Międzynarodowa Stacja Kosmiczna - budowa (do 2010 roku)

[kanarkusmaximus]

Pierwotna data publikacji - 22/08/2007

1. WSTĘP
Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (MSK lub też ISS - International Space Station) to kompleks naukowy znajdujący się w na orbicie Ziemi. Aktualnie, do roku 2010 stacja znajduje się w fazie budowania - kolejne misje dowożą mniejsze i większe komponenty Stacji.


Logo ISS

Główną ideą stacji są badania naukowe wymagające specjalnych warunków. Główne cele badań to*:
--> biologia/medycyna (głównie biotechnologia, bioinżynieria medyczna),
--> fizyka (fizyka cieczy, fizyka zjawisk w próżni, fizyka kwantowa, procesy palenia w warunkach nieważkości, nadprzewodnictwo),
--> nauki inżynieryjne (badania materiałów, telekomunikacja, systemy operacyjne, systemy podtrzymywania życia),
--> astronomia (tu chyba nie trzeba się wypowiadać),
--> meteorologia i obserwacje Ziemi.


Wygląd Stacji w sierpniu 2007

Stacja ISS jest wynikiem połączenia idei (oraz minimalizacji kosztów) kilku projektów - amerykańskiego Freedom, radziecko/rosyjskiego Mira 2 oraz europejskiego modułu Columbus** i japońskiego Kibo. Po latach negocjacji, przerywanych zamieszaniem politycznym i ambicjami, projekt w 1993 roku został wreszcie zatwierdzony i nazwany International Space Station Alpha.
(Później, wskutek różnych zawirowań i kłótni rosyjsko-amerykańskich usunięto nazwę 'Alpha' i zostało tylko samo International Space Station. Do dziś nie wybrano innej nazwy stacji).

Pierwszy moduł (Zarya) został dostarczony w listopadzie 1998 roku a od roku 2000 stacja jest permanentnie zamieszkana. Początkowo planowano zakończenie montażu stacji w roku 2005, jednak wskutek katastrofy STS-107 prace się bardzo opóźniły. Obecnie planuje się, że budowa stacji zostanie ukończona w 2010 roku. Prace i badania na stacji obecnie przewidywane są co najmniej do roku 2016. (Edit - proszę pamiętać, że ten tekst powstał w 2007 roku - później wydłużono żywot Stacji do przynajmniej 2020 roku)


Widok Stacji w 2000 roku.

Poszczególne wyprawy na ISS zwane są ekspedycjami, które zmieniają się co mniej więcej sześć miesięcy. Obecnie na stacji przebywa już 15. Ekspedycja. Stała załoga Międzynarodowej Stacji Kosmicznej to obecnie trzy osoby*** - docelowo sześć osób.

Projekt budowy ISS realizowany jest w trzech etapach, z których dwa należą już do historii:
--> 1 - budowa komponentów stacji i międzynarodowe loty do rosyjskiej stacji Mir (lata 1994 - 1998,
 misje STS-60 STS-63, Soyuz TM-21, STS-71, STS-74 ,STS-76, STS-79, STS-81, STS-84, STS-86, STS-89, STS-91),
--> 2 - początek budowy (1998-2001) - po której stacja zaczęła być stale zamieszkana,
--> 3 - dokończenie budowy, stałe zamieszkanie, eksploatacja, badania naukowe (od 2001 roku).

Załogę Ekspedycji 1 stanowili Siergiej K. Krikalow, William M. Shepherd oraz Jurij P. Gidzenko.

Obecnie na orbicie znajduje się 20 komponentów, w tym 6 modułów ciśnieniowych, w których przebywają astronauci. Do 2010 dostarczonych zostanie jeszcze 11 komponentów. (Stan na sierpień 2007).


Konfiguracja ISS z wyszczególnieniem wyniesionych modułów

Linki:
http://en.wikipedia.org/wiki/ISS --> strona Wikipedii
http://www.nasa.gov/mission_pages/station/main/index.html --> strona NASA o ISS
http://www.esa.int/esaHS/iss.html --> strona ESA o ISS
http://spaceflight.nasa.gov/gallery/images/station/index.html --> galeria zdjęć Stacji
http://www.astronautix.com/craft/intation.htm --> Encyclopedia Astronautica
http://lk.astronautilus.pl/sat/iss.htm --> polska (najlepsza!) strona o ISS


* Jak na razie, większość badań koncentruje się na badaniu wpływu nieważkości na ludzki organizm, wpływu warunków kosmicznych na różne materiały oraz obserwacjach Ziemi. Wraz z nowymi modułami (Columbus, Kibo) prace naukowe na ISS nabiorą tempa.

** Warto wspomnieć, że obecny moduł Columbus jest zredukowanym europejskim programem załogowym w stosunku do pierwotnej stacji oraz mini-wahadłowca Hermes.

***Po katastofie Columbii w 2003 roku ekspedycje 7 - 12 w latach 2003 - 2006 były zredukowane do dwóch osób. 

[kanarkusmaximus]

2. Budowa Międzynarodowej Stacji Kosmicznej - część 1
(Lata 1998 - 2001)

1. Zarja
Budowa ISS rozpoczęła się 20 listopada 1998 wyniesieniem modułu Zarja przez rakietę Proton. Zarja znana jest również jako Functional Cargo Block.
Masa modułu to 19300 kg, wymiary to 12,55 m długości i 4,1 m w najszerszym punkcie.
Moduł wykonał już ponad 50.000 okrążeń Ziemi.


Zarja widziana w trakcie misji STS-88.

2. Unity
Następnie, w misji STS-88 (wahadłowiec Endeavour), w grudniu 1998 roku wyniesiono amerykański moduł Unity, zwany również Node 1. Jego dane to:
Długość 5.49 m, średnica 4.57 m, masa 11,612 kg.


Wygląd ISS po połączeniu Unity z Zarja

STS-88 wyniósł także dwa moduły dokujące, (PMA-1 i PMA-2), Pressurized Mating Adapters. Są to moduły pozwalające na podłączenie modułów i statków ze sobą, które posiadają różne systemy dokowania.
PMA-1 obecnie stale znajduje się pomiędzy modułami Zarya i Unity. PMA-2 obecnie znajduje się na przedzie modułu Destiny (o którym mowa poniżej).

3. Zwiezda
Półtora roku później, 12 czerwca 2000 roku, rosyjska rakieta Proton wyniosła moduł Zwiezda. Moduł ten został zbudowany w połowie lat 80. XX wieku z myślą o stacji Mir 2.
Dane modułu:
Masa - 19,051 kg,
Długość - 13.1 m,
Szerokość z panelami - 29.7 m
Średnica modułu - 4.15 m.


Widok stacji z dołączoną Zvezdą - rok 2000

Po dołączeniu tego modułu i EVA podczas misji STS-106 stacja była wreszcie gotowa przyjąć pierwszą Ekspedycje.

4. Z1 Truss
Z1 Truss, pierwszy element kratownicy stacji, został wyniesiony w październiku 2000 roku podczas misji STS-92 (Discovery).
Wymiary - 4,9 x 4,2 m, masa - 8,755 kg.


Z1 nad Unity

STS-92 wyniósł w przestrzeń kosmiczną także PMA-3.

5. P6 Truss
P6 Truss, znane nam doskonale panele słoneczne, były pierwszymi wielkimi, 'dedykowanymi' panelami dostarczonych na Stację. Zostały dostarczone przez wahadłowiec Endeavour podczas misji STS-97 w listopadzie 2000 roku. Umieszczone czasowo na Z1, zostaną przełożone podczas misji STS-120 w swe docelowe miejsce na końcu kratownicy Stacji. Wymiary P6 to 73,20 x 10,70 m (panele rozłożone) i 15.900 kg.


Wygląd ISS w grudniu 2000 roku

6. Laboratorium Destiny
Laboratorium Destiny, jedno z kluczowych i najbardziej znanych miejsc Stacji zostało wyniesione w lutym 2001 roku przez wahadłowiec Atlantis w czasie misji STS-98. Destiny jest pierwszym amerykańskim modułem załogowym laboratoryjnym od czasów stacji Skylab. Moduł jest podłączony do wcześniej wyniesionego Unity.Wymiary to 8.5 x 4.3 m a masa to 14,515 kg.

Widok ISS po dołączeniu Destiny

7. External Stowage Platform - 1
External Stowage Platform - 1, w skrócie ESP-1, to komponent zawierający zestaw części zamiennych dla stacji. ESP-1 nie jest hermetyczny, aby z niego skorzystać należy ubrać się w skafander kosmiczny i wybrać na EVA. Komponent został wyniesiony na ISS w czasie misji STS-102 (wahadłowiec Discovery). Znajduje się na Destiny.

[kanarkusmaximus]

3. Budowa ISS, część druga
(do sierpnia 2007 roku)

8. Canadarm2
Canadarm, jedno z naszych ulubionych urządzeń w przestrzeni kosmicznej, w wersji na ISS, zostało wyniesione przez STS-100 (wahadłowiec Endeavour) w kwietniu 2001 roku. Jest to większa i bardziej zaawansowana wersja oryginalnego ramienia wahadłowcowego. Oficjalne to ramię nazywa się Space Station Remote Manipulator System (SSRMS), zdolne jest do operowania ładunkami o masie do 116 ton (sic!) i asyście przy dokowaniu wahadłowca ( ). Samo ramię waży 4,900 kg i ma długość 17,6 m.


wygląd ISS po misji STS-100

9. Quest Joint Airlock
Czyli śluza powietrzna, z której można wykonywać spacery kosmiczne (EVA). Quest został tak zaprojektowany, że można z niego wychodzić zarówno w skafandrach amerykańskich, EMU jak i rosyjskich Orlan. Moduł został dostarczony w czerwcu 2001 roku w trakcie misji STS-104 (Atlantis).
Wymiary modułu to 4 x 5,5 m oraz 6064 kg. Podłączony jest do modułu Unity.


Quest solo

wygląd Stacji po misji STS-104 w czerwcu 2001 roku

10. Moduł Pirs
Rosyjski moduł Pirs to komponent stacji pozwalający na dokowanie statków Progress i Soyuz do ISS oraz wycieczki EVA w rosyjskich skafandrach kosmicznych Orlan. Moduł został wyniesiony we wrzesniu 2001 przez rosyjską rakietę Soyuz i jest zadokowany do modułu Zvezda.  Jego wymiary to 4,9 x 2,25 m oraz 3676 kg. Był to ostatni hermetyczny moduł dostarczony na ISS (stan na sierpień 2007, aż do czasu misji STS-120).

Moduł Pirs (po środku)

11. S0 Truss
Centralny element kratownicy stacji, S0 Truss został umiesczony na Destiny w kwietniu 2002 roku w czasie misji STS-110 (Atlantis). Jego długość to 13,4 m a szerokośc - 4,6 m. Masa to 13970 kg.


umiejscowienie elementu S0 Truss na ISS

12. Mobile Base System
Mobile Base System, czyli MBS wraz z Mobile Transporter (z STS-110) to 'kosmiczna kolejka', do której można przytwierdzić SSRMS. Razem tworzą Mobile Servicing System. Elementy te pozwalają na poruszanie się ramienia wzdłuż kratownicy stacji w miejsce, gdzie wymagana jest pomoc CanadaArm. MBS został wyniesiony w czerwcu 2002 roku przez STS-111 (Endeavour).


MBS, po środku, dostarczany na S0 Truss

13. i 14. S1 Truss i P1 Truss
Dwie kolejne kratownice stacji zostały wyniesione kolejno przez misje STS-112 (Atlantis) i STS-113 (Endeavour) w październiku i listopadzie 2002 roku. Zamontowane są, patrząc od strony Destiny odpowiednio z lewej i prawej strony stacji. Wymiary elementów są identyczne - 13,7 x 3,9 m i 12,598 kg. Elementy posiadają radiatory, które niebawem zostaną rozwinięte (po zwinięciu baterii słonecznych Zarji).


Elementy S1 i P1 po misji STS-113
Misja STS-113 była ostatnią misją przed katastrofą wahadłowca Columbia. Nastąpiła ponad 2,5 letnia przerwa w dostarczaniu większych elementów stacji. Załoga stacji została zredukowana do dwóch osób. Nastąpiło poważne opóźnienie w budowie stacji i zmiana amerykańskich planów podboju kosmosu.

(przerywnik artystyczny bez numeru) P2, S2 Truss
Nie ma! Elementy te planowano dla stacji Freedom - ich zadaniem było podnoszenie orbity stacji. Ponieważ rosyjskie moduły wykonują tę pracę, P2 i S2 anulowano.

15. ESP-2
Podczas misji Return to Flight załoga STS-114 (Discovery) dostarczyła drugi komponent części zamiennych dla stacji. Działo się to w lipcu 2005.  Został on umieszczony na śluzie Quest.

16. P3/P4 Truss (wraz z nowymi panelami słonecznymi).
Powrót do właściwej budowy stacji nastąpił podczas trzeciej misji Return to Flight we wrześniu 2006 roku. Była to misja STS-115 (Atlantis). Misja dowiozła nowy element kratownicy Stacji, P3/P4 wraz z nowym zestawem paneli słonecznych. Wymiary to 73.2 x 10.7 m i 15,900 kg (tak samo jak P6).


Zdjęcie wykonane po rozłączeniu ISS i Atlantisa

17. P5 Truss
Niewielki element kratownicy dołączany na koniec P3/P4, pozwalający na podłączenie elementu P6. Został dostarczony na stację podczas misji STS-116 (Discovery) w grudniu 2006 roku.
W czasie tej misji nastąpiło (nie bez problemów!) zwinięcie połowy paneli słonecznych komponentu P6.


Wygląd Stacji po misji STS-116

18. S3/S4 Truss (wraz z nowymi panelami słonecznymi)
Opis podobny jak w przypadku P3/P4 - z tą różnicą, że element znajduje się po drugiej stronie kratownicy. Wyniesiony przez prom Atlantis w czasie misji STS-117 w czerwcu 2007 roku.
Komentowany na tym forum w wątku 'STS-117': http://astro4u.net/yabbse/index.php?topic=9454.0 .
Wymiary kratownicy i paneli (łącznie) to 73.2 x 10.7 m i 15,900 kg (tak samo jak P6).
W czasie misji, prócz zamontowania S3/S4 zwinięto drugie skrzydło P6.

Po tej misji Stacja zyskała nowy, śliczny wygląd:


19. S5 Truss
Podobnie jak w przypadku P5, jest to niewielki element kratownicy umieszczony za S3/S4. Wyniesiony w czasie misji STS-118 (Endeavour) w sierpniu 2007 roku. Misja bardzo szczegółowo komentowana w rekordowym pod względem wyświetleń i postów wątku 'STS-118': http://astro4u.net/yabbse/index.php?topic=10622.0

20. ESP-3
Misja STS-118 dostarczyła również trzeci zestaw części zamiennych dla Stacji. Zainstalowany na P3 Truss.

Na tym zakończyła się budowa Stacji (stan na sierpień 2007). Jest to ponoć 60% całości. Mamy więc szanse zobaczyć do roku 2010 dalsze 40% i na żywo komentować poczynania amerykańskich, rosyjskich, europejskich, japońskich, kanadyjskich, brazylijskich, malezyjskich itd itd astronautów i kosmonautów! (O turystach nie wspominając Smiley ).

[kanarkusmaximus]

Ponieważ ten wątek jest bardziej "historyczny" niż aktualny, to pozwolę go sobie zamknąć.

Jeśli ktoś chce, to proszę napisać (ze zdjęciami!) wątek ISS 2007-2010.

[adam001d]

21. Harmony
Wahadłowiec Discovery w 2007 roku w misji STS-120 dostarczył drugi moduł z serii Node - Harmony został wyprodukowany przez ESA i stanowi rozgałęźnik między czterema modułami: Unity, Destiny, Columbus i JEM Kibō. Ma kształt walca z sześcioma węzłami cumowniczymi. W porównaniu do bliźniaczego Unity jest o nieco dłuższy, zachowując przy tym taką samą średnicę. Harmony posiada na pokładzie regały zawierające instrumenty odpowiedzialne za przetwarzanie energii elektrycznej i przesyłanie jej do modułów JEM Kibō i Columbus.Node 2 zbudowała włoska spółka Alenia Spazio, w swoim ośrodku w Turynie.
Długość: 6,1m
Średnica: 4,2m
Masa: 13 608 kg.

Harmony ( z prawej)

22.Columbus
W 7 lutego 2008 roku prom Atlantis wzbogacił ISS o kolejny moduł laboratoryjny - europejski Columbus. Ta część została wyprodukowana w Bremie (Niemcy) przez ESA i EADS SPACE. Moduł lotu, system ochrony przed mikrometeorytami, moduł odpowiadający za temperaturę i kilka innych modułów zostały zbudowane w tym samym miejscu, co Harmony. Polskim wkładem w konstrukcję laboratorium są dwie miniaturowe anteny ARISS zaprojektowane przez zespół pod kierownictwem dr Pawła Kabacika z Politechniki Wrocławskiej. Był on budowany aż 10 lat! . 27 maja 2006 przetransportowano go z Bremy do KSC. A dwa lata później Atlantis wyniósł go w kosmos. Prowadzi się na nim szeroki zakres eksperymentów naukowych.
Długość: 6,871m
Średnica: 4,487m
Masa: 10 300kg (załadowany) 19 300kg (pusty)

23.Kibo - ELM
(Experiment Logistics Module)
Został wyniesiony w kosmos przez Endeavour'a w misji STS-123. Japoński moduł laboratoryjno - logistyczny składający się z dwóch sekcji: jedna (ELM-PS, Pressurized Section) hermetyczna połączona z modułem PM, druga (ELM-ES, Exposed Section) odsłonięta została dołączona da platformy EF.
Wymiary ELM-PS:
Długość: 3,9m
Średnica: 4,4m
Masa: 4 200kg

Budowa kompleksu JEM

ELM - PS

24.JEM - PM
Dostarczony na stację 3 czerwca 2008 w misji STS-124 przez orbiter Discovery. Jest macierzystą częścią kompleksu JEM. Posiada dwa węzły cumownicze (horyzontalny i wertykalny), poprzez horyzontalny węzeł połączony jest z modułem Harmony a wertykalny złączony jest z ELM-PS. Ponadto jest no połączony z JEMRSM'em  i Exposed Facility. Ma kształt walca o długości 11,2m i średnicy 4,4m. Posiada śluzę, dzięki której astronauci mają dostęp do EF.  Jako składniki doświadczeń, wewnątrz modułu zainstalowane są zbiorniki z helem, dwutlenkiem węgla i argonem.

25.JEMRMS
Jest to manipulator przymocowany i przywieziony na ISS razem z PM. Ramię składa się z kilku części:
- głównego ramienia przygotowanego do przenoszenia ciężkich obiektów posiadające kamerę TV, z której obraz jest przekazywany do wnętrza PM.
- Małego delikatnego ramienia które może być zamocowane do głównej części ramienia.
- Zastawu konsol i dżojstików służących do sterowania ramionami.
Wymiary:
JEMRMS główne ramię
Długość: 9,9m
Liczba stopni swobody: 6
Udźwig maksymalny: 7 000kg
Maksymalna prędkość rotacji/translacji: 60mm/s
JEMRMS małe ramię
Długość: 1,7 m
Liczba stopni swobody: 6
Udźwig maksymalny: 300 kg
Maksymalna prędkość rotacji/translacji: 50 mm/s

grafika przedstawiając budowę ramion

26.Exposed facility
Ostatnia część kompleksu jest przymocowaną na zewnątrz PM platformą badawczą. Zamocowane na niej materiały doświadczalne są wystawione na działanie środowiska otwartej przestrzeni (próżnia, temperatura, promieniowanie itd.) Wymiany eksperymentów można również dokonywać z wnętrza stacji przy użyciu JEMRMS.
Wymiary: 5,6 x 5,0 x 4,0 m (w przybliżeniu)
Masa: 4 000 kg
Pobór mocy: 11 kW (max), 120 V (DC)

EF widziane z pokładu PM

27. Poisk
Wystrzelona 20 listopad 2009 roku przez Sojuza-U rosyjska śluza powietrzna konstrukcyjnie podobna do śluzy Pirs przyłączona do górnego węzła cumowniczego Zarji (na przeciw Pirsa). Początkowo planowano połączenie z Uniwersalnym Modułem Dokującym. Budowę modułu rozpoczęto w 2002r. Przerwano ją jednak po zawieszeniu wraz z anulowaniem budowy UMD. W październiku 2007 podjęto decyzję o wznowieniu prac.  W czerwcu 2008 wznowiono budowę, którą zakończono na początku 2009. Posiada dwa węzły (przedni i tylny) - przedni połączono z Zarją a tylny przeznaczono dla statków Sojuz i Progress
Parametry:
Masa startowa: 3670 kg ± 50 kg
Maksymalna średnica kadłuba: 2,55 m
Wysokość kadłuba pomiędzy płaszczyznami zespołów dokujących: 4,049 m
Objętość hermetyzowana:   14,8 m³
Objętość użyteczna: 10,7 m³
Liczba luków wejściowych: 2
Średnica luków wejściowych: 1 m
Masa umieszczonego ładunku: do 1000 kg

Poisk z członem napędowym

28. Tranquility
Ostatni planowany moduł łączeniowy z serii Node. Początkowo miał być niemal identycznym łącznikiem (w odniesieniu do Node 1 i 2), jednak później zadecydowano, że częściowo zastąpi on usunięty moduł Transhab, a wień byłyby na nim takie sprzęty jak m.in.:chłodziarko-zamrażarka, ruchoma bieżnia, kuchnia, magazyn, zbiorniki na wodę, toaleta (Waste and Hygiene Compartment) oraz specjalne pomieszczenia na odzież, lekarstwa i żywność. Znajduje się także na nim system odnowy atmosfery stacji i nowoczesny system podtrzymywania życia (odzyskiwanie zużytej wody i produkcja tlenu). Dołączono go do stacji (dolny węzeł unity) w czasie misji STS-130 Endeavour.
Długość: 6,7 m
Średnica: 4,5 m
Masa: 15 500 kg

przed połączeniem z Unity

29. Cupola
Wyniesiony na ISS i połączony razem z Tranquility moduł obserwacyjny zbudowany przez Alenia Spazio. Wnętrze przygotowano do montażu jednego z dwóch identycznych RWS służących do sterowania ramieniem Canadarm2. Posiada ona sześć trapezoidalnych okien o średnicy 80 cm wykonanych ze szkła pancernego pozwalających no uzyskanie panoramicznego widoku operacji manipulatorem i pozostałych obserwacji. Podczas łączenia jej na stałe z Node3 wystąpiły kłopoty z ramieniem SSRMS ale na szczęście kilka godzin później udało się poprawnie wykonać tę operację.
Wysokość: 1.5 m
Średnica: 2.95 m
Masa: 1.880 kg

Wnętrze

30.Rasswiet
Czyli Mini-Research Module 1 moduł dokujący i ładunkowy. Wyniesiony w kosmos podczas ostatniej wyprawy Atlantisa - STS-132

Położenie modułu

Źródło: polska wikipedia

[OrestesGaolin]

Hej, czy jest szansa na odświeżenie fotografii i grafik?

[Adam.Przybyla]

Tak, jak wpakujecie to na wikipedie;-) Nie bedzie problemow ze znikajacymi grafikami;-) Z powazaniem
                                                                          Adam Przybyla