Rahvusvaheline kosmosejaam (ISS): ajalugu, ehitus ja koostöö
Avasta ISS: ajalugu, ehitus, rahvusvaheline koostöö ja murrangulised missioonid — elu Maa orbiidil, tehnoloogia ja tulevikuplaanid ühes põhjalikus ülevaates.
Rahvusvaheline kosmosejaam (ISS) on kosmosejaam, väga suur satelliit, kus inimesed saavad elada mitu kuud järjest. Jaam paikneb madalal Maa orbiidil (tavaline kõrgus on ligikaudu 400 km) ja seda kasutatakse teaduslikeks katseteks, tehnilisteks demonstratsioonideks, Maa vaatlemiseks ja rahvusvaheliseks koostööks. Jaam on mitme riigi ühisprojekt: USA, Venemaa, Euroopa, Jaapan ja Kanada. Teised riigid, nagu Brasiilia, Itaalia ja Hiina, teevad ISSiga koostööd kas otse partnerite kaudu või iseseisvate programmidena.
Ajalugu ja rahvusvaheline raamistik
ISS-i ehitamine algas 1998. aastal ning selle rajamise ja tegevuse aluseks on 1998. aastal sõlmitud rahvusvaheline lepe (Intergovernmental Agreement), mis määratleb partnerite õigused, kohustused ja kasutusreeglid. Jaamast on alates 2000. aasta novembrist olnud pidevalt elanikud — see on olnud pideva inimtegevuse keskus madalal orbiidil juba mitu aastakümmet.
Ehitus ja peamised moodulid
ISS koosneb moodulitest, trussidest, päikesepaneelidest ja teaduslaboritest, mis on pärit erinevatelt partnerriikidelt. Suur osa baasehitust valmis peamiselt aastatel 1998–2011, kui töö peatati järk-järgult pärast USA kosmosesüstikute programmi lõppu. Hiljem on jaama lisatud täiendavaid moduleid ja demonstratsioonmooduleid:
- 2016. aastal kinnitati USA ja partnerite koostöös BEAM (Bigelow Expandable Activity Module) — paisuv (inflatable) mahutimoodul katsetusteks.
- 2021. aastal lisandus Venemaa teadusmoodul Nauka ning dokkimismoodul Prichal, mis laiendasid Vene osa võimalusi.
Jaama konstruktsioon on modulaarne: uued osad saab orbiidil ühendada olemasoleva struktuuriga mehitamata kosmosesõidukite ja kosmonaudimeeskondade abil. Suurte elementide ühendamise tipphetk oli võimalik tänu kosmosesüstikute ja mehitatud kosmoselendude koostööle.
Teadus ja katsed
ISS on laboratoorium, kus uuritakse mikrogravitatsiooni mõju bioloogiale, meditsiinile, materjaliteadusele, füüsikale ja tehnoloogiatele. Näited uurimisvaldkondadest:
- inimese tervise ja luu- ning lihassüsteemi muutused pikaajalise kaalutaoleku ajal;
- lahused ja põlemiskatsed, kus mikrograviteet lubab uurida protsesse ilma segava gravitatsiooniefektita;
- biotehnoloogilised ja ravimite arenduse katsed;
- Maa vaatlus satelliitandmetega ning kliimauuringud;
- uute kosmotehnoloogiate katsetamine, sh paisuvate moodulite (nt BEAM) ja elusüsteemide arendamine süvakosmikselendudeks.
Elu ja töö jaamas
Jaamas elab tavaliselt korraga 3–7 inimest, sõltuvalt alates ja lahkuvatest meeskondadest ning kaubalaevade mahutavusest. Meeskonnad viibivad jaamas mitu kuud, töötades teaduskatsete, hoolduse, varustuse lahtipakkimise ja välitöödega (kosmosesõidud/eva). Elu tingimused hõlmavad suletud eluruumi, veeringluse ja õhu puhastuse süsteeme ning toidukollektsioone – osa veest ja õhust taaskasutatakse, et vähendada varustuse vajadust Maa pealt.
Orbiit, suurus ja tehnilised näitajad
- Orbiidi kõrgus: ligikaudu 400 km (väärtus võib varieeruda sõltuvalt tõstmiste ja dragi korrigeerimisest).
- Kaldenurk (inklinatsioon): 51,6° — see võimaldab jaama ligipääsu erinevatelt maaaladelt ja partnerite lennurada.
- Kiirus: ligikaudu 7,6 km/s (umbes 27 000–28 000 km/h), mille tõttu tiirleb ISS Maa ümber kord umbes iga 90 minuti järel.
- Kogu mass ja ruum: jaama mass on ligikaudu 420 tonni ja rõhutatud siseruum on suurim seni ehitatud inimese elamiseks orbiidil (pressuriseeritud ruum kokku sadakondid ruutmeetreid ja ligikaudu 916 m³ mahtu).
- Päikesepaneelide ulatus ja elektrivõimsus on piisavad mitme teadusseadme ja süsteemi tööks, ning energiat juhitakse ja jaotatakse moodulite vahel.
Tarned, meeskonna toimetamine ja koostöö
Jaama varustavad ja meeskonda toovad erinevad kosmoseaparaadid ja ettevõtted:
- Venemaa Progress kanderakettide padjad ja mehitamata varustustarned;
- Euroopa ATV (Automated Transfer Vehicle) oli aktiivne kuni 2015. aastani;
- Jaapani HTV (H-II Transfer Vehicle) varustustarned;
- Ameerika era-ettevõtted: SpaceX Dragon (ka inimtransport Crew Dragon) ja Northrop Grumman Cygnus varustuseks;
- Meeskonna vedu: varem kosmosesüstikud (kuni 2011), pärast seda pikemat aega peamiselt Venemaa Soyuz, ning alates 2020. aastast USA kommerts-kapslid (Crew Dragon jt).
Tulevik ja jätkusuutlikkus
ISS-i opereerimine on planeeritud kuni vähemalt 2030. aastani, kuid täpne lõppkuupäev sõltub rahvusvahelisest poliitikast, rahastusest ja tehnilisest seisukorrast. Samuti on arutelus üleminek äripõhisele orbiidipõhisele infrastruktuurile: eraettevõtted planeerivad kommertsmoduulide ja era-jaamade kinnitamist ISS-i külge või uute erajasjade ehitamist. ISS on ka oluline testiplatvorm tulevaste pikaajaliste missioonide, sealhulgas Kuu ja Marsi reiside tehnoloogiate arendamiseks.
Oluline kokkuvõte
ISS on üks suurimaid ja kõige keerukamaid rahvusvahelisi teaduskoostöö projekte, mis ühendab riike ja teadlasi kogu maailmast. See on samaaegselt elupaik, labor ja tehnoloogia demonstratsiooniplatvorm madalal orbiidil, aidates meil paremini mõista nii inimesi kosmoses kui ka Maa protsesse ning arendada tehnoloogiaid tulevaste süvakosmismissioonide jaoks.
Päritolu
1980. aastate alguses kavandas NASA kosmosejaama Freedom vastandina Nõukogude kosmosejaamadele Saljut ja Mir. See ei lahkunud kunagi joonistusplaadilt ning Nõukogude Liidu ja külma sõja lõppedes see tühistati. Kosmosevõidu lõpp ajendas USA administratsiooni ametnikke alustama 1990. aastate alguses läbirääkimisi rahvusvaheliste partneritega Euroopas, Venemaal, Jaapanis ja Kanadas, et ehitada tõeliselt rahvusvaheline kosmosejaam. See projekt kuulutati esimest korda välja 1993. aastal ja kandis nime Space Station Alpha. See pidi ühendama kõigi osalevate kosmoseagentuuride kavandatud kosmosejaamad: NASA kosmosejaam Freedom, Venemaa Mir-2 (Miri kosmosejaama järeltulija, mille tuumik on praegu Zvezda) ja ESA Columbus, mis oli kavandatud iseseisvaks kosmoselaboriks.
Tootmine
ISS-i komponendid valmistati erinevates tehastes üle kogu maailma ning kõik need toimetati Kennedy kosmosekeskuses asuvasse kosmosejaama töötlemisrajatisse, kus toimusid viimased tootmisetapid, masinate kokkupanek ja starditöötlus. Komponendid on valmistatud roostevabast terasest, titaanist, alumiiniumist ja vasest.
Assamblee
Rahvusvahelise kosmosejaama kokkupanek on suursündmus kosmosearhitektuuris. Vene moodulid stardivad ja dokitakse oma rakettide abil. Kõik ülejäänud osad toimetati kohale kosmosesüstikuga. Alates 5. juunist 2011[update] olid nad enam kui 1000 tundi kestnud EVA käigus lisanud 159 komponenti. Paljusid kosmosesüstikuga startinud mooduleid testiti maa peal kosmosejaama töötlemisrajatises, et leida ja parandada probleemid enne starti.
Esimene osa, Zarya funktsionaalne veoseplokk, viidi orbiidile 1998. aasta novembris Vene Proton-raketiga. Enne esimese meeskonna, Expedition 1, lähetamist lisati veel kaks osa (Unity moodul ja Zvezda teenindusmoodul). Ekspeditsioon 1 dokkis ISS-ile 1. novembril 2000 ja koosnes USA astronaut William Shepherdist ja kahest vene kosmonautist, Juri Gidzenko ja Sergei Krikalevist.
| Rahvusvahelise kosmosejaama kokkupanek | |||||||
| Osad | Kokkupaneku lend | Käivitamise kuupäev | Kanderakett | Eraldi vaated | Vaade koos jaamaga | ||
| Zarya (FGB) | 1A/R | 1998-11-20 | Proton-K |
|
| ||
| Ühtsus (sõlme 1), PMA-1 ja PMA-2 | 2A | 1998-12-04 | Kosmosesüstik Endeavour (STS-88) |
|
| ||
| Zvezda (teenindusmoodul) | 1R | 2000-07-12 | Proton-K |
|
| ||
| Z1 Truss & PMA-3 | 3A | 2000-10-11 | Kosmoselaev Discovery (STS-92) |
|
| ||
| P6 Truss & päikesepaneelid | 4A | 2000-11-30 | Kosmosesüstik Endeavour (STS-97) |
|
| ||
| Destiny (USA laboratoorium) | 5A | 2001-02-07 | Kosmoselaev Atlantis (STS-98) |
|
| ||
| Väline hoiuplatvorm-1 | 5A.1 | 2001-03-08 | Kosmoselaev Discovery (STS-102) |
|
| ||
| Canadarm2 (SSRMS) | 6A | 2001-04-19 | Kosmosesüstik Endeavour (STS-100) |
|
| ||
| Quest (ühine õhulukk) | 7A | 2001-07-12 | Kosmosesüstik Atlantis (STS-104) |
|
| ||
| Pirs (dokkimisruum ja õhulukk) | 4R | 2001-09-14 | Sojuz-U |
|
| ||
| S0 Truss | 8A | 2002-04-08 | Kosmoselaev Atlantis (STS-110) |
|
| ||
| Mobiilne baassüsteem | UF2 | 2002-06-05 | Kosmosesüstik Endeavour (STS-111) |
|
| ||
| S1 Truss | 9A | 2002-10-07 | Kosmoselaev Atlantis (STS-112) |
|
| ||
| P1 Truss | 11A | 2002-11-23 | Kosmosesüstik Endeavour (STS-113) |
|
| ||
| ESP-2 | LF1 | 2005-07-26 | Kosmoselaev Discovery (STS-114) |
|
| ||
| P3/P4 Truss ja päikesepaneelid | 12A | 2006-09-09 | Kosmoselaev Atlantis (STS-115) |
|
| ||
| P5 Truss | 12A.1 | 2006-12-09 | Kosmoselaev Discovery (STS-116) |
|
| ||
| S3/S4 Truss ja päikesepaneelid | 13A | 2007-06-08 | Kosmoselaev Atlantis (STS-117) |
|
| ||
| S5 Truss ja ESP-3 | 13A.1 | 2007-08-08 | Kosmosesüstik Endeavour (STS-118) |
|
| ||
| Harmony (sõlme 2) | 10A | 2007-10-23 | Kosmoselaev Discovery (STS-120) |
|
| ||
| Columbus (Euroopa laboratoorium) | 1E | 2008-02-07 | Kosmoselaev Atlantis (STS-122) |
|
| ||
| Dextre (SPDM) | 1J/A | 2008-03-11 | Kosmosesüstik Endeavour (STS-123) |
|
| ||
| Jaapani survemoodul (JEM-PM) | 1J | 2008-05-31 | Kosmoselaev Discovery (STS-124) |
|
| ||
| S6 Truss ja päikesepaneelid | 15A | 2009-03-15 | Kosmoselaev Discovery (STS-119) |
|
| ||
| Jaapani eksponeeritud rajatis (JEM-EF) | 2J/A | 2009-07-15 | Kosmosesüstik Endeavour (STS-127) |
|
| ||
| Poisk (MRM-2) | 5R | 2009-11-10 | Sojuz-U |
|
| ||
| ExPRESS Logistics Carriers 1 & 2 | ULF3 | 2009-11-16 | Kosmoselaev Atlantis (STS-129) |
|
| ||
| Cupola & | 20A | 2010-02-08 | Kosmoselaev Endeavour (STS-130) |
|
| ||
| Rassvet (MRM-1) | ULF4 | 2010-05-14 | Kosmosesüstik Atlantis (STS-132) |
|
| ||
| Leonardo (PMM) ja EXPRESS Logistics Carrier 4 | ULF5 | 2011-02-24 | Kosmoselaev Discovery (STS-133) |
|
|
| |
| Alfa-magnetspektromeeter, OBSS ja EXPRESS logistikavahendi 3. | ULF6 | 2011-05-16 | Kosmosesüstik Endeavour (STS-134) |
|
|
| |
| Bigelow laiendatav tegevusmoodul | 2016-04-08 | Falcon 9 (SpaceX CRS-8) |
| ||||
| Osad | Kokkupaneku lend | Käivitamise kuupäev | Kanderakett | Eraldi vaade | Vaade koos jaamaga | ||
.jpg)
.jpg){kind=spacer}
ISS-i joonis (plahvatusvaade)
Elu kosmoses
Magamamineku aeg
Kosmosejaamas elavad inimesed peavad harjuma igasuguste muutustega võrreldes eluga Maal. Neil kulub Maa ümber tiirlemiseks (ümberringi käimiseks) vaid 90 minutit, mistõttu tundub, et päike tõuseb ja loojub 16 korda päevas. See võib olla segadust tekitav, eriti kui inimene püüab otsustada, millal ta peaks magama minema. Astronaudid püüavad ikkagi järgida 24-tunnist graafikut. Magamamineku ajal peavad nad magama magamiskottides, mis on seinale kleebitud. Nad peavad end sinna sisse rihmama, et nad magades ära ei hõljuks. En:wikt:rihm
Null gravitatsioon
Orbiidil ei ole G-jõudu (seda nimetatakse vabaks languseks või null gravitatsiooniks). Selleks, et aidata astronautidel kogeda raskuse puudumist, panevad NASA treenerid astronautid vette. Kuna vesi paneb inimese hõljuma, on see natuke nagu raskusjõu puudumise kogemus. Siiski saavad nad vees vastu vett suruda ja liikuda. Nulligravitatsioonis ei ole midagi, mille vastu suruda, nii et nad lihtsalt hõljuvad õhus. Teine treenimisviis on minna lennukiga ja lasta lennukil väga kiiresti maa peale kukkuda. See võimaldab inimestel väga lühikest aega kogeda raskusvabaduseta olekut. See treening võib inimesi esialgu üsna haigeks teha.
Nulligravitatsioonis ei kasuta astronaudid oma jalgu väga palju, seega peavad nad tegema palju trenni, et need ei muutuks liiga nõrgaks. Ilma gravitatsioonita võivad astronaudid saada suure ülakeha ja kõhnad jalad. Seda nimetatakse kanajalgade sündroomiks. Astronaudid peavad iga päev kõvasti treenima, et jääda terveks.
Söömine kosmose stiilis on keeruline. Vesi ja muud vedelikud ei voola kosmoses alla, nii et kui kosmosejaamas peaks mõni neist välja voolama, siis hõljub see kõikjal ringi. Vedelikud võivad rikkuda elektroonilisi seadmeid, seega peavad astronaudid kosmoses olema väga ettevaatlikud. Nad joovad vett kotist või seina külge kinnitatud torust. Nad ei saa oma toitu taldrikutele panna, sest see hõljuks kohe maha, seega panevad nad selle kotikestesse ja söövad kotikestest. Toit, mida nad söövad, on tavaliselt kuivatatud, sest igasugune muru võib seadmed rikkuda.
Mõnikord saadetakse astronautidele üles
värskeid puu- ja köögivilju, kuid nende saatmine on väga kallis ja raske, nii et nad peavad toitu palju kaasa võtma.
Vannituba
Tegelikult tuleks kosmosevannitooriumi asemel nimetada ilmselt tualettruumiks, sest seal ei saa tõesti vanni võtta. Selle asemel kasutavad astronaudid duši all käimiseks pritsmepüstoleid. Üks inimene pritsib end püstoliga, samal ajal kui teised inimesed seisavad väljas veevaakumiga, et vabaneda kogu dušist välja ujuvast veest. See on üsna raske, nii et astronaudid võtavad tavaliselt lihtsalt märja lapiga "käsivanni".
Teine probleem võib olla tualettruumid. Tualetid peaksid töötamiseks kasutama gravitatsiooni. Kui inimene loputab tualetti, paneb raskusjõud vee alla minema. Kuna astronaudid ISSil ei tunne gravitatsiooni, peab tualett olema astronautide külge kinnitatud ja imema kõik nende jäätmed õrnalt ära.
Küsimused ja vastused
K: Mis on rahvusvaheline kosmosejaam?
V: Rahvusvaheline kosmosejaam on väga suur satelliit, kus inimesed saavad elada mitu kuud korraga.
K: Millal lisati rahvusvahelisse kosmosejaama viimane osa?
V: Viimane osa, Bigelowi moodul, lisati 2016. aastal.
K: Millised riigid osalevad rahvusvahelise kosmosejaama projektis?
V: Rahvusvaheline kosmosejaam on mitme maailma piirkonna - Ameerika Ühendriikide, Venemaa, Euroopa, Jaapani ja Kanada - ühisprojekt.
K: Millal algas Rahvusvahelise kosmosejaama ehitamine?
V: Rahvusvahelise kosmosejaama ehitamine algas 1998. aastal.
K: Kuidas ehitati rahvusvaheline kosmosejaam?
V: Rahvusvahelise kosmosejaama ehitamiseks ühendati Venemaa ja Ameerika kosmosemoodulid.
K: Kas on ka teisi riike, kes töötavad koos Rahvusvahelise kosmosejaamaga?
V: Jah, ka teised riigid, nagu Brasiilia, Itaalia ja Hiina, töötavad Rahvusvahelise kosmosejaamaga koostöös teiste riikidega.
K: Kus asub rahvusvaheline kosmosejaam?
V: Rahvusvaheline kosmosejaam on kokku pandud madalal Maa orbiidil.
Otsige