Rozpoczyna się budowa stacji kosmicznej. Międzynarodowa Stacja Kosmiczna. Najdroższy projekt ludzkości. Jak to się wszystko zaczeło

Międzynarodowa Stacja Kosmiczna

Międzynarodowa Stacja Kosmiczna, skr. (Język angielski) Międzynarodowa Stacja Kosmiczna, skr. ISS) - załogowy, wykorzystywany jako wielofunkcyjny kompleks badań kosmicznych. ISS to wspólny projekt międzynarodowy, w którym uczestniczy 14 krajów (w kolejności alfabetycznej): Belgia, Niemcy, Dania, Hiszpania, Włochy, Kanada, Holandia, Norwegia, Rosja, USA, Francja, Szwajcaria, Szwecja, Japonia. Pierwotnymi uczestnikami były Brazylia i Wielka Brytania.

ISS jest kontrolowana przez segment rosyjski z Centrum Kontroli Lotów Kosmicznych w Korolowie i segment amerykański z Centrum Kontroli Misji Lyndona Johnsona w Houston. Sterowanie modułami laboratoryjnymi – Europejskim Columbusem i Japońskim Kibo – jest kontrolowane przez Centra Kontroli Europejskiej Agencji Kosmicznej (Oberpfaffenhofen, Niemcy) i Japońskiej Agencji Badań Kosmicznych (Tsukuba, Japonia). Pomiędzy Ośrodkami następuje ciągła wymiana informacji.

Historia stworzenia

W 1984 roku prezydent USA Ronald Reagan ogłosił rozpoczęcie prac nad utworzeniem amerykańskiej stacji orbitalnej. W 1988 roku projektowana stacja otrzymała nazwę „Wolność”. Był to wówczas wspólny projekt Stanów Zjednoczonych, ESA, Kanady i Japonii. Zaplanowano wielkogabarytową sterowaną stację, której moduły miałyby być dostarczane jeden po drugim na orbitę promu kosmicznego. Jednak już na początku lat 90. stało się jasne, że koszt opracowania projektu jest zbyt wysoki i jedynie współpraca międzynarodowa umożliwi stworzenie takiej stacji. ZSRR, który miał już doświadczenie w tworzeniu i wystrzeliwaniu na orbitę stacji orbitalnych Salut i stacji Mir, planował utworzenie stacji Mir-2 na początku lat 90., jednak ze względu na trudności ekonomiczne projekt został zawieszony.

17 czerwca 1992 r. Rosja i Stany Zjednoczone zawarły porozumienie o współpracy w eksploracji kosmosu. Zgodnie z nim Rosyjska Agencja Kosmiczna (RSA) i NASA opracowały wspólny program Mir-Shuttle. Program ten przewidywał przeloty amerykańskich wahadłowców wielokrotnego użytku do rosyjskiej stacji kosmicznej Mir, włączenie rosyjskich kosmonautów do załóg amerykańskich wahadłowców oraz amerykańskich astronautów do załóg statku kosmicznego Sojuz i stacji Mir.

Podczas realizacji programu Mir-Shuttle narodził się pomysł ujednolicenia krajowych programów tworzenia stacji orbitalnych.

W marcu 1993 roku dyrektor generalny RSA Jurij Koptev i generalny projektant NPO Energia Jurij Siemionow zaproponowali szefowi NASA Danielowi Goldinowi utworzenie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.

W 1993 roku wielu polityków w USA było przeciwnych budowie kosmicznej stacji orbitalnej. W czerwcu 1993 r. Kongres USA omówił propozycję rezygnacji z budowy Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Propozycja ta nie została przyjęta większością zaledwie jednego głosu: 215 głosów za odmową, 216 głosów za budową stacji.

2 września 1993 roku wiceprezydent USA Al Gore i przewodniczący Rady Ministrów Rosji Wiktor Czernomyrdin ogłosili nowy projekt „prawdziwie międzynarodowej stacji kosmicznej”. Od tego momentu oficjalna nazwa stacji brzmiała „Międzynarodowa Stacja Kosmiczna”, choć jednocześnie używano także nieoficjalnej nazwy – stacja kosmiczna Alpha.

ISS, lipiec 1999. Na górze moduł Unity, na dole z rozłożonymi panelami słonecznymi – Zarya

1 listopada 1993 roku RSA i NASA podpisały „Szczegółowy plan prac dla Międzynarodowej Stacji Kosmicznej”.

23 czerwca 1994 r. Jurij Koptev i Daniel Goldin podpisali w Waszyngtonie „Przejściową umowę o prowadzeniu prac prowadzących do rosyjskiego partnerstwa w sprawie stałej cywilnej stacji kosmicznej załogowej”, na mocy której Rosja oficjalnie przystąpiła do prac nad ISS.

Listopad 1994 - w Moskwie odbyły się pierwsze konsultacje rosyjskiej i amerykańskiej agencji kosmicznej, podpisano umowy z firmami biorącymi udział w projekcie - Boeingiem i RSC Energia. S. P. Koroleva.

Marzec 1995 - w Centrum Kosmicznym. L. Johnsona w Houston zatwierdzono wstępny projekt stacji.

1996 - zatwierdzenie konfiguracji stacji. Składa się z dwóch segmentów – rosyjskiego (zmodernizowana wersja Mir-2) i amerykańskiego (z udziałem Kanady, Japonii, Włoch, krajów członkowskich Europejskiej Agencji Kosmicznej i Brazylii).

20 listopada 1998 r. - Rosja wystrzeliła pierwszy element ISS - funkcjonalny blok ładunkowy Zarya, który został wystrzelony rakietą Proton-K (FGB).

7 grudnia 1998 r. - wahadłowiec Endeavour zadokował amerykański moduł Unity („Unity”, „Node-1”) do modułu Zarya.

10 grudnia 1998 roku otwarto właz do modułu Unity i na stację weszli Kabana i Krikalev jako przedstawiciele Stanów Zjednoczonych i Rosji.

26 lipca 2000 r. - moduł serwisowy Zvezda (SM) został zadokowany w funkcjonalnym bloku ładunkowym Zarya.

2 listopada 2000 r. – załogowy statek kosmiczny transportowy (TPS) Sojuz TM-31 dostarczył załogę pierwszej głównej wyprawy na ISS.

ISS, lipiec 2000. Zadokowane moduły od góry do dołu: Unity, Zarya, Zvezda i statek Progress

7 lutego 2001 - załoga wahadłowca Atlantis podczas misji STS-98 podłączyła do modułu Unity amerykański moduł naukowy Destiny.

18 kwietnia 2005 - szef NASA Michael Griffin na przesłuchaniu Senackiej Komisji ds. Przestrzeni Kosmicznej i Nauki ogłosił potrzebę czasowego ograniczenia badań naukowych w amerykańskim segmencie stacji. Było to konieczne, aby uwolnić środki na przyspieszony rozwój i budowę nowego pojazdu załogowego (CEV). Aby zapewnić niezależny dostęp Stanów Zjednoczonych do stacji, potrzebny był nowy załogowy statek kosmiczny, ponieważ po katastrofie w Kolumbii 1 lutego 2003 r. Stany Zjednoczone tymczasowo nie miały takiego dostępu do stacji aż do lipca 2005 r., kiedy wznowiono loty wahadłowe.

Po katastrofie w Kolumbii liczba długoterminowych członków załogi ISS została zmniejszona z trzech do dwóch. Wynikało to z faktu, że w materiały niezbędne do życia załogi stację zaopatrywały wyłącznie rosyjskie statki towarowe Progress.

26 lipca 2005 r. loty wahadłowe zostały wznowione wraz z pomyślnym wystrzeleniem wahadłowca Discovery. Do końca eksploatacji wahadłowca zaplanowano wykonanie 17 lotów do 2010 roku, podczas tych lotów dostarczono do ISS sprzęt i moduły niezbędne zarówno do dokończenia budowy stacji, jak i modernizacji części wyposażenia, w szczególności m.in. Kanadyjski manipulator.

Drugi lot wahadłowca po katastrofie w Kolumbii (Shuttle Discovery STS-121) odbył się w lipcu 2006 roku. Tym promem niemiecki kosmonauta Thomas Reiter przybył na ISS i dołączył do załogi długoterminowej wyprawy ISS-13. Tym samym po trzyletniej przerwie trzech kosmonautów ponownie rozpoczęło pracę nad długoterminową wyprawą na ISS.

ISS, kwiecień 2002

Wystrzelony 9 września 2006 prom Atlantis dostarczył na ISS dwa segmenty konstrukcji kratownicowych ISS, dwa panele słoneczne oraz grzejniki do systemu kontroli termicznej segmentu amerykańskiego.

23 października 2007 roku na pokład wahadłowca Discovery przybył amerykański moduł Harmony. Został tymczasowo zadokowany do modułu Unity. Po ponownym zadokowaniu 14 listopada 2007 r. moduł Harmony został na stałe połączony z modułem Destiny. Zakończono budowę głównego amerykańskiego segmentu ISS.

ISS, sierpień 2005

W 2008 roku stacja powiększyła się o dwa laboratoria. 11 lutego zadokowano moduł Columbus, zamówiony przez Europejską Agencję Kosmiczną, a 14 marca i 4 czerwca zadokowano dwa z trzech głównych przedziałów modułu laboratoryjnego Kibo opracowanego przez Japońską Agencję Badań Kosmicznych – tzw. ciśnieniowa sekcja eksperymentalnej ładowni (ELM) PS) i szczelny przedział (PM).

W latach 2008-2009 rozpoczęto eksploatację nowych pojazdów transportowych: Europejskiej Agencji Kosmicznej „ATV” (pierwszy start odbył się 9 marca 2008 r., ładowność – 7,7 tony, 1 lot rocznie) oraz Japońskiej Agencji Badań Kosmicznych „H”. -II Pojazd Transportowy” (pierwsze uruchomienie odbyło się 10 września 2009 r., ładowność – 6 ton, 1 lot rocznie).

29 maja 2009 roku rozpoczęła pracę sześcioosobowa, wieloletnia załoga ISS-20, realizowana w dwóch etapach: pierwsze trzy osoby przybyły na Sojuza TMA-14, następnie dołączyła do nich załoga Sojuza TMA-15. Zwiększenie załogi w dużej mierze wynikało ze zwiększenia możliwości dostarczenia ładunku na stację.

ISS, wrzesień 2006

12 listopada 2009 roku do stacji zadokowany został mały moduł badawczy MIM-2, który na krótko przed startem otrzymał nazwę „Poisk”. To czwarty moduł rosyjskiego segmentu stacji, zbudowany na bazie węzła dokującego Pirs. Możliwości modułu pozwalają na prowadzenie niektórych eksperymentów naukowych, a jednocześnie pełnią funkcję miejsca postojowego dla rosyjskich okrętów.

18 maja 2010 roku do ISS pomyślnie zadokowano rosyjski mały moduł badawczy Rassvet (MIR-1). Operację dokowania Rassveta do rosyjskiego funkcjonalnego bloku ładunkowego Zaria przeprowadził manipulator amerykańskiego promu kosmicznego Atlantis, a następnie manipulator ISS.

ISS, sierpień 2007

W lutym 2010 r. Wielostronna Rada Zarządzająca Międzynarodową Stacją Kosmiczną potwierdziła, że ​​obecnie nie są znane żadne ograniczenia techniczne dotyczące dalszej eksploatacji ISS po 2015 r., a administracja USA przewidziała dalsze użytkowanie ISS co najmniej do 2020 r. NASA i Roskosmos rozważają przedłużenie tego terminu co najmniej do 2024 r., z możliwością przedłużenia do 2027 r. W maju 2014 roku wicepremier Rosji Dmitrij Rogozin oświadczył: „Rosja nie zamierza przedłużać funkcjonowania Międzynarodowej Stacji Kosmicznej po 2020 rok”.

W 2011 r. zakończono loty statków kosmicznych wielokrotnego użytku, takich jak prom kosmiczny.

ISS, czerwiec 2008

22 maja 2012 r. z Centrum Kosmicznego na Przylądku Canaveral wystrzelono rakietę Falcon 9 z prywatnym kosmicznym statkiem towarowym Dragon. To pierwszy w historii lot testowy prywatnego statku kosmicznego na Międzynarodową Stację Kosmiczną.

25 maja 2012 roku statek kosmiczny Dragon stał się pierwszym komercyjnym statkiem kosmicznym, który zadokował do ISS.

18 września 2013 r. prywatny statek kosmiczny Cygnus z automatycznym dostarczaniem ładunku po raz pierwszy zbliżył się do ISS i został zadokowany.

ISS, marzec 2011

Planowane wydarzenia

W planach jest znacząca modernizacja rosyjskich statków kosmicznych Sojuz i Progress.

W 2017 roku planowane jest zadokowanie do ISS rosyjskiego 25-tonowego wielofunkcyjnego modułu laboratoryjnego (MLM) Nauka. Zajmie miejsce modułu Pirs, który zostanie oddokowany i zalany. Między innymi nowy moduł rosyjski całkowicie przejmie funkcje Pirsa.

„NEM-1” (moduł naukowo-energetyczny) – pierwszy moduł, dostawa planowana jest w 2018 roku;

„NEM-2” (moduł naukowo-energetyczny) – moduł drugi.

UM (moduł węzła) dla segmentu rosyjskiego - z dodatkowymi węzłami dokującymi. Dostawa planowana jest na rok 2017.

Struktura stacji

Konstrukcja stacji opiera się na zasadzie modułowej. Montaż ISS polega na sekwencyjnym dodawaniu do kompleksu kolejnego modułu lub bloku, który łączy się z modułem już dostarczonym na orbitę.

Od 2013 r. ISS obejmuje 14 głównych modułów, rosyjskich - „Zarya”, „Zvezda”, „Pirs”, „Poisk”, „Rassvet”; Amerykańska – „Unity”, „Destiny”, „Quest”, „Tranquility”, „Dome”, „Leonardo”, „Harmony”, europejska – „Columbus” i japońska – „Kibo”.

• „Zaria”- funkcjonalny moduł cargo „Zaria”, pierwszy z modułów ISS dostarczony na orbitę. Masa modułu – 20 ton, długość – 12,6 m, średnica – 4 m, objętość – 80 m³. Wyposażony w silniki odrzutowe korygujące orbitę stacji i duże panele słoneczne. Przewidywany okres użytkowania modułu wynosi co najmniej 15 lat. Amerykański wkład finansowy w powstanie Żarii wynosi około 250 mln dolarów, rosyjski – ponad 150 mln dolarów;
• Panel PM- panel antymeteorytowy lub zabezpieczenie przeciwmikrometeorowe, które za namową strony amerykańskiej montowane jest na module Zvezda;
• "Gwiazda"- moduł serwisowy Zvezda, w którym znajdują się systemy kontroli lotu, systemy podtrzymywania życia, centrum energetyczno-informacyjne, a także kabiny dla astronautów. Masa modułu - 24 tony. Moduł jest podzielony na pięć przegródek i posiada cztery punkty dokowania. Wszystkie jego systemy i jednostki są rosyjskie, z wyjątkiem kompleksu komputerów pokładowych, stworzonego przy udziale specjalistów europejskich i amerykańskich;
• MIM- małe moduły badawcze, dwa rosyjskie moduły ładunkowe „Poisk” i „Rassvet”, przeznaczone do przechowywania sprzętu niezbędnego do prowadzenia eksperymentów naukowych. „Poisk” jest zadokowany do portu dokowania przeciwlotniczego modułu Zvezda, a „Rassvet” jest zadokowany do portu nadir modułu Zarya;
• "Nauka"- Rosyjski wielofunkcyjny moduł laboratoryjny, zapewniający warunki do przechowywania sprzętu naukowego, prowadzenia eksperymentów naukowych i tymczasowego zakwaterowania załogi. Zapewnia także funkcjonalność manipulatora europejskiego;
• ERA- Europejski zdalny manipulator przeznaczony do przemieszczania urządzeń znajdujących się poza stacją. Zostanie przydzielony do rosyjskiego laboratorium naukowego MLM;
• Adapter ciśnieniowy- szczelny adapter dokujący przeznaczony do łączenia ze sobą modułów ISS i zapewnienia dokowania promów;
• "Spokój"- Moduł ISS realizujący funkcje podtrzymywania życia. Zawiera systemy recyklingu wody, regeneracji powietrza, usuwania odpadów itp. Podłączany do modułu Unity;
• "Jedność"- pierwszy z trzech modułów łączących ISS, pełniący funkcję węzła dokującego i wyłącznika zasilania dla modułów „Quest”, „Nod-3”, farmy Z1 i dokowanych do niej statków transportowych poprzez Adapter Ciśnieniowy-3;
• "Molo"- port cumowniczy przeznaczony do dokowania rosyjskich samolotów Progress i Sojuz; zainstalowany na module Zvezda;
• VSP- zewnętrzne platformy magazynowe: trzy zewnętrzne platformy bezciśnieniowe przeznaczone wyłącznie do przechowywania towarów i sprzętu;
• Farmy- kombinowana konstrukcja kratownicowa, na elementach których instalowane są panele słoneczne, panele grzejnikowe i zdalne manipulatory. Przeznaczony również do niehermetycznego przechowywania ładunków i różnego sprzętu;
• „Kanadaarm2”, czyli „Mobile Service System” – kanadyjski system zdalnych manipulatorów, służący jako główne narzędzie do rozładunku statków transportowych i przemieszczania sprzętu zewnętrznego;
• „Zręczność”- Kanadyjski system dwóch zdalnych manipulatorów, służących do przemieszczania urządzeń znajdujących się poza stacją;
• "Poszukiwanie"- wyspecjalizowany moduł bramy przeznaczony do spacerów kosmicznych kosmonautów i astronautów z możliwością wstępnej desaturacji (wypłukania azotu z krwi ludzkiej);
• "Harmonia"- moduł łączący pełniący funkcję jednostki dokującej i wyłącznika zasilania dla trzech laboratoriów naukowych i zadokowanych do niego statków transportowych poprzez Hermoadapter-2. Zawiera dodatkowe systemy podtrzymywania życia;
• „Kolumb”- europejski moduł laboratoryjny, w którym oprócz sprzętu naukowego instalowane są przełączniki sieciowe (koncentratory), zapewniające komunikację pomiędzy sprzętem komputerowym stacji. Zadokowany do modułu Harmony;
• "Przeznaczenie"- amerykański moduł laboratoryjny zadokowany z modułem Harmony;
• „Kibo”- Japoński moduł laboratoryjny, składający się z trzech komór i jednego głównego zdalnego manipulatora. Największy moduł stacji. Przeznaczony do prowadzenia eksperymentów fizycznych, biologicznych, biotechnologicznych i innych naukowych w warunkach zamkniętych i nieuszczelnionych. Dodatkowo dzięki swojej specjalnej konstrukcji pozwala na nieplanowane eksperymenty. Zadokowany do modułu Harmony;

Kopuła obserwacyjna ISS.

• "Kopuła"- przezroczysta kopuła obserwacyjna. Siedem okien (największe ma średnicę 80 cm) służy do prowadzenia eksperymentów, obserwacji przestrzeni kosmicznej i dokowania statków kosmicznych, a także jako panel sterowania głównego zdalnego manipulatora stacji. Miejsce odpoczynku dla członków załogi. Zaprojektowany i wyprodukowany przez Europejską Agencję Kosmiczną. Zainstalowany w module węzła Tranquility;
• TSP- cztery platformy bezciśnieniowe zamocowane na kratownicach 3 i 4, przeznaczone do pomieszczenia sprzętu niezbędnego do prowadzenia eksperymentów naukowych w próżni. Zapewnij przetwarzanie i przesyłanie wyników eksperymentów do stacji szybkimi kanałami.
• Uszczelniony moduł wielofunkcyjny- pomieszczenie do przechowywania ładunku, zadokowane do nadirowego portu dokującego modułu Destiny.

Oprócz wymienionych powyżej komponentów istnieją trzy moduły ładunkowe: Leonardo, Raphael i Donatello, które są okresowo dostarczane na orbitę w celu wyposażenia ISS w niezbędny sprzęt naukowy i inny ładunek. Moduły o wspólnej nazwie „Wielofunkcyjny moduł zasilający”, zostały dostarczone do przedziału ładunkowego wahadłowców i zadokowane z modułem Unity. Od marca 2011 roku przebudowany moduł Leonardo jest jednym z modułów stacji zwanym Stałym Modułem Wielozadaniowym (PMM).

Zasilanie stacji

ISS w 2001 r. Widoczne panele słoneczne modułów Zarya i Zvezda, a także konstrukcja kratownicowa P6 z amerykańskimi panelami słonecznymi.

Jedynym źródłem energii elektrycznej dla ISS jest światło, z którego panele słoneczne stacji przekształcają się w energię elektryczną.

Rosyjski segment ISS wykorzystuje stałe napięcie 28 woltów, podobne do tego stosowanego w promach kosmicznych i statkach kosmicznych Sojuz. Energia elektryczna jest wytwarzana bezpośrednio przez panele słoneczne modułów Zarya i Zvezda, a także może być przesyłana z segmentu amerykańskiego do rosyjskiego za pośrednictwem przetwornicy napięcia ARCU ( Jednostka konwertująca amerykańsko-rosyjski) i w kierunku przeciwnym przez przetwornicę napięcia RACU ( Jednostka konwertująca rosyjsko-amerykański).

Pierwotnie planowano zasilanie stacji w energię elektryczną z wykorzystaniem rosyjskiego modułu Naukowej Platformy Energetycznej (NEP). Jednak po katastrofie promu Columbia program montażu stacji i rozkład lotów wahadłowca zostały zmienione. Między innymi odmówili także dostawy i montażu NEP-u, dlatego w tej chwili większość prądu produkowana jest przez panele słoneczne w sektorze amerykańskim.

W segmencie amerykańskim panele słoneczne zorganizowane są w następujący sposób: dwa elastyczne składane panele słoneczne tworzą tzw. skrzydło słoneczne ( Skrzydło układu słonecznego, PIŁA) na konstrukcjach kratowych stacji rozmieszczone są łącznie cztery pary takich skrzydeł. Każde skrzydło ma długość 35 m i szerokość 11,6 m, a jego powierzchnia użytkowa wynosi 298 m², a łączna wytwarzana przez nie moc może sięgać 32,8 kW. Panele słoneczne wytwarzają pierwotne napięcie prądu stałego od 115 do 173 woltów, które następnie, przy użyciu jednostek DDCU, Przetwornica prądu stałego na prąd stały ) jest przekształcane na wtórne stabilizowane napięcie stałe o napięciu 124 woltów. To stabilizowane napięcie służy bezpośrednio do zasilania urządzeń elektrycznych amerykańskiego segmentu stacji.

Bateria słoneczna na ISS

Stacja wykonuje jeden obrót wokół Ziemi w ciągu 90 minut i około połowę tego czasu spędza w cieniu Ziemi, gdzie nie działają panele słoneczne. Jego zasilanie pochodzi wówczas z akumulatorów buforowych niklowo-wodorowych, które są ładowane, gdy ISS powraca na światło słoneczne. Żywotność baterii wynosi 6,5 roku i oczekuje się, że będą one wymieniane kilkukrotnie w ciągu życia stacji. Pierwszej wymiany baterii dokonano w segmencie P6 podczas spaceru kosmicznego astronautów podczas lotu promu Endeavour STS-127 w lipcu 2009 roku.

W normalnych warunkach panele słoneczne sektora amerykańskiego śledzą Słońce, aby zmaksymalizować produkcję energii. Panele słoneczne są nakierowane na Słońce za pomocą napędów „Alfa” i „Beta”. Stacja wyposażona jest w dwa napędy Alpha, które obracają kilka sekcji z umieszczonymi na nich panelami słonecznymi wokół osi podłużnej konstrukcji kratowych: pierwszy napęd obraca sekcje z P4 do P6, drugi - z S4 do S6. Każde skrzydło baterii słonecznej posiada własny napęd Beta, który zapewnia obrót skrzydła względem jego osi wzdłużnej.

Kiedy ISS znajduje się w cieniu Ziemi, panele słoneczne przełączają się w tryb nocnego szybowca ( język angielski) („Tryb planowania nocnego”), w tym przypadku obracają się krawędziami w kierunku ruchu, aby zmniejszyć opór atmosfery występującej na wysokości lotu stacji.

Środki transportu

Transmisja telemetrii i wymiana danych naukowych pomiędzy stacją a Centrum Kontroli Misji odbywa się przy wykorzystaniu łączności radiowej. Ponadto łączność radiowa jest wykorzystywana podczas operacji spotkania i dokowania; służy do komunikacji audio i wideo między członkami załogi oraz specjalistami kontroli lotów na Ziemi, a także krewnymi i przyjaciółmi astronautów. Tym samym ISS jest wyposażona w wewnętrzne i zewnętrzne wielofunkcyjne systemy komunikacji.

Rosyjski segment ISS komunikuje się bezpośrednio z Ziemią za pomocą anteny radiowej Lyra zainstalowanej na module Zvezda. „Lira” umożliwia wykorzystanie systemu przekazu danych satelitarnych „Luch”. System ten służył do komunikacji ze stacją Mir, jednak w latach 90-tych popadł w ruinę i obecnie nie jest używany. Aby przywrócić funkcjonalność systemu, w 2012 roku wypuszczono na rynek Luch-5A. W maju 2014 roku na orbicie pracowały 3 wielofunkcyjne systemy przekaźników kosmicznych Luch – Luch-5A, Luch-5B i Luch-5V. W 2014 roku planowana jest instalacja specjalistycznego sprzętu abonenckiego na rosyjskim odcinku stacji.

Inny rosyjski system łączności „Woschod-M” zapewnia łączność telefoniczną pomiędzy modułami Zwiezda, Zaria, Pirs, Poisk a segmentem amerykańskim, a także łączność radiową VHF z naziemnymi centrami kontroli za pomocą modułu anten zewnętrznych „Zwiezda”.

W segmencie amerykańskim do komunikacji w paśmie S (transmisja audio) i K u (transmisja audio, wideo, danych) wykorzystywane są dwa osobne systemy, umieszczone na konstrukcji kratownicy Z1. Sygnały radiowe z tych systemów przesyłane są do amerykańskich satelitów geostacjonarnych TDRSS, co pozwala na niemal ciągły kontakt z kontrolą misji w Houston. Dane z Canadarm2, europejskiego modułu Columbus i japońskiego modułu Kibo przekierowywane są przez te dwa systemy łączności, przy czym amerykański system transmisji danych TDRSS zostanie docelowo uzupełniony europejskim systemem satelitarnym (EDRS) i podobnym japońskim. Komunikacja pomiędzy modułami odbywa się poprzez wewnętrzną cyfrową sieć bezprzewodową.

Podczas spacerów kosmicznych astronauci korzystają z nadajnika UHF VHF. Łączność radiowa VHF jest również wykorzystywana podczas dokowania i wydokowania statków kosmicznych Sojuz, Progress, HTV, ATV i promów kosmicznych (chociaż promy wykorzystują również nadajniki w paśmie S i K za pośrednictwem TDRSS). Z jego pomocą statki te otrzymują polecenia z Centrum Kontroli Misji lub od członków załogi ISS. Automatyczne statki kosmiczne są wyposażone we własne środki komunikacji. Dlatego statki ATV korzystają ze specjalistycznego systemu podczas spotkań i dokowania Sprzęt do komunikacji zbliżeniowej (PCE), którego wyposażenie znajduje się w ATV i module Zvezda. Komunikacja odbywa się poprzez dwa całkowicie niezależne kanały radiowe w paśmie S. PCE zaczyna działać, zaczynając od względnych zasięgów około 30 kilometrów i wyłącza się po zadokowaniu ATV do ISS i przejściu na interakcję za pośrednictwem pokładowej magistrali MIL-STD-1553. Aby dokładnie określić względne położenie ATV i ISS, wykorzystywany jest dalmierz laserowy zainstalowany na ATV, umożliwiający precyzyjne dokowanie do stacji.

Stacja wyposażona jest w około sto laptopów ThinkPad firm IBM i Lenovo, modele A31 i T61P, z systemem Debian GNU/Linux. Są to zwykłe komputery szeregowe, które jednak zostały zmodyfikowane pod kątem zastosowania w ISS, w szczególności przeprojektowano złącza i układ chłodzenia, uwzględniono napięcie 28 V stosowane na stacji oraz wymogi bezpieczeństwa dla pracy w stanie nieważkości zostały spełnione. Od stycznia 2010 roku stacja zapewnia bezpośredni dostęp do Internetu dla segmentu amerykańskiego. Komputery na pokładzie ISS są połączone za pośrednictwem Wi-Fi z siecią bezprzewodową i są połączone z Ziemią z szybkością 3 Mbit/s w przypadku pobierania i 10 Mbit/s w przypadku pobierania, co jest porównywalne z domowym łączem ADSL.

Łazienka dla astronautów

Toaleta w systemie operacyjnym jest przeznaczona zarówno dla mężczyzn, jak i kobiet; wygląda dokładnie tak samo jak na Ziemi, ale ma wiele cech konstrukcyjnych. Toaleta jest wyposażona w zaciski na nogi i uchwyty na uda oraz wbudowane w nią mocne pompy powietrza. Astronauta mocuje się za pomocą specjalnego uchwytu sprężynowego do deski sedesowej, po czym włącza mocny wentylator i otwiera otwór ssący, przez który strumień powietrza zabiera wszystkie nieczystości.

Na ISS powietrze z toalet jest koniecznie filtrowane przed wejściem do pomieszczeń mieszkalnych w celu usunięcia bakterii i nieprzyjemnych zapachów.

Szklarnia dla astronautów

Świeże warzywa uprawiane w warunkach mikrograwitacji po raz pierwszy oficjalnie trafiają do menu Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. 10 sierpnia 2015 astronauci spróbują sałaty zebranej z orbitalnej plantacji warzyw. Wiele mediów donosiło, że astronauci po raz pierwszy spróbowali własnej żywności, jednak eksperyment ten przeprowadzono na stacji Mir.

Badania naukowe

Jednym z głównych celów przy tworzeniu ISS była możliwość prowadzenia na stacji eksperymentów wymagających unikalnych warunków lotu kosmicznego: mikrograwitacji, próżni, promieniowania kosmicznego nie osłabionego przez atmosferę ziemską. Główne obszary badań obejmują biologię (w tym badania biomedyczne i biotechnologię), fizykę (w tym fizykę płynów, inżynierię materiałową i fizykę kwantową), astronomię, kosmologię i meteorologię. Badania prowadzone są przy użyciu aparatury naukowej, zlokalizowanej głównie w wyspecjalizowanych modułach naukowych-laboratoriach; część aparatury do eksperymentów wymagających próżni jest zamocowana na zewnątrz stacji, poza jej hermetyczną objętością.

Moduły naukowe ISS

Obecnie (styczeń 2012) w skład stacji wchodzą trzy specjalne moduły naukowe – amerykańskie laboratorium Destiny, uruchomione w lutym 2001, europejski moduł badawczy Columbus, dostarczony do stacji w lutym 2008 oraz japoński moduł badawczy Kibo” Europejski moduł badawczy wyposażony jest w 10 stojaków, w których instalowane są instrumenty do badań z różnych dziedzin nauki. Niektóre stojaki są specjalistyczne i wyposażone do badań z zakresu biologii, biomedycyny i fizyki płynów. Pozostałe stojaki są uniwersalne, wyposażenie w nich może się zmieniać w zależności od przeprowadzanych eksperymentów.

Japoński moduł badawczy Kibo składa się z kilku części, które zostały kolejno dostarczone i zainstalowane na orbicie. Pierwsza komora modułu Kibo to szczelny eksperymentalny przedział transportowy. Moduł logistyki eksperymentów JEM - sekcja ciśnieniowa ) dostarczono na stację w marcu 2008 roku podczas lotu promu Endeavour STS-123. Ostatnią część modułu Kibo przymocowano do stacji w lipcu 2009 r., kiedy wahadłowiec dostarczył na ISS nieszczelny eksperymentalny przedział transportowy. Moduł Logistyki Eksperymentów, Sekcja Bezciśnieniowa ).

Rosja ma na stacji orbitalnej dwa „Małe moduły badawcze” (SRM) – „Poisk” i „Rassvet”. Planowane jest także wyniesienie na orbitę wielofunkcyjnego modułu laboratoryjnego „Nauka” (MLM). Tylko ten ostatni będzie miał pełne możliwości naukowe; ilość sprzętu naukowego zlokalizowanego w dwóch MIM jest minimalna.

Wspólne eksperymenty

Międzynarodowy charakter projektu ISS ułatwia wspólne eksperymenty naukowe. Najszerzej współpracę taką rozwijają europejskie i rosyjskie instytucje naukowe pod auspicjami ESA i Rosyjskiej Federalnej Agencji Kosmicznej. Znanymi przykładami takiej współpracy był eksperyment „Plazma Kryształ”, poświęcony fizyce pyłowej plazmy, prowadzony przez Instytut Fizyki Pozaziemskiej Towarzystwa Maxa Plancka, Instytut Wysokich Temperatur i Instytut Problemów Fizyki Chemicznej Rosyjskiej Akademii Nauk, a także szeregu innych instytucji naukowych w Rosji i Niemczech, eksperyment medyczno-biologiczny „Matryoszka-R”, w którym manekiny służą do określenia pochłoniętej dawki promieniowania jonizującego - odpowiedników obiektów biologicznych utworzony w Instytucie Problemów Medycznych i Biologicznych Rosyjskiej Akademii Nauk oraz w Kolońskim Instytucie Medycyny Kosmicznej.

Strona rosyjska jest także wykonawcą eksperymentów kontraktowych ESA i Japońskiej Agencji Badań Kosmicznych. Na przykład rosyjscy kosmonauci testowali zrobotyzowany system eksperymentalny ROKVISS. Weryfikacja komponentów robotycznych na ISS- testowanie komponentów robotycznych na ISS), opracowanego w Instytucie Robotyki i Mechanotroniki, mieszczącym się w Wessling koło Monachium, Niemcy.

Studia rosyjskie

Porównanie spalania świecy na Ziemi (po lewej) i w warunkach mikrograwitacji na ISS (po prawej)

W 1995 roku ogłoszono konkurs wśród rosyjskich instytucji naukowych, edukacyjnych i organizacji przemysłowych na prowadzenie badań naukowych na rosyjskim segmencie ISS. W jedenastu głównych obszarach badawczych wpłynęło 406 wniosków od osiemdziesięciu organizacji. Po ocenie przez specjalistów RSC Energia technicznej wykonalności tych zastosowań, w 1999 roku przyjęto „Długoterminowy program badań naukowych i stosowanych oraz eksperymentów planowanych na rosyjskim segmencie ISS”. Program został zatwierdzony przez Prezydenta Rosyjskiej Akademii Nauk Yu. S. Osipowa i dyrektora generalnego Rosyjskiej Agencji Lotnictwa i Kosmicznej (obecnie FKA) Yu. Pierwsze badania rosyjskiego segmentu ISS rozpoczęła pierwsza załogowa wyprawa w 2000 roku. Według pierwotnego projektu ISS planowano wystrzelenie dwóch dużych rosyjskich modułów badawczych (RM). Energię potrzebną do prowadzenia eksperymentów naukowych miała zapewnić Naukowa Platforma Energetyczna (SEP). Jednak ze względu na niedofinansowanie i opóźnienia w budowie ISS wszystkie te plany zostały anulowane na rzecz budowy jednego modułu naukowego, który nie wymagałby dużych kosztów i dodatkowej infrastruktury orbitalnej. Znaczna część badań prowadzonych przez Rosję na ISS ma charakter kontraktowy lub wspólny z partnerami zagranicznymi.

Obecnie na ISS prowadzone są różne badania medyczne, biologiczne i fizyczne.

Badania segmentu amerykańskiego

Wirus Epsteina-Barra pokazany przy użyciu techniki barwienia fluorescencyjnego przeciwciałami

Stany Zjednoczone prowadzą szeroko zakrojony program badawczy na ISS. Wiele z tych eksperymentów jest kontynuacją badań prowadzonych podczas lotów wahadłowców z modułami Spacelab oraz w programie Mir-Shuttle wspólnie z Rosją. Przykładem jest badanie patogeniczności jednego z czynników wywołujących opryszczkę, wirusa Epsteina-Barra. Według statystyk 90% dorosłej populacji USA jest nosicielami utajonej formy tego wirusa. Podczas lotu kosmicznego funkcjonowanie układu odpornościowego ulega osłabieniu; wirus może stać się bardziej aktywny i wywołać chorobę u członka załogi. Eksperymenty mające na celu badanie wirusa rozpoczęły się podczas lotu promu STS-108.

Europejskie Studia, studia europejskie

Obserwatorium słoneczne zainstalowane na module Columbus

Europejski moduł naukowy Columbus ma 10 zintegrowanych stojaków na ładunki (ISPR), choć część z nich, zgodnie z umową, będzie wykorzystywana w eksperymentach NASA. Na potrzeby ESA w stojakach instalowana jest następująca aparatura naukowa: laboratorium Biolab do prowadzenia eksperymentów biologicznych, Laboratorium Fluid Science do badań z zakresu fizyki płynów, instalacja European Physiology Modules do eksperymentów fizjologicznych, a także instalacja uniwersalny europejski regał szufladowy zawierający sprzęt do prowadzenia eksperymentów nad krystalizacją białek (PCDF).

Podczas STS-122 zainstalowano także zewnętrzne obiekty doświadczalne dla modułu Columbus: platformę eksperymentalną technologii zdalnej EuTEF oraz obserwatorium słoneczne SOLAR. Planowane jest dodanie zewnętrznego laboratorium do testowania ogólnej teorii względności i teorii strun, Atomic Clock Ensemble in Space.

Studia japońskie

Program badawczy realizowany na module Kibo obejmuje badanie procesów globalnego ocieplenia na Ziemi, warstwy ozonowej i pustynnienia powierzchni oraz prowadzenie badań astronomicznych w zakresie rentgenowskim.

Planowane są eksperymenty mające na celu stworzenie dużych i identycznych kryształów białek, które mają pomóc w zrozumieniu mechanizmów chorób i opracowaniu nowych metod leczenia. Ponadto badany będzie wpływ mikrograwitacji i promieniowania na rośliny, zwierzęta i ludzi, a także prowadzone będą eksperymenty w dziedzinie robotyki, komunikacji i energii.

W kwietniu 2009 roku japoński astronauta Koichi Wakata przeprowadził na ISS serię eksperymentów wybranych spośród zaproponowanych przez zwykłych obywateli. Astronauta próbował „pływać” w stanie nieważkości, używając różnych ruchów, w tym pełzania i motyla. Jednak żaden z nich nie pozwolił astronautom choćby drgnąć. Astronauta zauważył, że „nawet duże arkusze papieru nie mogą poprawić sytuacji, jeśli je podniesiesz i użyjesz jako płetw”. Ponadto astronauta chciał żonglować piłką nożną, ale ta próba zakończyła się niepowodzeniem. Tymczasem Japończykowi udało się posłać piłkę z powrotem nad jego głową. Po wykonaniu tych trudnych ćwiczeń w stanie nieważkości japoński astronauta próbował wykonywać pompki i rotacje w miejscu.

Pytania bezpieczeństwa

Kosmiczne śmieci

Dziura w panelu chłodnicy wahadłowca Endeavour STS-118 powstała w wyniku zderzenia ze śmieciami kosmicznymi

Ponieważ ISS porusza się po stosunkowo niskiej orbicie, istnieje pewne prawdopodobieństwo, że stacja lub astronauci wyruszający w przestrzeń kosmiczną zderzą się z tzw. śmieciami kosmicznymi. Może to dotyczyć zarówno dużych obiektów, takich jak stopnie rakietowe czy uszkodzone satelity, jak i małych, takich jak żużel z silników rakietowych na paliwo stałe, chłodziwa z instalacji reaktorów satelitów serii US-A oraz inne substancje i przedmioty. Dodatkowo dodatkowym zagrożeniem są obiekty naturalne takie jak mikrometeoryty. Biorąc pod uwagę kosmiczne prędkości na orbicie, nawet małe obiekty mogą spowodować poważne uszkodzenia stacji, a w przypadku ewentualnego trafienia w skafander kosmonauty mikrometeoryty mogą przebić obudowę i spowodować rozszczelnienie.

Aby uniknąć takich kolizji, z Ziemi prowadzony jest zdalny monitoring ruchu elementów śmieci kosmicznych. Jeżeli w pewnej odległości od ISS pojawi się takie zagrożenie, załoga stacji otrzymuje odpowiednie ostrzeżenie. Astronauci będą mieli wystarczająco dużo czasu, aby aktywować system DAM. Manewr unikania zanieczyszczeń), czyli grupa układów napędowych z rosyjskiego segmentu stacji. Po włączeniu silników mogą wynieść stację na wyższą orbitę i w ten sposób uniknąć kolizji. W przypadku późnego wykrycia zagrożenia załoga zostaje ewakuowana z ISS na statku kosmicznym Sojuz. Częściowa ewakuacja miała miejsce na ISS: 6 kwietnia 2003, 13 marca 2009, 29 czerwca 2011 i 24 marca 2012.

Promieniowanie

W przypadku braku masywnej warstwy atmosfery otaczającej ludzi na Ziemi, astronauci na ISS są narażeni na bardziej intensywne promieniowanie pochodzące z ciągłych strumieni promieni kosmicznych. Członkowie załogi otrzymują dawkę promieniowania wynoszącą około 1 milisiwerta dziennie, co w przybliżeniu odpowiada rocznej ekspozycji człowieka na promieniowanie na Ziemi. Prowadzi to do zwiększonego ryzyka rozwoju nowotworów złośliwych u astronautów, a także do osłabienia układu odpornościowego. Słaba odporność astronautów może przyczynić się do rozprzestrzeniania się chorób zakaźnych wśród członków załogi, zwłaszcza w zamkniętej przestrzeni stacji. Pomimo wysiłków zmierzających do poprawy mechanizmów ochrony przed promieniowaniem, poziom przenikania promieniowania nie zmienił się znacząco w porównaniu z wcześniejszymi badaniami prowadzonymi np. na stacji Mir.

Powierzchnia korpusu stacji

Podczas oględzin zewnętrznego poszycia ISS na skrawkach z powierzchni kadłuba i okien natrafiono na ślady życiowej aktywności planktonu morskiego. Potwierdzono także konieczność oczyszczenia zewnętrznej powierzchni stacji ze względu na zanieczyszczenia powstałe w wyniku pracy silników statków kosmicznych.

Strona prawna

Poziomy prawne

Ramy prawne regulujące aspekty prawne stacji kosmicznej są zróżnicowane i składają się z czterech poziomów:

• Pierwszy Poziomem ustalającym prawa i obowiązki stron jest „Porozumienie Międzyrządowe w sprawie Stacji Kosmicznej” (ang. Umowa międzyrządowa dotycząca stacji kosmicznej - IGA ), podpisana 29 stycznia 1998 roku przez piętnaście rządów krajów uczestniczących w projekcie – Kanady, Rosji, USA, Japonii i jedenastu państw członkowskich Europejskiej Agencji Kosmicznej (Belgia, Wielka Brytania, Niemcy, Dania, Hiszpania, Włochy, Holandia, Norwegia, Francja, Szwajcaria i Szwecja). Artykuł nr 1 tego dokumentu odzwierciedla główne zasady projektu:
  Niniejsza umowa stanowi długoterminowe ramy międzynarodowe oparte na prawdziwym partnerstwie na rzecz kompleksowego projektowania, tworzenia, rozwoju i długoterminowego wykorzystania załogowej cywilnej stacji kosmicznej do celów pokojowych, zgodnie z prawem międzynarodowym. Pisząc tę ​​umowę, za podstawę przyjęto Traktat o przestrzeni kosmicznej z 1967 r., ratyfikowany przez 98 krajów, który zapożyczył tradycje międzynarodowego prawa morskiego i lotniczego.
• Podstawą jest pierwszy poziom partnerstwa drugi poziomie, zwanym „Memorandum of Understanding” (ang. Protokoły ustaleń - MOU S ). Memoranda te reprezentują porozumienia pomiędzy NASA a czterema krajowymi agencjami kosmicznymi: FSA, ESA, CSA i JAXA. Memoranda służą do bardziej szczegółowego opisu ról i obowiązków partnerów. Co więcej, ponieważ NASA jest wyznaczonym zarządcą ISS, nie ma bezpośrednich umów między tymi organizacjami, a jedynie z NASA.
• DO trzeci Do tego poziomu zaliczają się umowy barterowe lub porozumienia dotyczące praw i obowiązków stron – przykładowo umowa handlowa pomiędzy NASA a Roscosmos z 2005 roku, której warunki przewidywały jedno gwarantowane miejsce dla amerykańskiego astronauty w załodze statku kosmicznego Sojuz oraz część użyteczna objętość amerykańskiego ładunku na bezzałogowym „Progressie”.
• Czwarty poziom prawny uzupełnia drugi („Memoranda”) i wprowadza w życie określone z niego postanowienia. Przykładem tego jest „Kodeks postępowania na ISS”, który został opracowany zgodnie z paragrafem 2 artykułu 11 protokołu ustaleń – prawne aspekty zapewnienia podporządkowania, dyscypliny, bezpieczeństwa fizycznego i informacyjnego oraz inne zasady postępowania dla członków załogi.

Struktura własności

Struktura własnościowa projektu nie zapewnia jego członkom jasno określonego procentu wykorzystania stacji kosmicznej jako całości. Zgodnie z art. nr 5 (IGA) jurysdykcja każdego ze wspólników rozciąga się wyłącznie na zarejestrowaną w nim część zakładu, a naruszenia norm prawnych przez personel wewnątrz lub na zewnątrz zakładu podlegają postępowaniu zgodnie z art. prawu państwa, którego są obywatelami.

Wnętrze modułu Zarya

Umowy dotyczące korzystania z zasobów ISS są bardziej złożone. Rosyjskie moduły „Zvezda”, „Pirs”, „Poisk” i „Rassvet” zostały wyprodukowane i stanowią własność Rosji, która zachowuje prawo do ich używania. Planowany moduł Nauka będzie również produkowany w Rosji i zostanie włączony do rosyjskiego segmentu stacji. Moduł Zarya został zbudowany i dostarczony na orbitę przez stronę rosyjską, ale odbyło się to za fundusze amerykańskie, dlatego dziś NASA jest oficjalnie właścicielem tego modułu. Aby wykorzystać rosyjskie moduły i inne komponenty stacji, kraje partnerskie korzystają z dodatkowych umów dwustronnych (wspomniany trzeci i czwarty poziom prawny).

Pozostała część stacji (moduły amerykańskie, moduły europejskie i japońskie, konstrukcje kratownicowe, panele słoneczne i dwa ramiona robotyczne) jest wykorzystywana zgodnie z ustaleniami stron w następujący sposób (jako % całkowitego czasu użytkowania):

1. Columbus – 51% dla ESA, 49% dla NASA
2. „Kibo” – 51% dla JAXA, 49% dla NASA
3. Przeznaczenie - 100% dla NASA

Na dodatek do tego:

• NASA może wykorzystać 100% powierzchni kratownicy;
• Na mocy umowy z NASA KSA może wykorzystać 2,3% dowolnych komponentów nierosyjskich;
• Czas pracy załogi, energia słoneczna, korzystanie z usług wsparcia (załadunek/rozładunek, usługi komunikacyjne) – 76,6% dla NASA, 12,8% dla JAXA, 8,3% dla ESA i 2,3% dla CSA.

Ciekawostki prawne

Przed lotem pierwszego turysty kosmicznego nie istniały żadne ramy prawne regulujące prywatne loty kosmiczne. Ale po locie Dennisa Tito kraje uczestniczące w projekcie opracowały „Zasady”, które definiowały takie pojęcie, jak „Turysta kosmiczny” i wszystkie kwestie niezbędne do jego udziału w wyprawie wizytującej. W szczególności taki lot jest możliwy tylko pod warunkiem posiadania określonych wskaźników medycznych, sprawności psychicznej, szkolenia językowego i wkładu finansowego.

W takiej samej sytuacji znaleźli się uczestnicy pierwszego kosmicznego ślubu w 2003 roku, gdyż taki zabieg również nie był regulowany żadnymi przepisami.

W 2000 roku Republikańska większość w Kongresie USA przyjęła akt ustawodawczy o nierozprzestrzenianiu technologii rakietowych i nuklearnych w Iranie, zgodnie z którym w szczególności Stany Zjednoczone nie mogą kupować od Rosji sprzętu i statków niezbędnych do budowy ISS. Jednak po katastrofie w Kolumbii, gdy losy projektu zależały od rosyjskiego Sojuza i Progressu, 26 października 2005 roku Kongres został zmuszony do przyjęcia poprawek do tej ustawy, usuwających wszelkie ograniczenia „wszelkich protokołów, porozumień, protokołów ustaleń” lub umów” do 1 stycznia 2012 roku.

Koszty

Koszty budowy i eksploatacji ISS okazały się znacznie wyższe niż pierwotnie planowano. W 2005 roku ESA oszacowała, że ​​od rozpoczęcia prac nad projektem ISS pod koniec lat 80. do przewidywanego zakończenia w 2010 roku wydano około 100 miliardów euro (157 miliardów dolarów, czyli 65,3 miliarda funtów). Jednak na dzień dzisiejszy zakończenie funkcjonowania stacji planowane jest nie wcześniej niż w 2024 roku, w związku z prośbą Stanów Zjednoczonych, które nie są w stanie oddokować swojego odcinka i kontynuować loty, łączne koszty wszystkich krajów szacowane są na ok. większą ilość.

Bardzo trudno jest dokładnie oszacować koszt ISS. Nie jest na przykład jasne, w jaki sposób należy liczyć wkład Rosji, gdyż Roskosmos stosuje znacznie niższe kursy dolara niż pozostali partnerzy.

NASA

Oceniając projekt jako całość, największymi kosztami dla NASA są kompleks działań wsparcia lotów oraz koszty zarządzania ISS. Innymi słowy, bieżące koszty operacyjne stanowią znacznie większą część wydatkowanych środków niż koszty budowy modułów i innego wyposażenia stacji, szkolenia załóg czy statków dostawczych.

Wydatki NASA na ISS, z wyłączeniem kosztów wahadłowca, w latach 1994-2005 wyniosły 25,6 miliarda dolarów. Lata 2005 i 2006 przyniosły około 1,8 miliarda dolarów. Oczekuje się, że roczne koszty wzrosną i do roku 2010 osiągną poziom 2,3 miliarda dolarów. Następnie do zakończenia projektu w 2016 roku nie planuje się podwyżek, a jedynie dostosowania inflacyjne.

Podział środków budżetowych

Szczegółową listę kosztów NASA można ocenić na przykład na podstawie dokumentu opublikowanego przez agencję kosmiczną, który pokazuje, w jaki sposób rozdzielono 1,8 miliarda dolarów wydane przez NASA na ISS w 2005 roku:

• Badania i rozwój nowego sprzętu- 70 milionów dolarów. Kwota ta została przeznaczona w szczególności na rozwój systemów nawigacji, wsparcia informacyjnego i technologii ograniczających zanieczyszczenie środowiska.
• Wsparcie lotu- 800 milionów dolarów. Kwota ta obejmowała: w przeliczeniu na statek 125 milionów dolarów na oprogramowanie, spacery kosmiczne, dostawę i konserwację wahadłowców; dodatkowe 150 milionów dolarów wydano na same loty, awionikę i systemy interakcji załoga-statek; pozostałe 250 milionów dolarów trafiło do ogólnego zarządu ISS.
• Wodowanie statków i prowadzenie wypraw- 125 milionów dolarów na działania przed startem na kosmodromie; 25 milionów dolarów na opiekę zdrowotną; 300 milionów dolarów wydanych na zarządzanie wyprawami;
• Program lotu- Na rozwój programu lotów, utrzymanie sprzętu naziemnego i oprogramowania w celu zapewnienia gwarantowanego i nieprzerwanego dostępu do ISS wydano 350 milionów dolarów.
• Ładunek i załoga- 140 milionów dolarów wydano na zakup materiałów eksploatacyjnych oraz możliwość dostarczenia ładunku i załóg na rosyjskich samolotach Progress i Sojuz.

Koszt promu jako część kosztu ISS

Z dziesięciu zaplanowanych lotów pozostałych do 2010 roku tylko jeden STS-125 poleciał nie na stację, a do teleskopu Hubble'a.

Jak wspomniano powyżej, NASA nie uwzględnia kosztów programu Shuttle w głównej pozycji kosztów stacji, ponieważ pozycjonuje go jako odrębny projekt, niezależny od ISS. Jednak od grudnia 1998 r. do maja 2008 r. tylko 5 z 31 lotów wahadłowców nie było powiązanych z ISS, a z pozostałych jedenastu lotów zaplanowanych do 2011 r. tylko jeden STS-125 poleciał nie na stację, a do teleskopu Hubble'a.

Przybliżone koszty programu Shuttle polegającego na dostarczeniu ładunku i załóg astronautów na ISS wyniosły:

• Nie licząc pierwszego lotu w 1998 r., koszty od 1999 r. do 2005 r. wyniosły 24 miliardy dolarów. Spośród nich 20% (5 miliardów dolarów) nie było związanych z ISS. Razem - 19 miliardów dolarów.
• Od 1996 do 2006 roku planowano wydać 20,5 miliarda dolarów na loty w ramach programu Shuttle. Jeśli od tej kwoty odejmiemy lot na Hubble’a, otrzymamy te same 19 miliardów dolarów.

Oznacza to, że całkowite koszty lotów NASA na ISS za cały okres wyniosą około 38 miliardów dolarów.

Całkowity

Biorąc pod uwagę plany NASA na lata 2011-2017, w pierwszym przybliżeniu możemy uzyskać średnioroczne wydatki na poziomie 2,5 miliarda dolarów, co w kolejnym okresie od 2006 do 2017 roku wyniesie 27,5 miliarda dolarów. Znając koszty ISS od 1994 do 2005 roku (25,6 miliardów dolarów) i dodając te liczby, otrzymujemy ostateczny oficjalny wynik - 53 miliardy dolarów.

Należy też zaznaczyć, że liczba ta nie uwzględnia znaczących kosztów projektowania stacji kosmicznej Freedom w latach 80. i na początku lat 90. XX w. oraz udziału we wspólnym z Rosją programie wykorzystania stacji Mir w latach 90. XX w. Opracowania tych dwóch projektów były wielokrotnie wykorzystywane podczas budowy ISS. Biorąc pod uwagę tę okoliczność i biorąc pod uwagę sytuację z Shuttles, możemy mówić o ponaddwukrotnym wzroście kwoty wydatków w porównaniu do oficjalnej - ponad 100 miliardów dolarów dla samych Stanów Zjednoczonych.

ESA

ESA obliczyła, że ​​jej wkład w ciągu 15 lat istnienia projektu wyniesie 9 miliardów euro. Koszty modułu Columbus przekraczają 1,4 miliarda euro (około 2,1 miliarda dolarów), włączając koszty naziemnej kontroli i systemów kontroli. Całkowity koszt rozwoju ATV wynosi około 1,35 miliarda euro, a każdy start Ariane 5 kosztuje około 150 milionów euro.

JAXA

Opracowanie japońskiego modułu eksperymentalnego, głównego wkładu JAXA w ISS, kosztowało około 325 miliardów jenów (około 2,8 miliarda dolarów).

W 2005 roku JAXA przeznaczyła na program ISS około 40 miliardów jenów (350 milionów dolarów). Roczne koszty eksploatacji japońskiego modułu eksperymentalnego wynoszą 350–400 milionów dolarów. Ponadto JAXA zobowiązała się do opracowania i wprowadzenia na rynek pojazdu transportowego H-II, którego całkowity koszt rozwoju wyniesie 1 miliard dolarów. Wydatki JAXA w ciągu 24 lat udziału w programie ISS przekroczą 10 miliardów dolarów.

Roskosmos

Znaczna część budżetu Rosyjskiej Agencji Kosmicznej jest wydawana na ISS. Od 1998 r. wykonano ponad trzydzieści lotów statków kosmicznych Sojuz i Progress, które od 2003 r. stały się głównym środkiem dostarczania ładunków i załóg. Jednak kwestia, ile Rosja wydaje na stację (w dolarach amerykańskich), nie jest prosta. Istniejące obecnie 2 moduły na orbicie są pochodnymi programu Mir, w związku z czym koszty ich opracowania są znacznie niższe niż w przypadku innych modułów, jednak w tym przypadku analogicznie do programów amerykańskich koszty opracowania odpowiednich modułów stacji należy również wziąć pod uwagę świat”. Ponadto kurs wymiany rubla do dolara nie odzwierciedla odpowiednio rzeczywistych kosztów Roskosmosu.

Z grubsza oszacowane wydatki rosyjskiej agencji kosmicznej na ISS można uzyskać z jej całkowitego budżetu, który na rok 2005 wyniósł 25,156 miliardów rubli, na rok 2006 – 31,806, na rok 2007 – 32,985 i na rok 2008 – 37,044 miliardów rubli. Tym samym stacja kosztuje niecałe półtora miliarda dolarów rocznie.

CSA

Kanadyjska Agencja Kosmiczna (CSA) jest wieloletnim partnerem NASA, dlatego Kanada od samego początku była zaangażowana w projekt ISS. Wkład Kanady w ISS to mobilny system konserwacji składający się z trzech części: mobilnego wózka, który może poruszać się po konstrukcji kratownicy stacji, robotycznego ramienia o nazwie Canadarm2 (Canadarm2), które jest zamontowane na mobilnym wózku oraz specjalnego manipulatora o nazwie Dextre . Szacuje się, że w ciągu ostatnich 20 lat CSA zainwestowała w stację 1,4 miliarda dolarów kanadyjskich.

Krytyka

W całej historii astronautyki ISS jest najdroższym i być może najbardziej krytykowanym projektem kosmicznym. Krytykę można uznać za konstruktywną lub krótkowzroczną, można się z nią zgodzić lub podważyć, ale jedno pozostaje niezmienne: stacja istnieje, swoim istnieniem udowadnia możliwość międzynarodowej współpracy w przestrzeni kosmicznej i zwiększa doświadczenie ludzkości w lotach kosmicznych, wydając na to ogromne środki finansowe.

Krytyka w USA

Krytyka strony amerykańskiej skierowana jest głównie pod adresem kosztów projektu, które przekraczają już 100 miliardów dolarów. Zdaniem krytyków pieniądze te można byłoby lepiej wydać na zautomatyzowane (bezzałogowe) loty w celu eksploracji bliskiego kosmosu lub na projekty naukowe prowadzone na Ziemi. W odpowiedzi na część tej krytyki zwolennicy lotów kosmicznych załogowych twierdzą, że krytyka projektu ISS jest krótkowzroczna i że zwrot z lotów kosmicznych załogowych i eksploracji kosmosu jest liczony w miliardach dolarów. Jerome Schnee (angielski) Jerome Schnee) oszacował, że pośredni ekonomiczny składnik dodatkowych dochodów związanych z eksploracją kosmosu jest wielokrotnie większy niż początkowa inwestycja rządowa.

Jednakże w oświadczeniu Federacji Naukowców Amerykańskich stwierdzono, że marża zysku NASA z tytułu przychodów ubocznych jest w rzeczywistości bardzo niska, z wyjątkiem rozwoju aeronautyki, który poprawia sprzedaż samolotów.

Krytycy twierdzą również, że NASA często zalicza do swoich osiągnięć rozwój firm zewnętrznych, których pomysły i osiągnięcia mogły zostać wykorzystane przez NASA, ale miały inne przesłanki niezależne od astronautyki. Zdaniem krytyków naprawdę przydatne i opłacalne są bezzałogowe satelity nawigacyjne, meteorologiczne i wojskowe. NASA szeroko nagłaśnia dodatkowe przychody z budowy ISS i wykonanych na niej prac, natomiast oficjalna lista wydatków NASA jest znacznie krótsza i tajna.

Krytyka aspektów naukowych

Według profesora Roberta Parka Roberta Parka), większość planowanych badań naukowych nie ma pierwszorzędnego znaczenia. Zauważa, że ​​celem większości badań naukowych w laboratorium kosmicznym jest prowadzenie ich w warunkach mikrograwitacji, co znacznie taniej można przeprowadzić w warunkach sztucznej nieważkości (w specjalnym samolocie lecącym po trajektorii parabolicznej). samoloty o obniżonej grawitacji).

Plany budowy ISS obejmowały dwa zaawansowane technologicznie komponenty – magnetyczny spektrometr alfa i moduł wirówki. Moduł zakwaterowania wirówki) . Pierwszy z nich pracuje na stacji od maja 2011 roku. Z utworzenia drugiego zrezygnowano w 2005 roku w wyniku korekty planów zakończenia budowy stacji. Wysoko wyspecjalizowane eksperymenty prowadzone na ISS są ograniczone brakiem odpowiedniego sprzętu. Przykładowo w 2007 roku prowadzono badania nad wpływem czynników lotów kosmicznych na organizm człowieka, dotykając takich aspektów jak kamica nerkowa, rytm dobowy (cykliczny charakter procesów biologicznych zachodzących w organizmie człowieka), wpływ czynników kosmicznych promieniowanie na ludzki układ nerwowy. Krytycy twierdzą, że badania te mają niewielką wartość praktyczną, ponieważ rzeczywistość dzisiejszych eksploracji bliskiego kosmosu to bezzałogowe statki-roboty.

Krytyka aspektów technicznych

Amerykański dziennikarz Jeff Faust Jeffa Fousta) argumentował, że konserwacja ISS wymaga zbyt wielu kosztownych i niebezpiecznych spacerów kosmicznych. Towarzystwo Astronomiczne Pacyfiku Towarzystwo Astronomiczne Pacyfiku) Na początku projektowania ISS zwrócono uwagę na zbyt duże nachylenie orbity stacji. O ile dla strony rosyjskiej starty są tańsze, o tyle dla strony amerykańskiej jest to nieopłacalne. Ustępstwo, jakie NASA udzieliła Federacji Rosyjskiej ze względu na położenie geograficzne Bajkonuru, może ostatecznie zwiększyć całkowite koszty budowy ISS.

Generalnie debata w społeczeństwie amerykańskim sprowadza się do dyskusji na temat wykonalności ISS, w aspekcie szeroko rozumianej astronautyki. Niektórzy zwolennicy twierdzą, że oprócz wartości naukowej jest to ważny przykład współpracy międzynarodowej. Inni twierdzą, że ISS mogłaby potencjalnie, przy odpowiednich wysiłkach i ulepszeniach, sprawić, że loty będą bardziej opłacalne. Tak czy inaczej, główną istotą stwierdzeń będących odpowiedzią na krytykę jest to, że od ISS trudno oczekiwać poważnych zysków finansowych; raczej jego głównym celem jest włączenie się w globalną ekspansję możliwości lotów kosmicznych.

Krytyka w Rosji

W Rosji krytyka projektu ISS skierowana jest głównie pod adresem biernego stanowiska kierownictwa Federalnej Agencji Kosmicznej (FSA) w obronie rosyjskich interesów w porównaniu ze stroną amerykańską, która zawsze rygorystycznie monitoruje przestrzeganie swoich narodowych priorytetów.

Dziennikarze zadają na przykład pytania, dlaczego Rosja nie ma własnego projektu stacji orbitalnej i dlaczego wydawane są pieniądze na projekt będący własnością Stanów Zjednoczonych, podczas gdy środki te można przeznaczyć na rozwój całkowicie rosyjski. Według Witalija Łopoty, szefa RSC Energia, powodem tego są zobowiązania umowne i brak środków finansowych.

Swego czasu stacja Mir stała się dla Stanów Zjednoczonych źródłem doświadczeń w budowie i badaniach ISS, a po wypadku w Columbii strona rosyjska, działając zgodnie z umową partnerską z NASA i dostarczając sprzęt i kosmonautów na ISS, stacji, prawie w pojedynkę uratował projekt. Okoliczności te dały podstawę do krytycznych wypowiedzi kierowanych pod adresem FKA o niedocenianiu roli Rosji w projekcie. Na przykład kosmonauta Swietłana Sawicka zauważyła, że ​​wkład naukowy i techniczny Rosji w projekt jest niedoceniany, a umowa partnerska z NASA nie odpowiada finansowo interesom narodowym. Warto jednak wziąć pod uwagę, że na początku budowy ISS rosyjski odcinek stacji opłacały Stany Zjednoczone, udzielając pożyczek, których spłata przewidywana jest dopiero po zakończeniu budowy.

Mówiąc o aspekcie naukowo-technicznym, dziennikarze zwracają uwagę na niewielką liczbę nowych eksperymentów naukowych przeprowadzonych na stacji, tłumacząc to faktem, że Rosja nie może wyprodukować i dostarczyć stacji niezbędnego sprzętu ze względu na brak funduszy. Według Witalija Łopoty sytuacja ulegnie zmianie, gdy jednoczesna obecność astronautów na ISS wzrośnie do 6 osób. Dodatkowo pojawiają się pytania o środki bezpieczeństwa w sytuacjach siły wyższej związanych z możliwą utratą kontroli nad stacją. Zatem zdaniem kosmonauty Walerego Ryumina istnieje niebezpieczeństwo, że jeśli ISS wymknie się spod kontroli, nie będzie można jej zalać tak jak stacji Mir.

Kontrowersje budzi także, zdaniem krytyków, współpraca międzynarodowa, będąca jednym z głównych atutów stacji. Jak wiadomo, zgodnie z warunkami umowy międzynarodowej, państwa nie mają obowiązku udostępniania na stacji swoich osiągnięć naukowych. W latach 2006–2007 nie było żadnych nowych dużych inicjatyw ani dużych projektów w sektorze kosmicznym między Rosją a Stanami Zjednoczonymi. Ponadto wielu uważa, że ​​kraj, który inwestuje w swój projekt 75% swoich środków, raczej nie będzie chciał mieć pełnoprawnego partnera, który jest jednocześnie jego głównym konkurentem w walce o wiodącą pozycję w przestrzeni kosmicznej.

Krytykuje się również fakt, że przeznaczono znaczne środki na programy załogowe, a wiele programów rozwoju satelitów zakończyło się niepowodzeniem. W 2003 roku Jurij Koptev w wywiadzie dla Izwiestii stwierdził, że ze względu na ISS nauka o kosmosie ponownie pozostała na Ziemi.

W latach 2014-2015 eksperci rosyjskiego przemysłu kosmicznego wyrazili opinię, że praktyczne zalety stacji orbitalnych zostały już wyczerpane – w ciągu ostatnich dziesięcioleci dokonano wszystkich praktycznie ważnych badań i odkryć:

Era stacji orbitalnych, która rozpoczęła się w 1971 roku, będzie już przeszłością. Eksperci nie widzą praktycznej wykonalności ani w utrzymaniu ISS po 2020 roku, ani w stworzeniu alternatywnej stacji o podobnej funkcjonalności: „Naukowe i praktyczne zyski z rosyjskiego segmentu ISS są znacznie niższe niż z orbitali Salut-7 i Mir kompleksy.” Organizacje naukowe nie są zainteresowane powtarzaniem tego, co już zostało zrobione.

Magazyn Ekspert 2015

Statki dostawcze

Załogi załogowych wypraw na ISS dostarczane są na stację w Sojuzie TPK według „krótkiego” sześciogodzinnego harmonogramu. Do marca 2013 roku wszystkie ekspedycje latały na ISS według rozkładu dwudniowego. Do lipca 2011 r. dostawa ładunku, montaż elementów stacji, rotacja załogi, oprócz Sojuza TPK, odbywały się w ramach programu promu kosmicznego, aż do zakończenia programu.

Tabela lotów wszystkich statków załogowych i transportowych do ISS:

Międzynarodowa Stacja Kosmiczna. To ważąca 400 ton konstrukcja, składająca się z kilkudziesięciu modułów o wewnętrznej objętości ponad 900 metrów sześciennych, która służy jako dom dla sześciu badaczy kosmosu. ISS to nie tylko największa konstrukcja, jaką kiedykolwiek stworzył człowiek w kosmosie, ale także prawdziwy symbol współpracy międzynarodowej. Ale ten kolos nie pojawił się znikąd – jego stworzenie wymagało ponad 30 startów.

Wszystko zaczęło się od modułu Zarya, wyniesionego na orbitę przez rakietę nośną Proton w listopadzie 1998 roku.

Dwa tygodnie później moduł Unity wystartował w przestrzeń kosmiczną na pokładzie wahadłowca Endeavour.

Załoga Endeavour zadokowała dwa moduły, które stały się głównym modułem przyszłej ISS.

Trzecim elementem stacji był moduł mieszkalny Zvezda, uruchomiony latem 2000 roku. Co ciekawe, Zvezda została początkowo opracowana jako zamiennik podstawowego modułu stacji orbitalnej Mir (AKA Mir 2). Ale rzeczywistość, która nastąpiła po rozpadzie ZSRR, dokonała własnych dostosowań i moduł ten stał się sercem ISS, co w sumie też nie jest złe, ponieważ dopiero po jego instalacji stało się możliwe wysyłanie długoterminowych wypraw na stację .

Pierwsza załoga wyruszyła na ISS w październiku 2000 roku. Od tego czasu stacja jest zamieszkana nieprzerwanie przez ponad 13 lat.

Tej samej jesieni 2000 roku ISS odwiedziło kilka wahadłowców, które zamontowały moduł zasilania z pierwszym zestawem paneli słonecznych.

Zimą 2001 roku ISS została uzupełniona modułem laboratoryjnym Destiny, dostarczonym na orbitę przez prom Atlantis. Destiny zostało zadokowane z modułem Unity.

Główny montaż stacji odbywał się za pomocą wahadłowców. W latach 2001 - 2002 dostarczyli na ISS zewnętrzne platformy magazynujące.

Ramię manipulatora „Canadaarm2”.

Przedziały śluzy „Quest” i „Pierce”.

A co najważniejsze, elementy kratownic, które posłużyły do ​​przechowywania ładunku na zewnątrz stacji, zainstalowania grzejników, nowych paneli słonecznych i innego sprzętu. Całkowita długość kratownic sięga obecnie 109 metrów.

2003 W związku z katastrofą wahadłowca Columbia prace nad montażem ISS zostały zawieszone na prawie trzy do trzech lat.

Rok 2005. Wreszcie promy wracają w kosmos i budowa stacji zostaje wznowiona

Wahadłowce dostarczają na orbitę coraz więcej elementów kratownicy.

Za ich pomocą na ISS instalowane są nowe zestawy paneli słonecznych, co pozwala zwiększyć jego zasilanie.

Jesienią 2007 roku ISS została uzupełniona o moduł Harmony (dokuje z modułem Destiny), który w przyszłości stanie się węzłem łączącym dwa laboratoria badawcze: europejskiego Columbus i japońskiego Kibo.

W 2008 roku Columbus został wyniesiony na orbitę promem i zadokowany przez Harmony (lewy dolny moduł na dole stacji).

marzec 2009. Shuttle Discovery dostarcza na orbitę ostatni czwarty zestaw paneli słonecznych. Stacja pracuje obecnie na pełnych obrotach i może przyjąć stałą załogę liczącą 6 osób.

W 2009 roku stacja została uzupełniona o rosyjski moduł Poisk.

Dodatkowo rozpoczyna się montaż japońskiego „Kibo” (moduł składa się z trzech elementów).

luty 2010. Do modułu „Unity” dodano moduł „Spokój”.

Z kolei słynna „Kopuła” jest powiązana z „Spokojem”.

To świetnie, jeśli chodzi o obserwacje.

Lato 2011 - wycofanie wahadłowców.

Ale wcześniej próbowali dostarczyć na ISS jak najwięcej sprzętu i sprzętu, w tym roboty specjalnie przeszkolone do zabijania wszystkich ludzi.

Na szczęście, zanim wahadłowce wycofały się z misji, montaż ISS był już prawie ukończony.

Ale nadal nie do końca. Uruchomienie rosyjskiego modułu laboratoryjnego Nauka planowane jest na 2015 rok, zastępując Pirs.

Ponadto możliwe jest, że do ISS zostanie zadokowany eksperymentalny nadmuchiwany moduł Bigelow, nad którym obecnie pracuje Bigelow Aerospace. Jeśli się powiedzie, będzie to pierwszy moduł stacji orbitalnej stworzony przez prywatną firmę.

Nie ma w tym jednak nic dziwnego – prywatna ciężarówka Dragon przyleciała już na ISS w 2012 roku, a dlaczego nie prywatne moduły? Choć oczywiście oczywiste jest, że minie jeszcze sporo czasu, zanim prywatne firmy będą mogły tworzyć konstrukcje na wzór ISS.

Dopóki to nie nastąpi, planuje się, że ISS będzie działać na orbicie co najmniej do 2024 roku – choć osobiście mam nadzieję, że w rzeczywistości okres ten będzie znacznie dłuższy. Jednak w projekt ten włożono zbyt wiele wysiłku ludzkiego, aby go zamknąć ze względu na doraźne oszczędności, a nie ze względów naukowych. Tym bardziej mam szczerą nadzieję, że żadne polityczne sprzeczki nie wpłyną na losy tej wyjątkowej budowli.

Pomysł stworzenia międzynarodowej stacji kosmicznej zrodził się na początku lat 90-tych. Projekt stał się międzynarodowy, gdy Kanada, Japonia i Europejska Agencja Kosmiczna dołączyły do ​​Stanów Zjednoczonych. W grudniu 1993 roku Stany Zjednoczone wraz z innymi krajami uczestniczącymi w tworzeniu stacji kosmicznej Alpha zaprosiły Rosję do zostania partnerem w tym projekcie. Rosyjski rząd przyjął tę propozycję, po czym część ekspertów zaczęła nazywać projekt „Ralfa”, czyli „rosyjska alfa” – wspomina przedstawicielka NASA ds. publicznych Ellen Kline.

Według ekspertów budowa Alpha-R mogłaby zostać ukończona do 2002 roku i kosztować około 17,5 miliarda dolarów. „Jest bardzo tani” – powiedział administrator NASA Daniel Goldin. - Gdybyśmy pracowali sami, koszty byłyby wysokie. I tak dzięki współpracy z Rosjanami uzyskujemy korzyści nie tylko polityczne, ale i materialne…”

To finanse, a raczej ich brak, zmusiły NASA do poszukiwania partnerów. Początkowy projekt - nazywał się „Wolność” - był bardzo imponujący. Zakładano, że na stacji będzie można naprawiać satelity i całe statki kosmiczne, badać funkcjonowanie organizmu ludzkiego podczas długiego przebywania w nieważkości, prowadzić badania astronomiczne, a nawet uruchomić produkcję.

Amerykanów zafascynowały także unikalne metody, które poparły miliony rubli i lata pracy sowieckich naukowców i inżynierów. Pracując w tym samym zespole z Rosjanami, uzyskali w miarę pełne zrozumienie rosyjskich metod, technologii itp. związanych z długoterminowymi stacjami orbitalnymi. Trudno oszacować, ile miliardów dolarów są warte.

Amerykanie wyprodukowali dla stacji laboratorium naukowe, moduł mieszkalny oraz bloki dokujące Node-1 i Node-2. Strona rosyjska opracowała i dostarczyła funkcjonalną jednostkę ładunkową, uniwersalny moduł dokujący, statki zaopatrzenia transportowego, moduł serwisowy oraz rakietę nośną Proton.

Większość prac wykonała Państwowe Centrum Badań i Produkcji Kosmicznej im. M.V. Centralną część stacji stanowił funkcjonalny blok ładunkowy, podobny pod względem wielkości i podstawowych elementów konstrukcyjnych do modułów Kvant-2 i Kristall stacji Mir. Jego średnica wynosi 4 metry, długość 13 metrów, waga ponad 19 ton. Blok służy jako dom astronautów w początkowym okresie montażu stacji, a także do zasilania jej energią elektryczną z paneli słonecznych i magazynowania zapasów paliwa do układów napędowych. Moduł serwisowy powstał na bazie opracowanej w latach 80-tych centralnej części stacji Mir-2. Astronauci mieszkają tam na stałe i prowadzą eksperymenty.

Uczestnicy Europejskiej Agencji Kosmicznej opracowali laboratorium Columbus i automatyczny statek transportowy dla rakiety nośnej

Ariane 5 z Kanady dostarczyła mobilny system obsługi, Japonia – moduł eksperymentalny.

Do zmontowania międzynarodowej stacji kosmicznej potrzeba było około 28 lotów amerykańskimi promami kosmicznymi, 17 wystrzeleń rosyjskich rakiet nośnych i jeden wystrzelenie rakiety Ariana 5. Załogę i sprzęt na stację miało dostarczyć 29 rosyjskich statków kosmicznych Sojuz-TM i Progress.

Całkowita objętość wewnętrzna stacji po jej zamontowaniu na orbicie wynosiła 1217 metrów kwadratowych, masa 377 ton, z czego 140 ton stanowiły komponenty rosyjskie, 37 ton amerykańskie. Szacowany czas funkcjonowania stacji międzynarodowej wynosi 15 lat.

Z powodu kłopotów finansowych nękających Rosyjską Agencję Kosmiczną budowa ISS opóźniała się o całe dwa lata. Ale ostatecznie 20 lipca 1998 roku z kosmodromu Bajkonur rakieta nośna Proton wyniosła na orbitę jednostkę funkcjonalną Zarya - pierwszy element międzynarodowej stacji kosmicznej. A 26 lipca 2000 roku nasza Zvezda połączyła się z ISS.

Dzień ten przeszedł do historii jego powstania jako jeden z najważniejszych. W Centrum Lotów Kosmicznych Załogowych Johnsona w Houston i w Rosyjskim Centrum Kontroli Misji w mieście Korolew wskazówki zegarów wskazują różne godziny, ale jednocześnie rozległy się brawa.

Do tego czasu ISS była zbiorem martwych elementów składowych; Zvezda tchnął w nią „duszę”: na orbicie pojawiło się laboratorium naukowe odpowiednie do życia i długotrwałej owocnej pracy. Jest to całkowicie nowy etap w wielkim międzynarodowym eksperymencie, w którym uczestniczy 16 krajów.

„Bramy są teraz otwarte dla dalszej budowy Międzynarodowej Stacji Kosmicznej” – powiedział z satysfakcją rzecznik NASA Kyle Herring. ISS składa się obecnie z trzech elementów – modułu serwisowego Zvezda i funkcjonalnego bloku ładunkowego Zarya, zbudowanych przez Rosję, a także portu dokującego Unity, zbudowanego przez Stany Zjednoczone. Wraz z dokowaniem nowego modułu stacja nie tylko zauważalnie urosła, ale także stała się cięższa, w miarę możliwości w warunkach zerowej grawitacji, zyskując w sumie około 60 ton.

Następnie na orbicie okołoziemskiej zmontowano rodzaj pręta, na który można „nawlec” coraz więcej nowych elementów konstrukcyjnych. „Zvezda” jest kamieniem węgielnym całej przyszłej struktury przestrzennej, wielkością porównywalną do kwartału miejskiego. Naukowcy twierdzą, że w pełni zmontowana stacja będzie trzecim najjaśniejszym obiektem na rozgwieżdżonym niebie - po Księżycu i Wenus. Można to zaobserwować nawet gołym okiem.

Kosztujący 340 mln dolarów rosyjski blok jest kluczowym elementem zapewniającym przejście od ilości do jakości. „Gwiazda” jest „mózgiem” ISS. Moduł rosyjski to nie tylko miejsce zamieszkania pierwszych załóg stacji. Zvezda jest wyposażona w potężny centralny komputer pokładowy i sprzęt komunikacyjny, system podtrzymywania życia i układ napędowy, który zapewni orientację ISS i wysokość orbity. Odtąd wszystkie załogi przybywające na prom w trakcie pracy na stacji nie będą już polegać na systemach amerykańskiego statku kosmicznego, ale na systemie podtrzymywania życia samego ISS. A „Star” to gwarantuje.

„Dokowanie rosyjskiego modułu i stacji odbyło się mniej więcej na wysokości 370 kilometrów nad powierzchnią planety” – pisze Władimir Rogaczow w czasopiśmie Echo of the Planet. - W tym momencie statek kosmiczny pędził z prędkością około 27 tysięcy kilometrów na godzinę. Przeprowadzona operacja zdobyła najwyższe oceny ekspertów, po raz kolejny potwierdzając niezawodność rosyjskiej technologii i najwyższy profesjonalizm jej twórców. Jak podkreślał w rozmowie telefonicznej ze mną przebywający w Houston przedstawiciel Rosawiakosmosu Siergiej Kulik, zarówno amerykańscy, jak i rosyjscy specjaliści doskonale zdawali sobie sprawę, że są świadkami wydarzenia historycznego. Mój rozmówca zauważył również, że istotny wkład w zapewnienie dokowania mieli także specjaliści z Europejskiej Agencji Kosmicznej, która stworzyła centralny komputer pokładowy Zvezda.

Następnie telefon odebrał Siergiej Krikalow, który w ramach pierwszej załogi długoterminowej wyruszającej z Bajkonuru pod koniec października będzie musiał osiedlić się na ISS. Siergiej zauważył, że wszyscy w Houston z ogromnym napięciem czekali na moment kontaktu ze statkiem kosmicznym. Co więcej, po włączeniu trybu automatycznego dokowania niewiele można było zrobić „z zewnątrz”. Dokonane wydarzenie – wyjaśnił kosmonauta – otwiera perspektywy rozwoju prac nad ISS i kontynuacji programu lotów załogowych. W istocie jest to „..kontynuacja programu Sojuz-Apollo, którego zakończenia obchodzi się obecnie 25. rocznicę. Rosjanie polecieli już promem, Amerykanie Mirem, a teraz nadchodzi nowy etap”.

Maria Ivatsevich, reprezentująca Centrum Przestrzeni Badawczo-Produkcyjnej im. M.V. Chrunicheva szczególnie zauważyła, że ​​dokowanie przeprowadzone bez żadnych usterek i komentarzy „stało się najpoważniejszym, kluczowym etapem programu”.

Wynik podsumował dowódca pierwszej planowanej długoterminowej wyprawy na ISS, Amerykanin William Sheppard. „Jest oczywiste, że pochodnia konkurencji przeszła teraz z Rosji na Stany Zjednoczone i pozostałych partnerów międzynarodowego projektu” – stwierdził. „Jesteśmy gotowi przyjąć to obciążenie, rozumiejąc, że od nas zależy dotrzymanie harmonogramu budowy stacji”.

W marcu 2001 roku ISS została prawie uszkodzona przez śmieci kosmiczne. Warto zauważyć, że mogła zostać staranowana przez część samej stacji, która zaginęła podczas spaceru kosmicznego astronautów Jamesa Vossa i Susan Helms. W wyniku manewru ISS uniknęła kolizji.

Dla ISS nie było to pierwsze zagrożenie, jakie stwarzają śmieci latające w przestrzeni kosmicznej. W czerwcu 1999 r., kiedy stacja była jeszcze niezamieszkana, istniało ryzyko zderzenia z fragmentem górnego stopnia rakiety kosmicznej. Następnie specjalistom z Rosyjskiego Centrum Kontroli Misji w mieście Korolew udało się wydać dowodzenie manewrem. W rezultacie fragment przeleciał obok na odległość 6,5 km, czyli niewielką jak na kosmiczne standardy.

Teraz amerykańskie Centrum Kontroli Misji w Houston pokazało, że potrafi działać w krytycznej sytuacji. Po otrzymaniu informacji z Centrum Monitorowania Kosmosu o ruchu śmieci kosmicznych na orbicie w bezpośrednim sąsiedztwie ISS specjaliści z Houston natychmiast wydali polecenie włączenia silników statku kosmicznego Discovery zadokowanego do ISS. W rezultacie orbita stacji została podniesiona o cztery kilometry.

Gdyby manewr nie był możliwy, to część latająca mogłaby w przypadku kolizji uszkodzić przede wszystkim panele słoneczne stacji. Taki fragment nie może przebić kadłuba ISS: każdy z jego modułów jest niezawodnie pokryty ochroną przeciwmeteorytową.

Dzień Kosmonautyki przypada 12 kwietnia. I oczywiście błędem byłoby ignorowanie tego święta. Co więcej, w tym roku data będzie wyjątkowa, bo 50. rocznica pierwszego załogowego lotu w kosmos. 12 kwietnia 1961 roku Jurij Gagarin dokonał swojego historycznego wyczynu.

Cóż, człowiek nie może przetrwać w kosmosie bez wspaniałych nadbudówek. Tym właśnie jest Międzynarodowa Stacja Kosmiczna.

Wymiary ISS są małe; długość – 51 m, szerokość łącznie z kratownicami – 109 m, wysokość – 20 m, waga – 417,3 tony. Ale myślę, że wszyscy rozumieją, że wyjątkowość tej nadbudówki nie polega na jej wielkości, ale na technologiach zastosowanych do obsługi stacji w przestrzeni kosmicznej. Wysokość orbity ISS wynosi 337–351 km nad Ziemią. Prędkość orbitalna wynosi 27 700 km/h. Dzięki temu stacja może dokonać pełnego obrotu wokół naszej planety w 92 minuty. Oznacza to, że każdego dnia astronauci na ISS doświadczają 16 wschodów i zachodów słońca, 16 razy po nocy następuje dzień. Obecnie załoga ISS liczy 6 osób, a ogółem w ciągu całej swojej działalności stację odwiedziło 297 gości (196 różnych osób). Za początek działania Międzynarodowej Stacji Kosmicznej uznaje się 20 listopada 1998 r. W tej chwili (09.04.2011) stacja znajduje się na orbicie od 4523 dni. Przez ten czas bardzo się rozwinął. Proponuję sprawdzić to patrząc na zdjęcie.

ISS, 1999.

ISS, 2000.

ISS, 2002.

ISS, 2005.

ISS, 2006.

ISS, 2009.

ISS, marzec 2011.

Poniżej znajduje się schemat stacji, z którego można dowiedzieć się nazw modułów, a także zobaczyć miejsca dokowania ISS z innymi statkami kosmicznymi.

ISS to projekt międzynarodowy. Uczestniczą w nim 23 kraje: Austria, Belgia, Brazylia, Wielka Brytania, Niemcy, Grecja, Dania, Irlandia, Hiszpania, Włochy, Kanada, Luksemburg (!!!), Holandia, Norwegia, Portugalia, Rosja, USA, Finlandia, Francja , Czechy, Szwajcaria, Szwecja, Japonia. Przecież żadne państwo nie jest w stanie samotnie zarządzać finansowo budową i utrzymaniem funkcjonalności Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Nie da się obliczyć dokładnych ani nawet przybliżonych kosztów budowy i eksploatacji ISS. Oficjalna kwota przekroczyła już 100 miliardów dolarów, a jeśli dodamy wszystkie koszty uboczne, otrzymamy około 150 miliardów dolarów. Międzynarodowa Stacja Kosmiczna już to robi. najdroższy projekt w całej historii ludzkości. A biorąc pod uwagę najnowsze porozumienia między Rosją, USA i Japonią (w dalszym ciągu rozważane są Europa, Brazylia i Kanada), że żywotność ISS została przedłużona przynajmniej do 2020 r. (i możliwe jest dalsze przedłużenie), łączne koszty utrzymanie stacji wzrośnie jeszcze bardziej.

Sugeruję jednak, żebyśmy oderwali się od liczb. Rzeczywiście, oprócz wartości naukowej, ISS ma inne zalety. Mianowicie możliwość docenienia nieskazitelnego piękna naszej planety z wysokości orbity. I wcale nie trzeba w tym celu wyruszać w przestrzeń kosmiczną.

Ponieważ stacja posiada własny taras widokowy, przeszklony moduł „Kopuła”.

Międzynarodowa Stacja Kosmiczna jest efektem wspólnej pracy specjalistów z szeregu dziedzin z szesnastu krajów (Rosja, USA, Kanada, Japonia, państwa będące członkami Wspólnoty Europejskiej). Imponujący projekt, który w 2013 roku obchodził piętnastą rocznicę rozpoczęcia jego realizacji, ucieleśnia wszystkie osiągnięcia współczesnej myśli technicznej. Międzynarodowa stacja kosmiczna dostarcza naukowcom imponującą porcję materiału na temat bliskiej i głębokiej przestrzeni kosmicznej oraz niektórych zjawisk i procesów ziemskich. ISS nie została jednak zbudowana w jeden dzień; jej powstanie poprzedziła prawie trzydziestoletnia historia kosmonautyki.

Jak to się wszystko zaczeło

Poprzednikami ISS byli radzieccy technicy i inżynierowie. Niezaprzeczalny prymat w ich tworzeniu zajmowali radzieccy technicy i inżynierowie. Prace nad projektem Almaz rozpoczęły się pod koniec 1964 roku. Naukowcy pracowali nad załogową stacją orbitalną, która mogłaby pomieścić 2-3 astronautów. Zakładano, że Almaz będzie służył przez dwa lata i przez ten czas będzie służył do celów badawczych. Według projektu główną częścią kompleksu była OPS – orbitalna stacja załogowa. Mieściły się w nim miejsca pracy członków załogi, a także przedział mieszkalny. OPS został wyposażony w dwa włazy do wyjścia w przestrzeń kosmiczną i zrzutu specjalnych kapsuł z informacjami o Ziemi oraz pasywną jednostkę dokującą.

Sprawność stacji zależy w dużej mierze od jej rezerw energii. Twórcy Almaz znaleźli sposób na ich wielokrotne zwiększenie. Dostawa astronautów i różnych ładunków na stację odbywała się za pomocą statków transportowych (TSS). Zostały one między innymi wyposażone w aktywny system dokowania, potężne źródło energii oraz doskonały system kontroli ruchu. TKS był w stanie przez długi czas zaopatrywać stację w energię, a także sterować całym kompleksem. Wszystkie kolejne podobne projekty, w tym międzynarodowa stacja kosmiczna, powstawały przy użyciu tej samej metody oszczędzania zasobów OPS.

Pierwszy

Rywalizacja ze Stanami Zjednoczonymi zmusiła radzieckich naukowców i inżynierów do jak najszybszej pracy, dlatego w możliwie najkrótszym czasie powstała kolejna stacja orbitalna Salut. Została wysłana w kosmos w kwietniu 1971 roku. Podstawą stanowiska jest tzw. przedział roboczy, w którym znajdują się dwa cylindry, mały i duży. Wewnątrz mniejszej średnicy znajdowało się centrum dowodzenia, miejsca do spania oraz miejsca do odpoczynku, przechowywania i jedzenia. Większy cylinder to kontener na sprzęt naukowy i symulatory, bez którego nie odbyłby się ani jeden lot tego typu, a także znajdowała się tam kabina prysznicowa i toaleta odizolowane od reszty pomieszczenia.

Każdy kolejny Salut różnił się nieco od poprzedniego: był wyposażony w najnowocześniejszy sprzęt i miał cechy konstrukcyjne odpowiadające rozwojowi technologii i wiedzy tamtych czasów. Te stacje orbitalne zapoczątkowały nową erę w badaniu procesów kosmicznych i ziemskich. „Salut” był bazą, na której prowadzono dużą ilość badań z zakresu medycyny, fizyki, przemysłu i rolnictwa. Trudno przecenić doświadczenia związane z użytkowaniem stacji orbitalnej, które z sukcesem zastosowano podczas eksploatacji kolejnego kompleksu załogowego.

"Świat"

Był to długi proces gromadzenia doświadczeń i wiedzy, którego efektem była międzynarodowa stacja kosmiczna. „Mir” – modułowy kompleks załogowy – to jego kolejny etap. Testowano na nim tzw. blokową zasadę tworzenia stacji, gdy od pewnego czasu jej główna część zwiększa swoją moc techniczną i badawczą poprzez dodawanie nowych modułów. Zostanie on następnie „pożyczony” przez Międzynarodową Stację Kosmiczną. „Mir” stał się przykładem doskonałości technicznej i inżynieryjnej naszego kraju i faktycznie zapewnił mu jedną z wiodących ról w tworzeniu ISS.

Prace nad budową stacji rozpoczęły się w 1979 roku, a wystrzelenie jej na orbitę odbyło się 20 lutego 1986 roku. Przez cały okres istnienia Mira prowadzono na nim różne badania. Niezbędne wyposażenie zostało dostarczone w ramach modułów dodatkowych. Stacja Mir pozwoliła naukowcom, inżynierom i badaczom zdobyć bezcenne doświadczenie w posługiwaniu się taką wagą. Ponadto stał się miejscem pokojowych interakcji międzynarodowych: w 1992 r. podpisano Porozumienie o współpracy w przestrzeni kosmicznej między Rosją a Stanami Zjednoczonymi. Właściwie zaczęto go realizować w 1995 roku, kiedy do stacji Mir wyruszył amerykański wahadłowiec.

Koniec lotu

Stacja Mir stała się miejscem różnorodnych badań. Tutaj analizowano, wyjaśniano i odkrywano dane z zakresu biologii i astrofizyki, technologii i medycyny kosmicznej, geofizyki i biotechnologii.

Stacja zakończyła swoje istnienie w 2001 roku. Powodem decyzji o zalaniu był rozwój zasobów energetycznych, a także kilka wypadków. Wysuwano różne wersje uratowania obiektu, lecz nie zostały one przyjęte i w marcu 2001 roku stacja Mir została zanurzona w wodach Pacyfiku.

Utworzenie międzynarodowej stacji kosmicznej: etap przygotowawczy

Pomysł stworzenia ISS zrodził się w czasie, gdy myśl o zatopieniu Mira nie przyszła jeszcze nikomu do głowy. Pośrednią przyczyną powstania stacji był kryzys polityczno-finansowy w naszym kraju oraz problemy gospodarcze w USA. Obie potęgi zdały sobie sprawę, że nie są w stanie samodzielnie podołać zadaniu stworzenia stacji orbitalnej. Na początku lat dziewięćdziesiątych podpisano umowę o współpracy, której jednym z punktów była międzynarodowa stacja kosmiczna. ISS jako projekt zjednoczył nie tylko Rosję i Stany Zjednoczone, ale także, jak już wspomniano, czternaście innych krajów. Równocześnie z identyfikacją uczestników nastąpiło zatwierdzenie projektu ISS: stacja będzie składać się z dwóch zintegrowanych bloków, amerykańskiego i rosyjskiego, i będzie wyposażona na orbicie w sposób modułowy podobny do Miru.

„Zaria”

Pierwsza międzynarodowa stacja kosmiczna rozpoczęła swoje istnienie na orbicie w 1998 roku. 20 listopada za pomocą rakiety Proton wystrzelono rosyjski funkcjonalny blok ładunkowy Zarya. Stał się pierwszym segmentem ISS. Konstrukcyjnie był podobny do niektórych modułów stacji Mir. Co ciekawe, strona amerykańska zaproponowała budowę ISS bezpośrednio na orbicie i dopiero doświadczenie rosyjskich kolegów oraz przykład Mira skłoniły ich do metody modułowej.

Wewnątrz „Zarya” jest wyposażona w różne instrumenty i sprzęt, stację dokującą, zasilanie i sterowanie. Imponująca ilość wyposażenia, w tym zbiorniki paliwa, chłodnice, kamery i panele słoneczne, została umieszczona na zewnątrz modułu. Wszystkie elementy zewnętrzne są chronione przed meteorytami specjalnymi ekranami.

Moduł po module

5 grudnia 1998 prom Endeavour udał się do Zarii z amerykańskim modułem dokującym Unity. Dwa dni później Unity został zadokowany z Zaryą. Następnie międzynarodowa stacja kosmiczna „nabyła” moduł serwisowy Zvezda, którego produkcja odbywała się również w Rosji. Zvezda była zmodernizowaną jednostką bazową stacji Mir.

Zadokowanie nowego modułu odbyło się 26 lipca 2000 roku. Od tego momentu Zvezda przejął kontrolę nad ISS i wszystkimi systemami podtrzymywania życia, dzięki czemu stała się możliwa stała obecność zespołu astronautów na stacji.

Przejście do trybu załogowego

Pierwsza załoga Międzynarodowej Stacji Kosmicznej została dostarczona przez statek kosmiczny Sojuz TM-31 2 listopada 2000 r. W jej skład wchodzili V. Shepherd, dowódca wyprawy, Yu. Gidzenko, pilot i inżynier pokładowy. Od tego momentu rozpoczął się nowy etap w funkcjonowaniu stacji: przeszła ona w tryb załogowy.

Skład drugiej wyprawy: James Voss i Susan Helms. Zwolniła swoją pierwszą załogę na początku marca 2001 roku.

i ziemskie zjawiska

Międzynarodowa Stacja Kosmiczna to miejsce, w którym realizowane są różnorodne zadania. Zadaniem każdej załogi jest między innymi zbieranie danych o określonych procesach kosmicznych, badanie właściwości określonych substancji w warunkach nieważkości i tak dalej. Badania naukowe prowadzone na ISS można przedstawić w formie ogólnej listy:

• obserwacja różnych odległych obiektów kosmicznych;
• badania promieni kosmicznych;
• Obserwacja Ziemi, w tym badanie zjawisk atmosferycznych;
• badanie charakterystyki procesów fizycznych i biologicznych w warunkach nieważkości;
• testowanie nowych materiałów i technologii w przestrzeni kosmicznej;
• badania medyczne, w tym tworzenie nowych leków, testowanie metod diagnostycznych w warunkach nieważkości;
• produkcja materiałów półprzewodnikowych.

Przyszły

Jak każdy inny obiekt poddawany tak dużemu obciążeniu i tak intensywnie eksploatowany, ISS prędzej czy później przestanie funkcjonować na wymaganym poziomie. Początkowo zakładano, że jego „okres trwałości” zakończy się w 2016 roku, czyli stacji dano tylko 15 lat. Jednak już od pierwszych miesięcy jego funkcjonowania zaczęto snuć przypuszczenia, że ​​okres ten jest nieco niedoszacowany. Dziś istnieją nadzieje, że międzynarodowa stacja kosmiczna będzie działać do 2020 roku. Wtedy prawdopodobnie czeka ją ten sam los, co stację Mir: ISS zostanie zatopiona w wodach Oceanu Spokojnego.

Dziś międzynarodowa stacja kosmiczna, której zdjęcia przedstawiono w artykule, nadal z powodzeniem krąży po orbicie wokół naszej planety. Co jakiś czas w mediach można znaleźć wzmianki o nowych badaniach prowadzonych na pokładzie stacji. ISS to także jedyny obiekt turystyki kosmicznej: tylko pod koniec 2012 roku odwiedziło ją ośmiu astronautów-amatorów.

Można przypuszczać, że tego typu rozrywka będzie tylko nabrać rozpędu, gdyż Ziemia z kosmosu to fascynujący widok. Żadna fotografia nie może się równać z możliwością kontemplacji takiego piękna z okna międzynarodowej stacji kosmicznej.