ایستگاه فضایی بین المللی؛ پیچیده ترین پروژه علمی بشر

وب‌سایت برسام: ایستگاه فضایی بین المللی بزرگترین، پیچیده ترین و جاه طلبانه ترین پروژه علمی مهندسی تاریخ بشریت و بزرگ ترین سازه ایست که انسان توانسته به فضا ارسال کند.

این ماهواره معلق در فضا آزمایشگاهی برای تکنولوژی های جدید و مرکزی تحقیقاتی برای ستاره شانسی، محیط شناسی و زمین شناسی می باشد. از آن جایی که این ایستگاه به صورت دائمی در فضا باقی مانده است همواره از آن به عنوان پله ای برای پیش روی در فضا استفاده شده است. این پیش روی شامل سفر به مریخ نیز می شود که ناسا هم اینک برنامه سفر های انسانی به سیاره سرخ را آماده کرده است.

ایستگاه فضایی در ارتفاع متوسط ۴۰۰ کیلومتری از سطح زمین قرار دارد و با سرعتی قریب به ۲۸ هزار کیلومتر بر ساعت در هر ۹۰ دقیقه یک دور به دور زمین می گردد. در یک روز ایستگاه فضایی می تواند مسیر رفت و برگشت بین زمین و ماه را طی کند. با نگاه کردن به آسمان احتمال دارد رصد کنندگان این شی درخشان را با سیاره ناهید اشتباه بگیرند. اگر بدانید که کی و کجا را نگاه کنید می توانید در آسمان شب بدون نیاز به تلسکوپ ایستگاه فضایی را مشاهده کنید. می توانید از صفحه Satellite Tracker Page برای یافتن موقعیت ایستگاه در آسمان استفاده کنید.

۵ آژانس فضایی مختلف به نمایندگی ۱۵ کشور در ساخت این سازه ۱۰۰ میلیارد دلاری مشارکت کردند و تا به امروز نیز در کنترل آن نقش دارند. NASA، Roscosmos روسیه، آژانس فضایی اروپا، آژانس فضایی کانادا و آژانس جستجو های هوافضایی ژاپن از ارکان اصلی شریک در ساخت و اداره ایستگاه فضایی هستند.

ساختار و سازه ها

ایستگاه فضایی بین المللی به صورت قطعه قطعه به فضا برده و در آن جا سرهم بندی شد. این ایستگاه متشکل از ماژول های مختلف و گره های اتصالی هستند که شامل اقامت گاه ها و آزمایشگاه های مختلف هستند. در بخش بیرونی نیز شامل خرپا هایی هستیم که وزن سازه ها را متحمل می شوند و پنل های خورشیدی ای که وظیفه تامین انرژی ایستگاه را بر عهده دارند. اولین ماژول ایستگاه که ماژول Zarya روسیه بود در سال ۱۹۹۸ به فضا فرستاده شد. از دوم نوامبر سال ۲۰۰۰ ایستگاه فضایی به صورت مداوم مشغول و مملو از سکنه بوده است.

بد نیست نگاهی به این اینفوگرافیک از ایستگاه بین المللی بیاندازید.

از سال ۲۰۱۵ تغییراتی بر این مرکز اعمال شد تا آن را برای اتصال فضاپیما های تجاری سرنشین دار آماده کنند، ارسال این فضاپیما ها از سال ۲۰۱۷ به بعد آغاز خواهد شد. دو آداپتور اتصال بین المللی به این ایستگاه وصل خواهد شد. همچنین در سال ۲۰۱۶ ماژولی از Bigelow Aerospace به ایستگاه ارسال شد.

برنامه های کنونی برای ادامه فعالیت ایستگاه بین المللی تا سال ۲۰۲۰ بوده است که از سوی ناسا درخواست شده است تا سال ۲۰۲۴ ادامه پیدا کند. گفتوگو ها در خصوص ادامه فعالیت ایستگاه فضایی بین تمام اعضا جریان دارد، چندین کشور از جمله کانادا، روسیه و ژاپن حمایت خود در خصوص ادامه فعالیت ایستگاه اعلام کردند.

حین بخش عظیم ساخت ایستگاه فضایی، برخی از ماژول های روسیه و پورت های اتصال مستقیما به آزمایشگاه شناور پرتاب شدند در حالی که دیگر اجزای بین المللی و ناسا (و سخت افزار های روسی) توسط شاتل های فضایی ایالات متحده به ایستگاه ارسال شدند.

اندازه ایستگاه فضایی بین المللی چقدر است؟

با در نظر گرفتن پنل های خورشیدی عظیمی که دارد این ایستگاه اندازه ای بالغ بر یک استادیوم فوتبال آمریکایی خواهد داشت و وزن آن نیز بالغ بر ۳۹۱ هزار تن خواهد بود که البته این وزن وسایل نقلیه ای که به آن متصل می شوند را شامل نمی شود. هم اینک این مرکز فضای زندگی بزرگتری نسبت به یک خانه پنج خوابه دارد. همچنین مجهز به دو دست شویی، امکانات ورزشی و پنجره ای با نمای ۳۶۰ درجه است. برخی از فضانوردان نیز بخش پذیرایی یا همان جایی که در آن زندگی می کنند را به کابین یک بوئینگ ۷۴۷ تشبیه کرده اند.

ظرفیت خدمه

معمولا گروه های تحقیقای ۶ نفره بین ۴ تا ۶ ماه در ایستگاه فضایی اقامت می کنند. اولین خدمه ایستگاه فضایی تیمی ۳ نفره بوده است اما با این حال پس از رویداد فاجعه شاتل کلمبیا تعداد آن ها به دو نفر کاهش یافت. در سال ۲۰۰۹ که تعدادی ماژول، آزمایشگاه و امکانات جدید در آن جا فعال شد ظرفیت ایستگاه به ۶ نفر ماکسیمم خود رسید.

همچنین در سال ۲۰۰۹ رکورد بزرگترین همایش فضایی حین ماموریت فضایی شاتل NASA STS-127 در شاتل Endeavour شکسته شد. وقتی که شاتل Endeavour به داک اتصال ایستگاه فضایی متصل شد، تیم ۷ نفره آن در ایستگاه پیاده شدند و به ۶ فضانوردی که در آنجا حضور داشتند ملحق شدند. این گروه ۱۳ نفره بزرگترین گرده همایی انسان ها در فضا بود که هنوز رکورد آن نشکسته است.

با داشتن ۶ خدمه ایستگاه می تواند به صورت کاملا فعال به عملکرد خود ادامه دهد. در سال های اخیر، تکنولوژی هایی نظیر پرینت ۳ بعدی، تصویر برداری خودکار از زمین، ارتباطات لیزری و لانچر های مینی ماهواره ها نیز به این ایستگاه افزوده شده اند که برخی از آن ها توسط اعضای حاضر در آن و برخی نیز از زمین کنترل می شوند. در همین حال بررسی های بسیاری در خصوص سلامت فضانوردانی که ماه ها در آنجا حضور دارند در حال انجام است.

اعضای حاضر در ایستگاه تنها برای تحقیقات علمی حضور ندارند بلکه می بایست مراقب مرکز نیز باشند. برخی اوقات این مراقبت ملزم این است که به بیرون از ایستگاه بروند که به اصطلاح به این کار Spacewalk می گویند و تعمیرات لازم را انجام دهند. برخی اوقات این تعمیرات واجب هستند مثلا وقتی که سیستم های آمونیاک ایستگاه از کار می افتند و نیاز به تعمیر دارند.

فرآیند های ایمنی Spacewalk ها پس از اتفاقی نسبتا مرگبار در سال ۲۰۱۳ که فضانورد لوکا پارمیتانو حین کار در بیرون ایستگاه کلاهش پر از آب شد، تغییر کردند. هم اینک ناسا به سرعت نسبت به اینگونه حوادث پاسخ می دهد. همچنین آن ها به لباس های فضانوردان پد هایی وصل می کنند که آب را به خود جذب کنند و همچنین لوله ای تعبیه شده است که در صورت پر شدن کلاه از آب فرد بتواند از طریق آن تنفس کند.

ناسا در حال کار بر روی تکنولوژی ای است که جایگزین Spacewalk فضانوردان خواهد شد و یا آن را تکمیل می کند. یکی از این تکنولوژی ها روبونات است (فضانورد رباتیک). نمونه اولیه ای از این دستگاه در ایستگا فضایی حضور دارد که تحت نظارت می تواند کار های روتینی را انجام دهد و می تواند آن را به گونه ای تنظیم کرد که در بیرون ایستگاه نیز فعالیت کنند.

اگر بنا به هر دلیلی اعضای تیم می بایست ایستگاه را به سرعت ترک کنند، دو سفینه سویوز روسی در ایستگاه فضایی برای رساندن خدمه به زمین وجود دارد. اعضای دیگر خدمه توسط سفینه های سویوز به ایستگاه ارسال شدند. ناسا امیدوار است که در سال ۲۰۱۷ یا بعد بتواند پرواز های سفینه های سویوز را با فضاپیما های با سرنشین Dragon شرکت SpaceX و CST-100 بوئینگ جایگزین کند.

اعضای حاضر در ایستگاه از سوی مراکز کنترل در هیوستون، تگزاس و موسکو و مرکز کنترل ارسال بار در هانتس ویل یاری می شوند. همچنین مراکز کنترل بین المللی دیگری نیز در ژاپن، کانادا و اروپا واقع شده اند.