstranění radiátoru a vzduchové komory z Rassvet a jejich přenesení do Nauky . Očekává se, že tento proces bude trvat několik měsíců. Přenese se také přenosná pracovní plošina, kterou lze připevnit na konec ERA a umožnit kosmonautům „jezdit“ na konci ramene během výstupů do vesmíru.

Dalším vybavením MLM je 4segmentové externí rozhraní užitečného zatížení nazývané prostředky pro připojení velkých nákladu (Sredstva Krepleniya Krupnogabaritnykh Obyektov, SKKO), které bylo do Nauky dodáno kosmickou lodí Progress MS-18 .

Leonardo

.

Modul Bigelow Expandable Activity Module

Průběh expanze BEAM

Modul Bigelow Expandable Activity Module (BEAM) je experimentální modul rozšiřitelné vesmírné stanice vyvinutý společností Bigelow Aerospace na základě smlouvy s NASA pro testování jako dočasný modul na Mezinárodní vesmírné stanici (ISS) od roku 2016 do minimálně roku 2020. ISS dne 10. dubna 2016, byla ukotvena ke stanici 16. dubna v Tranquility Node 3 a byla rozšířena a natlakována dne 28. května 2016.

IDA-1 nastojato

Mezinárodní dokovací adaptéry

Mezinárodní dokovací adaptér (IDA) je adaptér dokovacího systému kosmické lodi vyvinutý pro převod APAS-95 na dokovací systém NASA (NDS). IDA je umístěn na každém ze dvou otevřených tlakových adaptérů ISS (PMA), které jsou oba připojeny k modulu Harmony .

Na palubě stanice jsou aktuálně nainstalovány dva mezinárodní dokovací adaptéry. Původně bylo plánováno, že IDA-1 bude instalován na PMA-2, který se nachází na dopředném portu Harmony , a IDA-2 bude nainstalován na PMA-3 v zenitu Harmony . Poté, co byl IDA 1 zničen při startu , byl IDA-2 nainstalován na PMA-2 dne 19. srpna 2016, zatímco IDA-3 byl později nainstalován na PMA-3 dne 21. srpna 2019.

Modul vzduchové komory NanoRacks Bishop nainstalován na ISS

Modul Bishop Airlock

Modul NanoRacks Bishop Airlock Module je komerčně financovaný modul přechodové komory vypuštěný k ISS na SpaceX CRS-21 dne 6. prosince 2020. Modul postavily NanoRacks , Thales Alenia Space a Boeing. Bude použit k nasazení CubeSatů , malých satelitů a dalších externích užitečných zátěží pro NASA, CASIS a další komerční a vládní zákazníky.

Nauka

.
1637984492234 Odpojení Progress MS 17 a dočasný dokovací adaptér Nauka nadir Odstranění

Na svém nadirovém portu měl dočasný dokovací adaptér pro mise s posádkou i bez posádky až do příjezdu Prichala, kde byl těsně před příjezdem odstraněn odlétající kosmickou lodí Progress.

Nauka a Prichal přistáli na ISS

Přichal

Prichal , také známý jako Uzlovoy Module nebo UM (rusky:

Узловой Модуль Причал
, lit. 'Nodal Module Kotviště'), je 4tunový (8800 lb) modul ve tvaru koule, který ruskému segmentu poskytne další port Soyuz. Kosmické lodě MS a Progress MS. UM byla vypuštěna v listopadu 2021. Byla integrována se speciální verzí nákladní kosmické lodi Progress a vypuštěna standardní raketou Sojuz, kotvící v nadirovém přístavu modulu Nauka . Jeden port je vybaven aktivním hybridním dokovacím portem, který umožňuje dokování s MLM modulem. Zbývajících pět portů jsou pasivní hybridy, umožňující dokování vozidel Sojuz a Progress, ale i těžších modulů a budoucích kosmických lodí s upravenými dokovacími systémy. Modul uzlu měl sloužit jako jediný trvalý prvek zrušeného komplexu OPSEK (Orbital Piloted Assembly and Experiment Complex ).

Beztlakové prvky

Rozpis komponent nosníku ISS zobrazující nosníky a všechny jednotky ORU na místě

ISS má velké množství externích součástí, které nevyžadují natlakování. Největší z nich je Integrated Truss Structure (ITS), ke které jsou namontovány hlavní solární pole stanice a tepelné radiátory . ITS se skládá z deseti samostatných segmentů tvořících strukturu dlouhou 108,5 metru (356 stop).

Stanice měla mít několik menších externích součástí, jako je šest robotických ramen, tři externí úložné platformy (ESP) a čtyři expresní logistické nosiče (ELC). Zatímco tyto platformy umožňují experimenty (včetně MISSE , STP-H3 a Robotic Refueling Mission ) rozmístit a provádět ve vesmírném vakuu tím, že poskytují elektřinu a zpracovávají experimentální data lokálně, jejich primární funkcí je ukládat náhradní orbitální náhradní jednotky (ORU). ). Jednotky ORU jsou díly, které mohou být vyměněny, když selžou nebo projdou svou konstrukční životností, včetně čerpadel, skladovacích nádrží, antén a bateriových jednotek. Takové jednotky jsou nahrazeny buď astronauty během EVA, nebo robotickými pažemi. Několik misí raketoplánů bylo věnováno dodávkám ORU, včetně STS-129 , STS-133 a STS-134. Od ledna 2011 byl využíván pouze jeden další způsob přepravy ORU – japonská nákladní loď HTV-2  – která dodávala FHRC a CTC-2 prostřednictvím své exponované palety (EP).

Výstavba integrované příhradové konstrukce nad Novým Zélandem.
(AMS), experiment částicové fyziky spuštěný na STS-134 v květnu 2011 a namontovaný externě na ITS. AMS měří kosmické záření, aby hledal důkazy o temné hmotě a antihmotě.

Komerční platforma Bartolomeo External Payload Hosting Platform, vyrobená společností Airbus, byla spuštěna 6. března 2020 na palubě CRS-20 a připojena k evropskému modulu Columbus . Poskytne dalších 12 externích slotů pro užitečné zatížení, které doplní osm na ExPRESS Logistics Carriers , deset na Kibō a čtyři na Columbusu . Systém je navržen pro robotickou údržbu a nebude vyžadovat zásah astronauta. Je pojmenován po mladším bratrovi Kryštofa Kolumba.

Robotické paže a nákladní jeřáby

Velitel Volkov stojí na Pirsovi zády k Sojuzu a obsluhuje ruční
jeřáb Strela (který drží fotografa Olega Kononenka ).
Dextre , stejně jako mnoho experimentů a robotických paží stanice, lze ovládat ze Země, což umožňuje provádění úkolů, zatímco posádka spí.

Integrovaná příhradová konstrukce slouží jako základ pro primární systém dálkového manipulátoru stanice, Mobile Servicing System (MSS), který se skládá ze tří hlavních komponent:

  • Canadarm2 , největší robotické rameno na ISS, má hmotnost 1800 kilogramů (4000 lb) a používá se k: ukotvení a manipulaci s vesmírnými loděmi a moduly na USOS; držet členy posádky a vybavení na místě během EVA; a pohybem Dextra provádět úkoly.
  • Dextre je 1 560 kg (3 440 lb) robotický manipulátor, který má dvě ramena a otočné torzo, s elektrickým nářadím, světly a videem pro výměnu orbitálních náhradních jednotek (ORU) a provádění dalších úkolů vyžadujících jemné ovládání.

K Zarye na STS-134 bylo přidáno drapákové zařízení , které umožnilo Canadarm2 proniknout do ruského orbitálního segmentu. Během STS-134 byl také instalován 15m (50 stop) Orbiter Boom Sensor System (OBSS), který byl použit ke kontrole desek tepelného štítu na misích Space Shuttle a který lze na stanici použít ke zvýšení dosahu MSS. . Zaměstnanci na Zemi nebo na ISS mohou ovládat komponenty MSS pomocí dálkového ovládání a provádět práci mimo stanici bez nutnosti vesmírných procházek.

Japonský systém dálkového manipulátoru , který obsluhuje zařízení Kibō Exposed Facility, byl spuštěn na STS-124 a je připojen k tlakovému modulu Kibō . Rameno je podobné ramenu raketoplánu, protože je trvale připojeno na jednom konci a na druhém konci má západkový koncový efektor pro standardní drapákové přípravky.

'Arrow') během EVA pro přesun posádky a vybavení po ROS. Každý jeřáb Strela má hmotnost 45 kg (99 lb).

Bývalý modul

Pirs

Pirs (rusky: Пирс, rozsvícený. 'Molo') byl vypuštěn 14. září 2001 jako mise shromáždění ISS 4R na ruské raketě Sojuz-U s použitím upravené kosmické lodi Progress , Progress M-SO1 , jako horního stupně. Pirs byl odpojen pomocí Progress MS-16 dne 26. července 2021, 10:56 UTC, a vyletěl z oběžné dráhy téhož dne ve 14:51 UTC, aby se uvolnil prostor pro připojení modulu Nauka k vesmírné stanici. Před odjezdem sloužil Pirs jako primární ruská přechodová komora na stanici, která se používala k ukládání a renovaci ruských skafandrů Orlan.

Modul Pirs připojený k ISS.
Dokovací prostor ISS-65 Pirs se odděluje od vesmírné stanice

Plánované komponenty

Segment axiomu

a bude pokračovat ve svém provozu na vesmírné stanici Axiom po ukončení provozu ISS na konci roku 2020.

Navrhované komponenty

Xbase

Vyrobeno společností Bigelow Aerospace . V srpnu 2016 Bigelow vyjednal dohodu s NASA o vývoji plnohodnotného pozemního prototypu Deep Space Habitation založeného na B330 v rámci druhé fáze Next Space Technologies for Exploration Partnerships. Modul se nazývá Expandable Bigelow Advanced Station Enhancement (XBASE), protože Bigelow doufá, že modul otestuje připojením k Mezinárodní vesmírné stanici.

Nezávislost-1

Nanoracks po dokončení smlouvy s NASA a po získání ocenění NextSTEPs Phase II nyní vyvíjí svůj koncept Independence-1 (dříve známý jako Ixion), který by proměnil použité raketové nádrže v obyvatelnou obytnou oblast, která bude testována ve vesmíru. Na jaře 2018 společnost Nanoracks oznámila, že Ixion je nyní známý jako Independence-1, první ‚základna‘ v programu Space Outpost společnosti Nanoracks.

Ukázka centrifúgy Nautilus-X

Pokud bude tato centrifuga vyrobena, bude první ukázkou ve vesmíru centrifugy v dostatečném měřítku pro umělé parciální g efekty. Bude navržen tak, aby se stal spánkovým modulem pro posádku ISS.

Zrušené komponenty

Zrušený modul Habitation ve výstavbě v Michoudu v roce 1997
by dodávala energii do ruského orbitálního segmentu nezávisle na solárních polích ITS.

Science Power Modules 1 a 2 (Repurposed Components)

Science Power Module 1 ( SPM-1 , také známý jako NEM-1 ) a Science Power Module 2 ( SPM-2 , také známý jako NEM-2 ) jsou moduly, které měly původně dorazit na ISS nejdříve v roce 2024 a doku k modulu Prichal , který je aktuálně připojen k modulu Nauka . V dubnu 2021 Roskosmos oznámil, že NEM-1 bude přepracován tak, aby fungoval jako hlavní modul navrhované ruské orbitální servisní stanice (ROSS), startuje nejdříve v roce 2025 a připojí se k volně létajícímu modulu Nauka buď před nebo po ISS. byl vyhozen z oběžné dráhy. NEM-2 může být přeměněn na další základní „základní“ modul, který by byl spuštěn v roce 2028.

Palubní systémy

Životní podpora

Kritickými systémy jsou systém kontroly atmosféry, systém zásobování vodou, zařízení pro zásobování potravinami, sanitární a hygienické zařízení a zařízení pro detekci a likvidaci požáru. Systémy podpory života ruského orbitálního segmentu jsou obsaženy v servisním modulu Zvezda . Některé z těchto systémů jsou doplněny o zařízení v USOS. Laboratoř Nauka má kompletní sadu systémů podpory života.

Systémy řízení atmosféry

Vývojový diagram ukazující součásti systému podpory života ISS.
Interakce mezi součástmi ISS Environmental Control and Life Support System (ECLSS)

Atmosféra na palubě ISS je podobná té na Zemi . Normální tlak vzduchu na ISS je 101,3 kPa (14,69 psi); stejně jako na hladině moře na Zemi. Atmosféra podobná Zemi nabízí výhody pro pohodlí posádky a je mnohem bezpečnější než čistá kyslíková atmosféra kvůli zvýšenému riziku požáru, jako je ten, který je zodpovědný za smrt posádky Apolla 1 . Na všech ruských a sovětských kosmických lodích byly zachovány atmosférické podmínky podobné Zemi.

Systém Elektron na palubě Zvezdy a podobný systém v Destiny generují kyslík na palubě stanice. Posádka má záložní možnost v podobě lahvového kyslíku a kanystrů Solid Fuel Oxygen Generation (SFOG), systému chemického generátoru kyslíku . Oxid uhličitý je ze vzduchu odstraňován systémem Vozdukh ve Zvezdě . Další vedlejší produkty lidského metabolismu, jako je metan ze střev a amoniak z potu, jsou odstraněny filtry s aktivním uhlím .

. Tato jednotka se ovládá ručně.

Orbitální segment USA má redundantní zásoby kyslíku z tlakové skladovací nádrže na modulu vzduchové komory Quest dodané v roce 2001, doplněné o deset let později pokročilým systémem uzavřené smyčky (ACLS) sestaveným ESA v modulu Tranquility (Uzel 3), který produkuje

O 2
elektrolýzou. Vzniklý vodík se z atmosféry kabiny kombinuje s oxidem uhličitým a přeměňuje se na vodu a metan.

Regulace výkonu a teploty

Ruská solární pole, podsvícená západem slunce
Jeden z osmi párů solárních panelů USOS namontovaných na nosníku
Nové solární pole ISS, jak je vidět ze zoomové kamery na nosníku P6

Oboustranná solární pole poskytují elektrickou energii ISS. Tyto bifaciální buňky shromažďují přímé sluneční světlo na jedné straně a světlo odražené od Země na druhé straně a jsou účinnější a fungují při nižší teplotě než jednostranné buňky běžně používané na Zemi.

Ruský segment stanice, stejně jako většina kosmických lodí, používá 28  V  nízké napětí DC ze dvou rotujících solárních polí namontovaných na Zvezdě . USOS využívá 130–180 V DC z FV pole USOS, výkon je stabilizován a distribuován na 160 V DC a převeden na uživatelem požadovaných 124 V DC. Vyšší distribuční napětí umožňuje menší, lehčí vodiče, na úkor bezpečnosti posádky. Dva segmenty stanic sdílejí energii s konvertory.

Solární pole USOS jsou uspořádána jako čtyři páry křídel pro celkovou produkci 75 až 90 kilowattů. Tato pole normálně sledují Slunce, aby maximalizovali výrobu energie. Každé pole má plochu asi 375 m 2 (4 036 čtverečních stop) a je dlouhé 58 m (190 stop). V kompletní konfiguraci sledují solární pole Slunce otáčením alpha kardanu jednou za oběžné dráze; beta gimbal sleduje pomalejší změny úhlu Slunce k orbitální rovině. Režim Night Glider vyrovnává solární pole v noci paralelně se zemí, aby se snížil významný aerodynamický odpor v relativně nízké orbitální výšce stanice.

Stanice původně používala dobíjecí nikl-vodíkové baterie (

NiH 2
) pro nepřetržité napájení během 45 minut každé 90minutové oběžné dráhy, kdy je zastíněna Zemí. Baterie se dobíjejí na denní straně oběžné dráhy. Měly životnost 6,5 roku (přes 37 000 cyklů nabití/vybití) a byly pravidelně vyměňovány po dobu předpokládané 20leté životnosti stanice. Počínaje rokem 2016 byly nikl-vodíkové baterie nahrazeny lithium-iontovými bateriemi , které by měly vydržet až do konce programu ISS.

Velké solární panely stanice generují vysoký potenciální rozdíl napětí mezi stanicí a ionosférou. To by mohlo způsobit jiskření přes izolační povrchy a rozprašování vodivých povrchů, protože ionty jsou urychlovány plazmovým pláštěm kosmické lodi. Aby se to zmírnilo, jednotky plazmových stykačů vytvářejí proudové cesty mezi stanicí a okolní plazmou.

Schéma externího aktivního tepelného řídicího systému (EATCS) ISS

Systémy a experimenty stanice spotřebují velké množství elektrické energie, která se téměř všechna přemění na teplo. Aby se vnitřní teplota udržela v použitelných mezích, je pasivní tepelný řídicí systém (PTCS) vyroben z vnějších povrchových materiálů, izolace, jako je MLI, a tepelných trubic. Pokud PTCS nemůže držet krok s tepelnou zátěží, udržuje teplotu externí aktivní tepelný řídicí systém (EATCS). EATCS se skládá z vnitřní, netoxické smyčky vodního chladicího média používaného k chlazení a odvlhčování atmosféry, která přenáší shromážděné teplo do vnější smyčky kapalného čpavku . Z výměníků tepla je čpavek čerpán do externích radiátorů, které vyzařují teplo jako infračervené záření, pak zpět do stanice. EATCS zajišťuje chlazení pro všechny tlakové moduly v USA, včetně Kibō a Columbus , stejně jako hlavní elektroniku distribuce energie vazníků S0, S1 a P1. Může odmítnout až 70 kW. To je mnohem více než 14 kW Early External Active Thermal Control System (EEATCS) prostřednictvím Early Ammonia Servicer (EAS), který byl spuštěn na STS-105 a instalován na nosník P6.

Komunikace a počítače

Diagram zobrazující komunikační spojení mezi ISS a dalšími prvky.
Komunikační systémy používané ISS
* Luch a raketoplán se od roku 2020 nepoužívají

Rádiová komunikace zajišťuje telemetrické a vědecké datové spojení mezi stanicí a řídícími středisky mise . Rádiová spojení se také používají během setkání a dokovacích procedur a pro audio a video komunikaci mezi členy posádky, letovými řídícími a rodinnými příslušníky. V důsledku toho je ISS vybavena interními a externími komunikačními systémy používanými pro různé účely.

straně .

Řada notebooků v americké laboratoři
Přenosné počítače obklopují konzolu Canadarm2
Chybová zpráva zobrazuje problém s pevným diskem na notebooku ISS

UHF rádio používají astronauti a kosmonauti provádějící EVA a další kosmické lodě, které se připojí ke stanici nebo se od ní odpojí. Automatizované kosmické lodě jsou vybaveny vlastním komunikačním zařízením; ATV používá laser připojený ke kosmické lodi a zařízení pro přiblížení připojené ke Zvezdě , aby se přesně zakotvilo se stanicí.

ISS je vybavena asi 100 notebooky IBM/Lenovo ThinkPad a HP ZBook 15 . Notebooky mají operační systémy Windows 95 , Windows 2000 , Windows XP , Windows 7 , Windows 10 a Linux . Každý počítač je komerčním běžně zakoupeným počítačem, který je následně upraven pro bezpečnost a provoz, včetně aktualizací konektorů, chlazení a napájení, aby vyhovoval 28V DC napájecímu systému stanice a beztížnému prostředí. Teplo generované notebooky nestoupá, ale stagnuje kolem notebooku, takže je nutné další nucené větrání. Notebooky s přenosným počítačovým systémem (PCS) se připojují k počítači primárního řízení a řízení (C&C MDM) jako vzdálené terminály prostřednictvím adaptéru USB na 1553 . Notebooky Station Support Computer (SSC) na palubě ISS jsou připojeny k bezdrátové síti LAN stanice přes Wi-Fi a ethernet, který se připojuje k zemi přes pásmo K u . Zatímco původně to poskytovalo rychlost stahování 10  Mbit/s a odesílání ze stanice 3 Mbit/s, NASA koncem srpna 2019 systém upgradovala a zvýšila rychlosti na 600 Mbit/s. Pevné disky notebooků občas selžou a musí být vyměněny. Mezi další selhání počítačového hardwaru patří případy v letech 2001, 2007 a 2017; některé z těchto poruch si vyžádaly výměnu počítačových modulů v externě namontovaných zařízeních EVA.

Operační systém používaný pro klíčové funkce stanice je distribuce Debian Linux . Migrace z Microsoft Windows na Linux byla provedena v květnu 2013 z důvodů spolehlivosti, stability a flexibility.

V roce 2017 byl k ISS vypuštěn cloudový počítač SG100 v rámci mise OA-7. Byl vyroben společností NCSIST z Tchaj-wanu a navržen ve spolupráci s Academia Sinica a National Central University na základě smlouvy pro NASA.

Operace

Expedice

Zarya a Unity vstoupily poprvé 10. prosince 1998.
Sojuz TM-31 se připravuje přivést první rezidentní posádku na stanici v říjnu 2000

Každá stálá posádka dostane expediční číslo. Expedice trvají až šest měsíců, od startu po odpojení, „přírůstek“ pokrývá stejné časové období, ale zahrnuje nákladní kosmické lodě a všechny aktivity. Expedice 1 až 6 se skládaly z tříčlenných posádek. Po zničení raketoplánu NASA Shuttle Columbia byly expedice 7 až 12 zredukovány na bezpečné minimum dvě . Od Expedice 13 se posádka postupně rozrostla na šest kolem roku 2010. S příchodem posádky na amerických užitkových vozidlech začátkem roku 2020 NASA naznačila, že velikost expedice může být zvýšena na sedm členů posádky, pro který byl původně navržen počet ISS.

strávila ve vesmíru nejvíce času ze všech Američanů, celkem 665 dní, 22 hodin a 22 minut během svého

Soukromé lety

Cestovatelé, kteří platí za svůj vlastní průchod do vesmíru, jsou Roskosmosem a NASA nazýváni účastníky vesmírných letů a někdy jsou označováni jako „vesmírní turisté“, což je termín, který obecně nemají rádi. Od roku 2021 navštívilo ISS sedm vesmírných turistů; všech sedm bylo přepraveno na ISS na ruské lodi Sojuz. Když se profesionální posádky vystřídají v počtu, který není dělitelný třemi sedadly v Sojuzu, a není vyslán člen posádky pro krátkodobý pobyt, náhradní sedadlo prodá MirCorp prostřednictvím Space Adventures. Vesmírná turistika byla zastavena v roce 2011, kdy byl raketoplán vyřazen a počet členů posádky stanice byl snížen na šest, protože partneři spoléhali na ruská dopravní sedadla pro přístup ke stanici. Letové řády Sojuzů se po roce 2013 zvýšily a umožnily pět letů Sojuz (15 míst) s pouze dvěma potřebami expedice (12 míst). Zbývající místa měla být prodána za zhruba 40 milionů USD členům veřejnosti, kteří by mohli složit lékařskou prohlídku. ESA a NASA kritizovaly soukromé lety do vesmíru na začátku ISS a NASA se zpočátku bránila výcviku Dennise Tita , prvního člověka, který si zaplatil vlastní cestu na ISS.

Anousheh Ansari se stala první samofinancovanou ženou, která letěla na ISS, a také první Íránkou ve vesmíru. Úředníci uvedli, že díky jejímu vzdělání a zkušenostem byla mnohem víc než turistka a její výkony v tréninku byly „vynikající“. Během svého 10denního pobytu absolvovala ruská a evropská studia zahrnující medicínu a mikrobiologii. Dokument Space Tourists z roku 2009 sleduje její cestu na stanici, kde si splnila „odvěký sen člověka: opustit naši planetu jako ‚normální člověk‘ a cestovat do vesmíru.“

V roce 2008 účastník kosmického letu Richard Garriott během svého letu umístil na palubu ISS geocache . Toto je v současnosti jediná existující mimozemská geocache. Ve stejnou dobu byl na palubu ISS umístěn

Operace flotily

Nákladní plavidla Dragon a Cygnus byla poprvé společně ukotvena na ISS v dubnu 2016.

Činnosti stanice podporovala široká škála kosmických lodí s posádkou i bez posádky. Lety na ISS zahrnují 37 misí raketoplánů, 75 zásobovacích kosmických lodí Progress (včetně upravených transportů modulů M-MIM2 a M-SO1 ), 59 kosmických lodí Sojuz s posádkou, 5 evropských ATV , 9 japonských HTV , 22 SpaceX Dragon a 16 misí

V současné době je k dispozici dvanáct dokovacích portů pro návštěvu kosmických lodí:

  1. Harmony vpřed (s PMA 2 / IDA 2 )
  2. Harmony zenith (s PMA 3 / IDA 3 )
  3. Harmony nadir
  4. Jednota nadir
  5. Přichal nadir
  6. Přichal na zádi
  7. Prichal vpřed
  8. Prichal na pravoboku
  9. Příchal port
  10. Nauka vpřed
  11. Poisk zenit
  12. Rassvet nadir
  13. Zvezda na zádi

Posádka

Ke dni 30. prosince 2021 navštívilo vesmírnou stanici 251 lidí z 19 zemí, mnozí z nich několikrát. Spojené státy vyslaly 155 lidí, Rusko poslalo 52, 11 Japonců, osm Kanaďanů, pět Italů, čtyři Francouzi, čtyři Němci a po jednom byli z Belgie, Brazílie, Dánska, Velké Británie, Kazachstánu, Malajsie, Nizozemsko, Jižní Afrika, Jižní Korea, Španělsko, Švédsko a Spojené arabské emiráty.

Odšroubováno

Kosmické lety na ISS bez posádky jsou primárně určeny k doručování nákladu, nicméně několik ruských modulů se po startech bez posádky také připojilo k základně. Zásobovací mise obvykle využívají ruskou kosmickou loď Progress , evropské ATV , japonská vozidla Kounotori a americké kosmické lodě Dragon a Cygnus . Primárním dokovacím systémem pro kosmickou loď Progress je automatizovaný systém Kurs s manuálním systémem TORU jako zálohou. Čtyřkolky také používají Kurs, ale nejsou vybaveny TORU. Progress a ATV mohou zůstat v doku až šest měsíců. Druhá kosmická loď – japonská HTV, SpaceX Dragon (v rámci CRS fáze 1) a Northrop Grumman Cygnus – se setkala se stanicí, než se střetla s použitím Canadarm2 a zakotvila v nadirovém přístavu modulu Harmony nebo Unity po dobu jednoho až dvou měsíců. . Ve fázi 2 CRS Cargo Dragon autonomně zakotví na IDA-2 nebo IDA-3. Od prosince 2020 kosmické lodě Progress absolvovaly většinu misí bez posádky na ISS.

Momentálně v doku/ukotvena

Vykreslení startů, příletů a odletů hostujících vozidel ISS. Živý odkaz na nasa.gov.
Kosmická loď Typ Mise Umístění Příjezd ( UTC ) Odjezd (plánovaný) Progres MS č. 447
Rusko
Odšroubováno Progres MS-18 Zvezda na zádi 30. října 2021 dubna 2022 Crew Dragon  Endurance
Spojené státy
Posádka Posádka-3 Harmonie vpřed 12. listopadu 2021 Konec dubna 2022 Progres MS č. 449
Rusko
Odšroubováno Progres MS-19 Poisk zenit 17. února 2022 února 2023 Prodejci SS Piers
Spojené státy
Odšroubováno NG-17 Jednota nadir 21. února 2022 května 2022 Sojuz MS Koroljov
Rusko
Posádka Sojuz MS-21 Přichal nadir 18. března 2022 září 2022
Spojené státy
Posádka Posádka-4 Harmonie zenit 28. dubna 2022 září 2022

Moduly/Kosmické lodě čekající na přemístění/instalaci

Moduly a kosmické lodě Typ Současná pozice Přemístěná lokalita Datum přemístění (plánováno) Crew Dragon Freedom ( SpaceX Crew-4 )
Spojené státy
Posádka Harmony zenitový přístav Harmony dopředný port května 2022 ÉRA
Rusko
Modul Nauka na zádi Přední drapák dubna 2022 Přenosné pracovní místo
Rusko
Modul Rassvet vpřed Nauka na zádi dubna 2022 Radiátor
Rusko
Modul Rassvet na pravoboku Nauka nahoře dopředu 2022 Nauka Experiment Airlock
Rusko
Modul Rassvet na pravoboku Přední port 2022 Nauka Prostředky pro připojení velkých užitečných zatížení
Rusko
Modul Interní úložiště ISS Nauka níže na zádi 2022

Plánované mise

  • Všechna data jsou UTC . Termíny jsou nejbližší možné termíny a mohou se změnit.
  • Přední porty jsou v přední části stanice podle jejího normálního směru jízdy a orientace ( poloha ). Záď je v zadní části stanice, kterou využívají kosmické lodě zvyšující oběžnou dráhu stanice. Nadir je nejblíže Zemi, Zenith je nahoře. Port je vlevo, pokud míříte nohama k Zemi a díváte se ve směru cesty; pravobokem vpravo.
Mise Datum spuštění ( NET ) Kosmická loď Typ Startovací vozidlo Spouštěcí místo Spustit poskytovatele Dokovací/ukotvovací port Boe-OFT 2 19. května 2022 Boeing Starliner SC-2 Odšroubováno Atlas V N22
Spojené státy
Cape Canaveral SLC-41
Spojené státy
United Launch Alliance Harmonie vpřed SpX-25 května 2022 Nákladní drak  C208 Odšroubováno Falcon 9 Blok 5
Spojené státy
Kennedy LC-39A
Spojené státy
SpaceX Harmonie zenit Modul Progress MS-20 3. června 2022 Progres MS č. 450 Odšroubováno Sojuz-2.1a
Kazachstán
Místo Bajkonur 31/6
Rusko
Roskosmos Poisk zenit Sojuz MS-22 21. září 2022 Sojuz čs Posádka Sojuz-2.1a
Kazachstán
Místo Bajkonur 31/6
Rusko
Roskosmos Rassvet nadir SpX-26 září 2022 Nákladní drak Odšroubováno Falcon 9 Blok 5
Spojené státy
Kennedy LC-39A
Spojené státy
SpaceX Harmonie zenit Modul Boe-CFT 3. čtvrtletí 2022 Boeing Starliner Calypso Posádka Atlas V N22
Spojené státy
Cape Canaveral SLC-41
Spojené státy
United Launch Alliance Harmonie vpřed SpaceX Crew-5 4. čtvrtletí 2022 Crew Dragon Posádka Falcon 9 Blok 5
Spojené státy
Kennedy LC-39A
Spojené státy
SpaceX Harmonie vpřed nebo zenit AX-2 4. čtvrtletí 2022 Crew Dragon Posádka Falcon 9 Blok 5
Spojené státy
Kennedy LC-39A
Spojené státy
SpaceX Harmonie vpřed nebo zenit SNC-1 února 2023 Odšroubováno Vulcan Centaur VC4L
Spojené státy
Cape Canaveral SLC-41
Spojené státy
United Launch Alliance Harmony nadir NG-18 březen 2023 Cygnus Odšroubováno Antares 230+
Spojené státy
Wallops Pad OA
Spojené státy
Northrop Grumman Jednota nadir Starliner-1 březen 2023 Boeing Starliner Posádka Atlas V N22
Spojené státy
Cape Canaveral SLC-41
Spojené státy
United Launch Alliance Harmonie vpřed HTV-X1 dubna 2023 HTV-X Odšroubováno H3-24L
Japonsko
Tanegashima LA-Y2
Japonsko
JAXA Harmony nadir NG-19 září 2023 Cygnus Odšroubováno Antares 230+
Spojené státy
Wallops Pad OA
Spojené státy
Northrop Grumman Jednota nadir

Dokování

Zásobovací vozidlo Progress M-14M se blíží k ISS v roce 2012. Více než 50 nepilotovaných kosmických lodí Progress dodalo zásoby během životnosti stanice.
Endeavour , ATV-2 , Sojuz TMA-21 a Progress M-10M připojené k ISS, jak je vidět z odlétajícího Sojuzu TMA-20

Všechny ruské kosmické lodě a moduly s vlastním pohonem jsou schopny se setkat a zakotvit na vesmírné stanici bez lidského zásahu pomocí radarového dokovacího systému Kurs ze vzdálenosti více než 200 kilometrů. Evropská čtyřkolka používá k určení kurzu zachycení hvězdy a GPS. Když to dožene, použije laserové zařízení k optickému rozpoznání Zvezdy spolu se systémem Kurs pro redundanci. Posádka dohlíží na tato plavidla, ale nezasahuje, kromě vyslání příkazů k přerušení v případě nouze. Zásobovací plavidla Progress a ATV mohou zůstat na ISS po dobu šesti měsíců, což umožňuje velkou flexibilitu času posádky na nakládání a vykládání zásob a odpadu.

Od počátečních programů stanice Rusové uplatňovali metodu automatizovaného dokování, která používala posádku v přepisovacích nebo monitorovacích rolích. Přestože počáteční náklady na vývoj byly vysoké, systém se stal velmi spolehlivým díky standardizacím, které poskytují významné nákladové výhody v opakujících se operacích.

Kosmické lodě Sojuz používané pro rotaci posádky slouží také jako záchranné čluny pro nouzovou evakuaci; jsou vyměňovány každých šest měsíců a byly použity po katastrofě v Kolumbii k návratu uvízlé posádky z ISS. Průměrná expedice vyžaduje

2 722 kg
zásob a do 9. března 2011 zkonzumovaly posádky celkem kolem
22 000 jídel
. Rotační lety posádky Sojuzu a zásobovací lety Progress navštěvují stanici v průměru dvakrát a třikrát ročně.

Ostatní vozidla kotví místo dokování. Japonské přepravní vozidlo H-II se zaparkovalo na postupně bližší oběžné dráze ke stanici a poté čekalo na povely „přiblížení“ od posádky, dokud nebylo dostatečně blízko, aby robotické rameno mohlo uchopit a ukotvit vozidlo k USOS. Kotevní plavidlo může přenášet mezinárodní standardní nosiče užitečného zatížení . Japonská kosmická loď kotví jeden až dva měsíce. Kotevní stanice Cygnus a SpaceX Dragon byly smluvně přepraveny nákladem na stanici v rámci fáze 1 programu Commercial Resupply Services .

Od 26. února 2011 do 7. března 2011 čtyřem vládním partnerům (Spojené státy americké, ESA, Japonsko a Rusko) přistála u ISS jejich kosmická loď (NASA Shuttle, ATV, HTV, Progress a Sojuz). datum. Dne 25. května 2012 SpaceX dodala první komerční náklad pomocí kosmické lodi Dragon.

Spouštění a dokování oken

Před připojením kosmické lodi k ISS je řízení navigace a polohy ( GNC ) předáno pozemnímu řízení země původu kosmické lodi. GNC je nastaveno tak, aby umožnilo stanici unášet se vesmírem, spíše než odpalovat trysky nebo otáčet pomocí gyroskopů. Solární panely stanice jsou otočeny bokem k přilétající kosmické lodi, takže zbytky z jejích trysek nepoškodí články. Před vyřazením raketoplánu byly starty raketoplánů často upřednostňovány před Sojuzem, s občasnou prioritou příletů Sojuzů s posádkou a časově kritickými náklady, jako jsou materiály pro biologické experimenty.

Opravy

Náhradní díly se nazývají ORU ; některé jsou externě skladovány na paletách nazývaných ELC a ESP .
Dvě černé a oranžové solární pole, zobrazené nerovnoměrně a s viditelnou velkou trhlinou.  Člen posádky ve skafandru, připevněný ke konci robotické paže, drží mříž mezi dvěma solárními plachtami.
Mike Hopkins během výstupu do vesmíru

Orbital Replacement Units (ORU) jsou náhradní díly, které lze snadno vyměnit, když jednotka překročí svou návrhovou životnost nebo selže. Příklady jednotek ORU jsou čerpadla, skladovací nádrže, řídicí jednotky, antény a bateriové jednotky. Některé jednotky lze vyměnit pomocí robotických paží. Většina je uložena mimo stanici, buď na malých paletách nazvaných ExPRESS Logistics Carriers (ELC) nebo sdílejí větší platformy zvané External Stowage Platforms , na kterých se také konají vědecké experimenty. Oba druhy palet poskytují elektřinu pro mnoho částí, které by mohly být poškozeny chladem prostoru a vyžadující vytápění. Větší logističtí dopravci mají také připojení k místní síti (LAN) pro telemetrii pro připojení experimentů. Velký důraz na zásobování USOS pomocí ORU nastal kolem roku 2011, před koncem programu raketoplánů NASA, protože jeho komerční náhrady, Cygnus a Dragon, nesou desetinu až čtvrtinu užitečného zatížení.

Neočekávané problémy a poruchy ovlivnily časovou linii montáže stanice a pracovní harmonogramy, což vedlo k obdobím snížených schopností a v některých případech mohly z bezpečnostních důvodů vynutit opuštění stanice. Mezi vážné problémy patří únik vzduchu z USOS v roce 2004, odvětrání výparů z elektronového kyslíkového generátoru v roce 2006 a selhání počítačů v ROS v roce 2007 během STS-117 , které opustily stanici bez trysky, Elektronu , Vozdukha a další operace systému kontroly životního prostředí. V druhém případě bylo zjištěno, že hlavní příčinou byla kondenzace uvnitř elektrických konektorů vedoucí ke zkratu.

Během STS-120 v roce 2007 a po přemístění příhradového nosníku P6 a solárních polí bylo během rozvíjení zjištěno, že se solární pole roztrhlo a nebylo správně nasazeno. EVA provedl Scott Parazynski , kterému pomáhal Douglas Wheelock . Byla přijata zvláštní opatření ke snížení rizika úrazu elektrickým proudem, protože opravy byly prováděny se solárním polem vystaveným slunečnímu záření. Problémy s polem byly ve stejném roce následovány problémy s pravobokem Solar Alpha Rotary Joint (SARJ), který otáčí pole na pravoboku stanice. Byly zaznamenány nadměrné vibrace a vysokoproudové špičky v hnacím motoru pole, což vedlo k rozhodnutí podstatně omezit pohyb pravoboku SARJ, dokud se nepochopí příčina. Kontroly během EVA na STS-120 a STS-123 prokázaly rozsáhlou kontaminaci kovovými hoblinami a úlomky ve velkém hnacím soukolí a potvrdily poškození velkých kovových dosedacích ploch, takže spoj byl uzamčen, aby se zabránilo dalšímu poškození. Opravy kloubů byly provedeny během STS-126 s promazáním a výměnou 11 z 12 ložisek na kloubu.

V září 2008 bylo na snímcích Sojuzu poprvé zaznamenáno poškození chladiče S1. Problém nebyl zpočátku považován za závažný. Snímky ukázaly, že povrch jednoho dílčího panelu se odloupl od spodní centrální struktury, pravděpodobně v důsledku dopadu mikrometeoroidů nebo trosek. Dne 15. května 2009 bylo potrubí na čpavek poškozeného panelu chladiče mechanicky odpojeno od zbytku chladicího systému počítačem řízeným uzavřením ventilu. Stejný ventil byl poté použit k odvětrání čpavku z poškozeného panelu, čímž se vyloučila možnost úniku čpavku. Je také známo, že kryt trysky servisního modulu zasáhl chladič S1 poté, co byl odhozen během EVA v roce 2008, ale jeho účinek, pokud vůbec nějaký, nebyl stanoven.

V časných hodinách 1. srpna 2010 porucha v chladicí smyčce A (pravoboku), jedné ze dvou vnějších chladicích smyček, zanechala stanici pouze polovinu její běžné chladicí kapacity a nulovou redundanci v některých systémech. Zdá se, že problém je v modulu čerpadla čpavku, který cirkuluje chladicí kapalinu čpavku. Několik subsystémů, včetně dvou ze čtyř CMG, bylo vypnuto.

Plánované operace na ISS byly přerušeny řadou EVA, aby se vyřešil problém chladicího systému. První EVA dne 7. srpna 2010, která měla nahradit vadný modul čerpadla, nebyla zcela dokončena kvůli úniku čpavku v jednom ze čtyř rychlospojek. Druhá EVA 11. srpna úspěšně odstranila vadný modul čerpadla. K obnovení normální funkčnosti smyčky A bylo zapotřebí třetí EVA.

Chladicí systém USOS je z velké části postaven americkou společností Boeing, která je také výrobcem neúspěšného čerpadla.

Čtyři hlavní sběrnicové spínací jednotky (MBSUs, umístěné v nosníku S0), řídí směrování energie ze čtyř křídel solárního pole do zbytku ISS. Každý MBSU má dva napájecí kanály, které napájejí 160V DC z polí do dvou DC-to-DC napájecích konvertorů (DDCU), které dodávají 124V napájení používané ve stanici. Na konci roku 2011 MBSU-1 přestal reagovat na příkazy nebo odesílat data potvrzující jeho stav. Zatímco napájení stále směrovalo správně, bylo naplánováno, že bude vyměněno na další dostupné EVA. Náhradní MBSU již byla na palubě, ale EVA z 30. srpna 2012 se nepodařilo zkompletovat, když se utahoval šroub pro dokončení instalace náhradní jednotky, než bylo zajištěno elektrické spojení. Ztráta MBSU-1 omezila stanici na 75 % její normální energetické kapacity, což vyžadovalo drobná omezení v normálním provozu, dokud nebude možné problém vyřešit.

5. září 2012, během druhé šestihodinové EVA, astronauti Sunita Williams a Akihiko Hoshide úspěšně nahradili MBSU-1 a obnovili ISS 100% výkon.

Dne 24. prosince 2013 astronauti nainstalovali nové čpavkové čerpadlo pro chladicí systém stanice. Vadný chladicí systém selhal začátkem měsíce, což zastavilo mnoho vědeckých experimentů stanice. Astronauti museli při instalaci nového čerpadla čelit „mini vánici“ čpavku. Byla to teprve druhá štědrovečerní vycházka do vesmíru v historii NASA.

Řídící střediska mise

Komponenty ISS jsou provozovány a monitorovány jejich příslušnými vesmírnými agenturami v řídících střediscích mise po celém světě, včetně RKA Mission Control Center , ATV Control Center , JEM Control Center a HTV Control Center v Tsukuba Space Center , Christopher C. Kraft Jr. Mission Control Center , Payload Operations and Integration Center , Columbus Control Center a Mobile Servicing System Control.

Život na palubě

Činnosti posádky

Inženýr Gregory Chamitoff vykukující z okna
Specialisté mise STS-122 pracující na robotickém zařízení v americké laboratoři

Typický den pro posádku začíná probuzením v 06:00, následuje činnosti po spánku a ranní kontrola stanice. Posádka poté snídá a zúčastní se každodenní plánovací konference s Mission Control před zahájením práce kolem 08:10. Následuje první plánované cvičení dne, po kterém posádka pokračuje v práci až do 13:05. Po jednohodinové polední přestávce se odpoledne skládá z více cvičení a práce, než posádka začne v 19:30 provádět předspánkové aktivity, včetně večeře a porady posádky. Plánovaná doba spánku začíná ve 21:30. Obecně platí, že posádka pracuje deset hodin denně ve všední den a pět hodin v sobotu, zbytek času si vlastní na relaxaci nebo pracovní dohánění.

Časové pásmo používané na palubě ISS je koordinovaný světový čas (UTC). Okna jsou v nočních hodinách zakrytá, aby působily dojmem tmy, protože stanice zažívá 16 východů a západů slunce denně. Při návštěvách misí raketoplánu se posádka ISS většinou řídila časem uplynutým misí raketoplánu (MET), což bylo flexibilní časové pásmo založené na čase startu mise raketoplánu.

Stanice poskytuje ubikace pro každého člena posádky expedice, se dvěma „spánkovými stanicemi“ ve Zvezdě , jednou v Nauce a čtyřmi dalšími instalovanými v Harmony . Ubikace USOS jsou soukromé, zvukotěsné kabiny o velikosti přibližně osoby. Ubikace posádky ROS ve Zvezdě mají malé okno, ale poskytují menší ventilaci a zvukovou izolaci. Člen posádky může spát v ubikaci pro posádku v upoutaném spacáku, poslouchat hudbu, používat notebook a ukládat osobní věci do velké zásuvky nebo do sítí připevněných ke stěnám modulu. Modul také poskytuje lampu na čtení, polici a pracovní plochu. Hostující posádky nemají přidělený spánkový modul a spací pytel si připevní na volné místo na zdi. Je možné spát volně plovoucí stanicí, ale tomu je obecně zabráněno kvůli možnosti narazit do citlivého zařízení. Je důležité, aby prostory posádky byly dobře větrané; jinak se mohou astronauti probudit bez kyslíku a lapat po vzduchu, protože se jim kolem hlavy vytvořila bublina jejich vlastního vydechovaného oxidu uhličitého. Během různých činností na stanici a dob odpočinku posádky lze světla na ISS ztlumit, vypnout a upravit teplotu barev .

Jídlo a osobní hygiena

Devět astronautů sedělo kolem stolu pokrytého otevřenými plechovkami s jídlem připoutaným ke stolu.  V pozadí je vidět výběr zařízení a také lososově zbarvené stěny uzlu Unity.
Posádky Expedice 20 a STS-127 si užívají jídlo v Unity .
Hlavní jídelní stůl v Node 1
Na ISS se pěstuje čerstvé ovoce a zelenina.

Na USOS je většina potravin na palubě vakuově uzavřena v plastových sáčcích; plechovky jsou vzácné, protože jsou těžké a drahé na přepravu. Konzervované jídlo není posádkou vysoce hodnoceno a chuť je snížena v mikrogravitaci, takže je vynaloženo úsilí, aby jídlo bylo chutnější, včetně použití více koření než při běžném vaření. Posádka se těší na přílet jakékoli kosmické lodi ze Země, protože přiváží čerstvé ovoce a zeleninu. Dbáme na to, aby potraviny nevytvářely drobky, a tekuté koření se dává přednost před pevným, aby se zabránilo kontaminaci zařízení stanice. Každý člen posádky má individuální balíčky potravin a vaří je pomocí palubní kuchyňky. Kuchyňka je vybavena dvěma ohřívači jídla, lednicí (přidaná v listopadu 2008) a dávkovačem vody, který poskytuje ohřátou i neohřátou vodu. Nápoje jsou poskytovány jako dehydratovaný prášek, který se před konzumací smíchá s vodou. Nápoje a polévky se srkají z igelitových sáčků s brčkem, zatímco pevné jídlo se jí nožem a vidličkou připevněnou k tácu s magnety, aby neodplavaly. Jakékoli odplavené jídlo, včetně drobků, je nutné sesbírat, aby se zabránilo ucpání vzduchových filtrů stanice a dalšího zařízení.

Sprchy na vesmírných stanicích byly zavedeny počátkem 70. let na Skylabu a Saljutu  3. U Saljutu 6, na počátku 80. let, si posádka stěžovala na složitost sprchování ve vesmíru, což byla měsíční aktivita. ISS nemá sprchu; místo toho se členové posádky myjí proudem vody a mokrými ubrousky s mýdlem dávkovaným z nádobky na zubní pastu. Posádky jsou také vybaveny bezoplachovým šamponem a jedlou zubní pastou pro úsporu vody.

Na ISS jsou dvě vesmírné toalety , obě ruského designu, umístěné ve Zvezdě a Tranquility . Tyto odpadní a hygienické prostory používají sací systém poháněný ventilátorem podobný systému sběru odpadu z raketoplánů. Astronauti se nejprve připevní na záchodové prkénko, které je vybaveno pružinovými zádržnými tyčemi pro zajištění dobrého utěsnění. Páka ovládá výkonný ventilátor a vysouvá se sací otvor: proud vzduchu odvádí odpad pryč. Pevný odpad se shromažďuje v jednotlivých pytlích, které jsou uloženy v hliníkovém kontejneru. Plné kontejnery jsou přeneseny do kosmické lodi Progress k likvidaci. Tekutý odpad je odváděn hadicí připojenou k přední části toalety s anatomicky správnými „nástavci trychtýře na moč“ připojenými k trubici, aby muži a ženy mohli používat stejnou toaletu. Odkloněná moč je shromažďována a převáděna do Water Recovery System, kde je recyklována do pitné vody. V roce 2021 přinesl přílet modulu Nauka na ISS také třetí toaletu.

Vesmírná toaleta v modulu Zvezda v ruském segmentu
* Obě toalety jsou ruského designu

Bezpečnost a ochrana zdraví posádky

Celkově

Dne 12. dubna 2019 NASA oznámila lékařské výsledky ze studie Astronaut Twin Study . Astronaut Scott Kelly strávil rok ve vesmíru na ISS, zatímco jeho dvojče strávilo rok na Zemi. Bylo pozorováno několik dlouhodobých změn, včetně změn souvisejících se změnami DNA a kognice , když bylo jedno dvojče srovnáváno s druhým.

V listopadu 2019 vědci oznámili, že astronauti zažili na palubě ISS vážné problémy s průtokem krve a srážlivostí , a to na základě šestiměsíční studie 11 zdravých astronautů. Výsledky mohou podle vědců ovlivnit dlouhodobé vesmírné lety, včetně mise na planetu Mars.

Záření

Video Aurora Australis , pořízené posádkou Expedice 28 na vzestupném průsmyku z jihu Madagaskaru na sever Austrálie přes Indický oceán
ukryla v silněji stíněné části ROS určené k tomuto účelu.

u astronautů. Ochranné stínění a léky mohou snížit rizika na přijatelnou úroveň.

Úrovně radiace na ISS jsou asi pětkrát vyšší než ty, které zažívají cestující a posádka letadel, protože elektromagnetické pole Země poskytuje téměř stejnou úroveň ochrany proti slunečnímu záření a dalším typům záření na nízké oběžné dráze Země jako ve stratosféře. Například při 12hodinovém letu by cestující v letadle zažil radiaci 0,1 milisievertu nebo rychlost 0,2 milisievertu za den; to je jen pětina rychlosti, kterou zažil astronaut v LEO. Pasažéři letecké společnosti navíc zažívají tuto úroveň radiace po dobu několika hodin letu, zatímco posádka ISS je vystavena po celou dobu svého pobytu na palubě stanice.

Stres

Existují značné důkazy, že psychosociální stresory patří mezi nejdůležitější překážky optimální morálky a výkonu posádky. Kosmonaut Valery Ryumin napsal do svého deníku během obzvláště obtížného období na palubě vesmírné stanice Saljut 6 : „Všechny podmínky nezbytné pro vraždu jsou splněny, pokud zavřete dva muže do kabiny o rozměrech 18 stop x 20 [5,5 m × 6 m] a nechte je spolu dva měsíce."

Zájem NASA o psychologický stres způsobený cestováním do vesmíru, který byl původně studován na začátku misí s posádkou, byl obnoven, když se astronauti připojili ke kosmonautům na ruské vesmírné stanici Mir . Mezi běžné zdroje stresu v prvních misích v USA patřilo udržování vysokého výkonu pod kontrolou veřejnosti a izolace od vrstevníků a rodiny. Poslední jmenovaný je stále často příčinou stresu na ISS, jako když matka astronauta NASA Daniela Taniho zemřela při autonehodě a když byl Michael Fincke nucen zmeškat narození svého druhého dítěte.

Studie nejdelšího kosmického letu dospěla k závěru, že první tři týdny jsou kritickým obdobím, kdy je pozornost nepříznivě ovlivněna kvůli požadavku přizpůsobit se extrémní změně prostředí. Lety posádky ISS obvykle trvají asi pět až šest měsíců.

Pracovní prostředí ISS zahrnuje další stres způsobený životem a prací ve stísněných podmínkách s lidmi z velmi odlišných kultur, kteří mluví odlišným jazykem. Vesmírné stanice první generace měly posádky, které mluvily jediným jazykem; stanice druhé a třetí generace mají posádku z mnoha kultur, která mluví mnoha jazyky. Astronauti musí mluvit anglicky a rusky a znalost dalších jazyků je ještě lepší.

Kvůli nedostatku gravitace často dochází k záměně. I když ve vesmíru není nahoru a dolů, někteří členové posádky mají pocit, že jsou orientováni hlavou dolů. Mohou mít také potíže s měřením vzdáleností. To může způsobit problémy, jako je ztráta uvnitř vesmírné stanice, tahání spínačů ve špatném směru nebo špatné odhadnutí rychlosti blížícího se vozidla během dokování.

Lékařský

Muž běžící na běžeckém pásu, usmívající se do kamery, s bungee šňůrami táhnoucími se od pasu dolů po stranách běžeckého pásu
Astronaut Frank De Winne , připojený k běžeckému pásu TVIS pomocí bungee kabelů na palubě ISS

Mezi fyziologické účinky dlouhodobého stavu beztíže patří svalová atrofie , zhoršení skeletu (osteopenie) , redistribuce tekutin, zpomalení kardiovaskulárního systému, snížená tvorba červených krvinek, poruchy rovnováhy a oslabení imunitního systému. Menší příznaky zahrnují ztrátu tělesné hmoty a otoky obličeje.

Spánek je na ISS pravidelně rušen kvůli požadavkům mise, jako jsou přilétající nebo odlétající kosmické lodě. Hladiny zvuku ve stanici jsou nevyhnutelně vysoké. Atmosféra se nemůže přirozeně termosifonovat , takže ventilátory musí neustále zpracovávat vzduch, který by stagnoval v prostředí volného pádu (nula-G).

Aby se předešlo některým nepříznivým účinkům na organismus, je stanice vybavena: dvěma běžeckými pásy TVIS (včetně COLBERT); zařízení ARED (Advanced Resistive Exercise Device), které umožňuje různá vzpěračská cvičení, která přidávají svaly, aniž by zvyšovali (nebo kompenzovali) sníženou hustotu kostí astronautů; a stacionární kolo. Každý astronaut stráví cvičením na zařízení alespoň dvě hodiny denně. Astronauti se pomocí bungee šňůry připoutají k běžeckému pásu.

Mikrobiologická nebezpečí pro životní prostředí

Na palubách vesmírných stanic se mohou vyvinout nebezpečné plísně, které mohou znečistit vzduchové a vodní filtry. Mohou produkovat kyseliny, které degradují kov, sklo a gumu. Mohou být také škodlivé pro zdraví posádky. Mikrobiologická rizika vedla k vývoji LOCAD-PTS , který identifikuje běžné bakterie a plísně rychleji než standardní metody kultivace , což může vyžadovat odeslání vzorku zpět na Zemi. Výzkumníci v roce 2018 po zjištění přítomnosti pěti bakteriálních kmenů Enterobacter bugandensis na ISS (žádný z nich není patogenní pro člověka) oznámili, že mikroorganismy na ISS by měly být pečlivě sledovány, aby bylo i nadále zajištěno lékařsky zdravé prostředí pro astronauty.

Kontaminaci na vesmírných stanicích lze zabránit sníženou vlhkostí a použitím barev, které obsahují chemikálie zabíjející plísně, a také použitím antiseptických roztoků. Všechny materiály použité v ISS jsou testovány na odolnost proti houbám .

V dubnu 2019 NASA oznámila, že byla provedena komplexní studie mikroorganismů a hub přítomných na ISS. Výsledky mohou být užitečné při zlepšování zdravotních a bezpečnostních podmínek pro astronauty.

Hluk

Vesmírný let není ze své podstaty tichý a hladiny hluku překračují akustické normy již od misí Apollo . Z tohoto důvodu NASA a mezinárodní partneři Mezinárodní vesmírné stanice vyvinuli cíle v oblasti kontroly hluku a prevence ztráty sluchu jako součást programu zdraví pro členy posádky. Konkrétně na tyto cíle se od prvních dnů montáže a provozu ISS primárně zaměřovala akustická podskupina MMOP (Multilateral Medical Operations Panel). Toto úsilí zahrnuje příspěvky od akustických inženýrů , audiologů , průmyslových hygieniků a lékařů, kteří jsou členy podskupiny z NASA, Roskosmosu, Evropské vesmírné agentury (ESA), Japonské agentury pro výzkum letectví (JAXA) a Kanadské vesmírné agentury (CSA). .

Ve srovnání s pozemským prostředím se mohou úrovně hluku, kterým jsou vystaveni astronauti a kosmonauti na ISS, zdát nevýznamné a obvykle se vyskytují na úrovních, které by Úřadu pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci nebyly hlavním problémem – zřídka dosahují 85 dBA. Členové posádky jsou však těmto úrovním vystaveni 24 hodin denně, sedm dní v týdnu, přičemž současné mise trvají v průměru šest měsíců. Tyto úrovně hluku také představují rizika pro zdraví a výkon posádky ve formě rušení spánku a komunikace, jakož i snížené slyšitelnosti alarmů .

Během více než 19leté historie ISS bylo vynaloženo značné úsilí na omezení a snížení hladiny hluku na ISS. Během projektování a předletových činností členové akustické podskupiny sepsali akustické limity a požadavky na ověření, konzultovali s nimi návrh a výběr nejtiššího dostupného užitečného zatížení a poté provedli akustické ověřovací testy před startem. Během vesmírných letů podskupina pro akustiku hodnotila hladiny hluku každého modulu ISS při letu, produkované velkým počtem zdrojů hluku z vozidel a vědeckých experimentů, aby byla zajištěna shoda s přísnými akustickými normami. Akustické prostředí na ISS se změnilo, když byly během její stavby přidány další moduly a jak k ISS připlouvají další kosmické lodě. Podskupina pro akustiku zareagovala na tento dynamický provozní plán úspěšným navržením a použitím akustických krytů, absorpčních materiálů, protihlukových bariér a izolátorů vibrací ke snížení hladiny hluku. Navíc, když čerpadla, ventilátory a ventilační systémy stárnou a vykazují zvýšenou hladinu hluku, tato podskupina pro akustiku vedla manažery ISS k nahrazení starších, hlučnějších přístrojů tichými technologiemi ventilátorů a čerpadel, což výrazně snižuje hladinu okolního hluku .

NASA přijala nejkonzervativnější kritéria rizika poškození (na základě doporučení Národního institutu pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci a Světové zdravotnické organizace ), aby ochránila všechny členy posádky. Podskupina MMOP Acoustics upravila svůj přístup k řízení rizik hluku v tomto jedinečném prostředí aplikací nebo úpravou pozemních přístupů pro prevenci ztráty sluchu, aby stanovila tyto konzervativní limity. Jedním z inovativních přístupů byl nástroj NASA pro odhad expozice hluku (NEET), ve kterém se expozice hluku vypočítávají v přístupu založeném na úkolech, aby se určila potřeba zařízení na ochranu sluchu (HPD). Pokyny pro použití HPD, ať už povinné nebo doporučené, jsou pak zdokumentovány v inventáři nebezpečí hluku a zveřejněny pro potřeby posádky během jejich misí. Podskupina pro akustiku také sleduje překročení hluku kosmických lodí, používá technické kontroly a doporučuje zařízení na ochranu sluchu ke snížení vystavení posádky hluku. Konečně jsou prahy sluchu sledovány na oběžné dráze během misí.

Mezi členy posádky amerického orbitálního segmentu (JAXA, CSA, ESA, NASA) nedošlo k žádnému trvalému posunu prahu sluchu souvisejícího s misí během toho, co se blíží 20 let provozu mise ISS nebo téměř 175 000 pracovních hodin. V roce 2020 získala podskupina MMOP Acoustics Award za inovaci cenu Safe-In-Sound za společné úsilí o zmírnění jakýchkoli zdravotních účinků hluku.

Oheň a toxické plyny

Další potenciální nebezpečí představuje požár na palubě nebo únik toxického plynu. Amoniak se používá ve vnějších radiátorech stanice a mohl by potenciálně unikat do tlakových modulů.

Obíhat

Nadmořská výška a sklon oběžné dráhy

Graf znázorňující měnící se výšku ISS od listopadu 1998 do listopadu 2018
Animace oběžné dráhy ISS od 14. září 2018 do 14. listopadu 2018. Země není zobrazena.

ISS je v současné době udržována na téměř kruhové oběžné dráze s minimální střední výškou 370 km (230 mi) a maximální 460 km (290 mi), ve středu termosféry , se sklonem 51,6 stupně k zemskému rovníku s excentricita 0,007. Tato dráha byla vybrána, protože jde o nejnižší sklon, kterého mohou přímo dosáhnout ruské sondy Sojuz a Progress vypuštěné z kosmodromu Bajkonur na 46° severní šířky, aniž by přeletěly Čínu nebo shodily vybité raketové stupně v obydlených oblastech. Pohybuje se průměrnou rychlostí 28 000 kilometrů za hodinu (17 000 mph) a dokončí 15,5 oběhu za den (93 minut na oběhu). Nadmořská výška stanice mohla klesnout v době každého letu raketoplánu NASA, aby bylo možné přenést na stanici těžší náklady. Po vyřazení raketoplánu byla nominální dráha vesmírné stanice zvýšena o nadmořskou výšku (z asi 350 km na asi 400 km). Jiné, častější zásobovací kosmické lodě tuto úpravu nevyžadují, protože se jedná o podstatně výkonnější vozidla.

na jeho zadní konec, což umožňuje dalšímu plavidlu zakotvit a posílit stanici. Dokončení posílení do vyšší výšky trvá přibližně dva oběhy (tři hodiny). Udržování nadmořské výšky ISS spotřebuje asi 7,5 tuny chemického paliva ročně s ročními náklady asi 210 milionů dolarů.
Orbity ISS, zobrazeny v dubnu 2013

Ruský orbitální segment obsahuje systém správy dat, který zajišťuje navádění, navigaci a řízení (ROS GNC) pro celou stanici. Zpočátku, Zarya , první modul stanice, řídil stanici až do krátké doby poté, co ruský servisní modul Zvezda zakotvil a bylo převedeno řízení. Zvezda obsahuje systém ESA DMS-R Data Management System. Pomocí dvou počítačů odolných proti poruchám (FTC) vypočítává Zvezda polohu stanice a orbitální trajektorii pomocí redundantních senzorů zemského horizontu, senzorů slunečního horizontu a také sledovačů Slunce a hvězd. Každá FTC obsahuje tři identické procesorové jednotky pracující paralelně a poskytují pokročilé maskování chyb většinovým hlasováním.

Orientace

Zvezda používá gyroskopy ( reakční kola ) a trysky, aby se otočila. Gyroskopy nevyžadují hnací plyn; místo toho používají elektřinu k „uložení“ hybnosti do setrvačníků otáčením v opačném směru, než je pohyb stanice. USOS má své vlastní počítačem řízené gyroskopy, které zvládají jeho extra hmotnost. Když se gyroskopy „nasytí“ , použijí se trysky k vyrušení uložené hybnosti. V únoru 2005, během Expedice 10, byl do počítače stanice vyslán nesprávný příkaz s použitím asi 14 kilogramů pohonné látky, než byla závada zaznamenána a opravena. Když počítače řízení polohy v ROS a USOS správně nekomunikují, může to mít za následek vzácný „silový boj“, kdy počítač ROS GNC musí ignorovat protějšek USOS, který sám nemá žádné trysky.

Ukotvenou kosmickou loď lze také použít k udržení polohy stanice, například při odstraňování problémů nebo během instalace příhradového nosníku S3/S4 , který poskytuje elektrické napájení a datová rozhraní pro elektroniku stanice.

Hrozby orbitálních trosek

Nízké nadmořské výšky, ve kterých ISS obíhá, jsou také domovem různých vesmírných odpadů, včetně použitých raketových stupňů, nefunkčních satelitů, úlomků výbuchů (včetně materiálů z testů protidružicových zbraní ), vloček barvy, strusky z raketových motorů na tuhé palivo a chladicí kapaliny. vypuštěné družicemi USA-A s jaderným pohonem. Tyto objekty jsou vedle přírodních mikrometeoroidů významnou hrozbou. Objekty dostatečně velké na to, aby zničily stanici, lze sledovat a nejsou tak nebezpečné jako menší trosky. Objekty příliš malé na to, aby je detekovaly optické a radarové přístroje, od velikosti přibližně 1 cm až po mikroskopickou velikost, se počítají v bilionech. Navzdory své malé velikosti jsou některé z těchto objektů hrozbou pro svou kinetickou energii a směr ve vztahu ke stanici. Posádka vycházky do vesmíru ve skafandrech je také vystavena riziku poškození obleku a následného vystavení vakuu .

Balistické panely, nazývané také mikrometeoritové stínění, jsou zabudovány do stanice k ochraně přetlakových sekcí a kritických systémů. Typ a tloušťka těchto panelů závisí na jejich předpokládané expozici poškození. Štíty a konstrukce stanice mají na ROS a USOS různé vzory. Na USOS se používají Whipple Shields . Moduly amerického segmentu se skládají z vnitřní vrstvy vyrobené z hliníku o tloušťce 1,5–5,0 cm (0,59–1,97 palce) , 10 cm tlusté (3,9 palce) mezivrstvy z Kevlaru a Nextelu (keramická tkanina) a vnější vrstvy. z nerezové oceli , která způsobí, že se předměty před dopadem na trup roztříští do mraků, čímž se šíří energie nárazu. Na ROS je od trupu umístěna polymerová voštinová síta vyztužená uhlíkovými vlákny , od ní je umístěna hliníková voštinová síta se síto-vakuovým tepelně izolačním krytem a skelnou tkaninou přes horní část.

Vesmírný odpad je sledován na dálku ze země a posádka stanice může být informována. V případě potřeby mohou trysky na ruském orbitálním segmentu změnit orbitální výšku stanice a vyhnout se troskám. Tyto manévry pro vyhýbání se troskám (DAM) nejsou neobvyklé a probíhají, pokud výpočetní modely ukazují, že se trosky přiblíží na určitou vzdálenost ohrožení. Do konce roku 2009 bylo provedeno deset DAM. Obvykle se ke zvednutí oběžné dráhy o jeden až dva kilometry používá zvýšení orbitální rychlosti o řádově 1 m/s. V případě potřeby lze výšku také snížit, i když takový manévr plýtvá pohonnou hmotou. Pokud je hrozba z orbitálních úlomků identifikována příliš pozdě na to, aby mohla být DAM bezpečně provedena, posádka stanice uzavře všechny poklopy na palubě stanice a stáhne se do své kosmické lodi Sojuz, aby se mohla evakuovat v případě, že byla stanice vážně poškozena. trosky. K této částečné evakuaci stanice došlo ve dnech 13. března 2009, 28. června 2011, 24. března 2012 a 16. června 2015.

V listopadu 2021 ohrožoval ISS mrak trosek ze zničení Kosmosu 1408 testem protidružicových zbraní, což vedlo k vyhlášení žlutého poplachu, což vedlo k ukrytí posádky v kapslích posádky. O několik týdnů později musela provést neplánovaný manévr, aby shodila stanici o 310 metrů, aby se vyhnula srážce s nebezpečným vesmírným odpadem.

Pozorování ze Země

Viditelnost pouhým okem

ISS je viditelná pouhým okem jako pomalu se pohybující jasně bílá tečka kvůli odraženému slunečnímu světlu a lze ji vidět v hodinách po západu slunce a před východem slunce, kdy stanice zůstává osvětlena sluncem, ale země a obloha jsou tmavé. ISS trvá asi 10 minut, než přejde z jednoho horizontu do druhého, a bude viditelná pouze část této doby, protože se pohybuje do nebo ze zemského stínu . Vzhledem k velikosti své odrazné plochy je ISS nejjasnějším umělým objektem na obloze (s výjimkou jiných satelitních erupcí ), s přibližnou maximální magnitudou -4 nad hlavou (podobně jako Venuše ). ISS, stejně jako mnoho satelitů včetně souhvězdí Iridium , může také produkovat záblesky až 16krát jasnější než Venuše, když se sluneční světlo odlesňuje od reflexních povrchů. ISS je viditelná i za bílého dne, i když s mnohem většími obtížemi.

Nástroje poskytuje řada webových stránek, jako je Heavens-Above (viz Živé sledování níže), stejně jako aplikace pro chytré telefony , které využívají orbitální data a zeměpisnou délku a šířku pozorovatele k tomu, aby indikovaly, kdy bude ISS viditelná (pokud počasí dovolí), kde se stanice nachází. Zdá se, že stoupá, výška nad horizontem, kterého dosáhne, a doba trvání průletu, než stanice zmizí, buď zapadnutím pod horizont, nebo vstoupením do zemského stínu.

V listopadu 2012 NASA spustila svou službu „Spot the Station“, která lidem posílá textová a e-mailová upozornění, když má stanice přeletět nad jejich městem. Stanice je viditelná z 95 % obydlené země na Zemi, ale není viditelná z extrémních severních ani jižních zeměpisných šířek.

Za specifických podmínek lze ISS pozorovat v noci na pěti po sobě jdoucích obězích. Tyto podmínky jsou 1) poloha pozorovatele ve střední zeměpisné šířce, 2) blízko času slunovratu s 3) průletem ISS ve směru k pólu od pozorovatele blízko půlnoci místního času. Tři fotografie ukazují první, prostřední a poslední z pěti průchodů ve dnech 5.–6. června 2014.

Astrofotografie

ISS a HTV vyfotografoval ze Země Ralf Vandebergh

Použití kamery namontované na teleskopu k fotografování stanice je oblíbeným koníčkem astronomů, zatímco použití připevněné kamery k fotografování Země a hvězd je oblíbeným koníčkem posádky. Použití dalekohledu nebo dalekohledu umožňuje pozorování ISS během denních hodin.

Složený ze šesti fotografií ISS při průletu šikmým Měsícem

Někteří amatérští astronomové také používají teleskopické čočky k fotografování ISS, když prochází Sluncem, někdy tak činí během zatmění (a tak jsou Slunce, Měsíc a ISS všechny umístěny přibližně v jedné linii). Jedním z příkladů je zatmění Slunce 21. srpna , kdy na jednom místě ve Wyomingu byly během zatmění pořízeny snímky ISS. Podobné snímky pořídila NASA z místa ve Washingtonu.

Pařížský inženýr a astrofotograf Thierry Legault, známý svými fotografiemi kosmických lodí projíždějících kolem Slunce, cestoval v roce 2011 do Ománu, aby vyfotografoval Slunce, Měsíc a vesmírnou stanici, všechny seřazené. Legault, který v roce 1999 obdržel cenu Marius Jacquemetton od Société astronomique de France , a další fandové používají webové stránky, které předpovídají, kdy ISS projde Sluncem nebo Měsícem a z jaké polohy budou tyto průlety viditelné.

Mezinárodní spolupráce

Pamětní deska na počest Mezivládní dohody o vesmírné stanici podepsané 28. ledna 1998

Mezinárodní vesmírná stanice, která zahrnuje pět vesmírných programů a patnáct zemí, je politicky a právně nejsložitějším programem pro průzkum vesmíru v historii. Mezivládní dohoda o vesmírné stanici z roku 1998 stanoví primární rámec pro mezinárodní spolupráci mezi stranami. Řada následných dohod upravuje další aspekty stanice, od jurisdikčních otázek až po kodex chování mezi hostujícími astronauty.

Po ruské invazi na Ukrajinu v roce 2022 byla zpochybněna pokračující spolupráce mezi Ruskem a dalšími zeměmi na Mezinárodní vesmírné stanici. Britský premiér Boris Johnson komentoval současný stav spolupráce slovy: "Byl jsem obecně pro pokračování umělecké a vědecké spolupráce, ale za současných okolností je těžké pochopit, jak i ty mohou pokračovat jako normálně." Téhož dne generální ředitel Roskosmosu Dmitrij Rogozin naznačil, že stažení Ruska by mohlo způsobit ztrátu oběžné dráhy Mezinárodní vesmírné stanice kvůli nedostatku schopností opětovného nastartování, a napsal v sérii tweetů: „Pokud s námi zablokujete spolupráci, kdo zachrání ISS od neřízeného de-orbitu k dopadu na území USA nebo Evropy? Existuje také šance, že 500tunová konstrukce bude mít dopad v Indii nebo Číně. Chcete je ohrožovat takovou vyhlídkou? ISS Nelétáte přes Rusko, takže veškeré riziko je na vás. Jste na to připraveni?" Rozogin později tweetoval, že normální vztahy mezi partnery ISS lze obnovit až po zrušení sankcí, a naznačil, že Roskosmos předloží ruské vládě návrhy na ukončení spolupráce.

Zúčastněné země

Konec mise

Mnoho zásobovacích kosmických lodí ISS již prošlo atmosférickým návratem , jako je Jules Verne ATV

Podle Smlouvy o vesmíru jsou Spojené státy a Rusko právně odpovědné za všechny moduly, které vypustily. Bylo zvažováno několik možných možností likvidace: Přirozený orbitální rozpad s náhodným návratem (jako u Skylab), posílením stanice do vyšší nadmořské výšky (což by návrat zpozdilo) a řízenou cílenou de-orbitou do vzdálené oblasti oceánu. Na konci roku 2010 bylo preferovaným plánem použít mírně upravenou kosmickou loď Progress k de-orbitu ISS. Tento plán byl považován za nejjednodušší, nejlevnější a s

nejvyšší mírou bezpečnosti
.

OPSEK měl být dříve postaven z modulů z ruského orbitálního segmentu poté, co bude ISS vyřazena z provozu. Moduly zvažované k odstranění ze současné ISS zahrnovaly Multipurpose Laboratory Module ( Nauka ), který byl spuštěn v červenci 2021, a další nové ruské moduly, které jsou navrženy k připojení k Nauce . Tyto nově spuštěné moduly by měly v roce 2024 stále ještě dlouhou životnost.

Koncem roku 2011 koncept Exploration Gateway Platform také navrhoval využití zbylého hardwaru USOS a Zvezdy 2 jako skladiště pro doplňování paliva a čerpací stanice umístěné v jednom z bodů Země-Měsíc Lagrange . Celý USOS však nebyl určen k demontáži a bude vyřazen.

V únoru 2015 Roskosmos oznámil, že zůstane součástí programu ISS do roku 2024. Devět měsíců předtím – v reakci na americké sankce proti Rusku kvůli anexi Krymu  – ruský vicepremiér Dmitrij Rogozin prohlásil, že Rusko odmítne USA žádost o prodloužení používání orbitální stanice po roce 2020 a dodával by pouze raketové motory do USA pro nevojenské starty satelitů.

Dne 28. března 2015 ruské zdroje oznámily, že Roskosmos a NASA se dohodly na spolupráci na vývoji náhrady za současnou ISS. Igor Komarov , šéf ruského Roskosmosu, to oznámil s administrátorem NASA Charlesem Boldenem po jeho boku. V prohlášení poskytnutém SpaceNews 28. března mluvčí NASA David Weaver uvedl, že agentura oceňuje ruský závazek rozšířit ISS, ale nepotvrdila žádné plány na budoucí vesmírnou stanici.

Dne 30. září 2015 byla smlouva Boeingu s NASA jako hlavním dodavatelem pro ISS prodloužena do 30. září 2020. Část služeb Boeingu v rámci smlouvy se bude týkat rozšíření primárního konstrukčního hardwaru stanice po roce 2020 do konce roku 2028.

Objevily se také návrhy, že by stanice mohla být přeměněna na komerční provoz poté, co ji vládní subjekty vyřadí.

V červenci 2018 měl zákon Space Frontier Act z roku 2018 prodloužit provoz ISS do roku 2030. Tento návrh zákona byl jednomyslně schválen v Senátu, ale neprošel v americké Sněmovně reprezentantů. V září 2018 byl zaveden zákon Leading Human Spaceflight Act se záměrem prodloužit provoz ISS do roku 2030 a byl potvrzen v prosinci 2018.

V lednu 2022 NASA oznámila plánované datum na leden 2031, kdy de-orbit ISS a nasměrování všech zbytků do odlehlé oblasti jižního Tichého oceánu.

Náklady

ISS byla popsána jako nejdražší jednotlivá položka , která byla kdy postavena. V roce 2010 byly celkové náklady 150 miliard USD. To zahrnuje rozpočet NASA ve výši 58,7 miliardy dolarů (89,73 miliardy dolarů v dolarech na rok 2021) na stanici od roku 1985 do roku 2015, 12 miliard pro Rusko, 5 miliard pro Evropu, 5 miliard pro Japonsko, 2 miliardy pro Kanadu a náklady na 36 letů raketoplánů na stavbu stanice, každý se odhaduje na 1,4 miliardy dolarů nebo celkem 50,4 miliardy dolarů. Za předpokladu 20 000 osobodnů používání od roku 2000 do roku 2015 dvěma až šestičlennými posádkami by každý osoboden stál 7,5 milionu USD, což je méně než polovina 19,6 milionu USD (5,5 milionu USD před inflací) na osobu a den Skylabu. .

Ve filmu

Kromě četných dokumentů, jako jsou dokumenty IMAX Space Station 3D z roku 2002 nebo Krásná planeta z roku 2016, je ISS tématem celovečerních filmů jako The Day After Tomorrow (2004), Life (2017), Love (2011) nebo – společně s čínskou stanicí Tiangong space station  – in Gravity (2013).

Viz také

Poznámky

Reference

Veřejná doména Tento článek zahrnuje  materiály veřejné domény z webových stránek nebo dokumentů Národního úřadu pro letectví a vesmír .

Další čtení

Webové stránky agentury ISS

Výzkum

Živé sledování

Multimédia