Internationale Raumstation

Internationale Raumstation
A forward view of the International Space Station with limb of the Earth in the background. In view are the station's sixteen paired maroon-coloured main solar array wings, eight on either side of the station, mounted to a central integrated truss structure. Spaced along the truss are ten white radiators. Mounted to the base of the two rightmost main solar arrays pairs, there are two smaller paired light brown- coloured ISS Roll-out Solar Arrays. Attached to the centre of the truss is a cluster of pressurised modules arranged in an elongated T shape. A set of solar arrays are mounted to the module at the aft end of the cluster.
Schräge Vorwärtsansicht im November 2021.
ISS insignia.svg ISS emblem.png
Stationsstatistiken
Cospar ID 1998-067a
Satcat nein. 25544
Rufzeichen Alpha, Bahnhof
Besatzung Voll besetzt: 7
Derzeit an Bord: 7
(Soyuz MS-21, Crew-4)
Expedition: 67
Kommandant: Oleg Artemyev (Roscosmos)
Start 20. November 1998; Vor 23 Jahren
Startpad
Masse 444.615 kg (980.208 lb)[1]
Länge 73,0 m (239,4 ft)[1]
Breite 109,0 m (357,5 ft)[1]
Druck Volumen 915,6 m3 (32.333 Cu ft)[1]
Luftdruck 101.3KPA (14.7Psi; 1.0Geldautomat)
79% Stickstoff, 21% Sauerstoff
Perigee Höhe 413 km (256,6 mi) AMSL[2]
Apogee Höhe 422 km AMSL (262,2 mi)[2]
Orbitalneigung 51,64 °[2]
Orbitalgeschwindigkeit 7,66 km/s[2][Fehlgeschlagene Überprüfung]
(27.600 km/h; 17.100 Meilen pro Stunde)
Umlaufzeit 92,68 Minuten[2][Fehlgeschlagene Überprüfung]
Umlaufbahnen pro Tag 15.49[2]
Orbit Epoche 24. April 2022 16:30:11[2]
Tage in der Umlaufbahn 23 Jahre, 8 Monate, 10 Tage
(30. Juli 2022)
Tage besetzt 21 Jahre, 8 Monate, 28 Tage
(30. Juli 2022)
Nein. von Umlaufbahnen 133.312 ab Juni 2022[3]
Orbitalverfall 2 km/Monat
Statistiken zum 9. März 2011
(sofern nicht anders angegeben)
Verweise: [1][2][4][5][6]
Aufbau
The components of the ISS in an exploded diagram, with modules on-orbit highlighted in orange, and those still awaiting launch in blue or pink
Stationselemente ab November 2021
(explodierte Ansicht)

Das Internationale Raumstation (Iss) ist der grösste modular Raumstation momentan in Niedrige Erdumlaufbahn. Es handelt sich um ein multinationales kollaboratives Projekt, an dem fünf teilnehmende Weltraumagenturen beteiligt sind: NASA (Vereinigte Staaten), Roscosmos (Russland), Jaxa (Japan), ESA (Europa) und CSA (Kanada).[7][8] Das Eigentum und die Nutzung der Raumstation wird durch zwischenstaatliche Verträge und Vereinbarungen festgelegt.[9] Die Station dient als Mikrogravitation und Weltraumumgebung Forschungslabor, in dem wissenschaftliche Forschung wird in Astrobiologie, Astronomie, Meteorologie, Physikund andere Felder.[10][11][12] Die ISS eignet sich zum Testen der Raumfahrzeugsysteme und -geräte, die für mögliche zukünftige Langzeitmissionen an Mond und Mars erforderlich sind.[13]

Das ISS -Programm entwickelt sich aus dem Raumstation Freiheit, ein amerikanischer Vorschlag von 1984 zum Bau einer dauerhaft bemannten Erdorbitierstation,[14] und der zeitgenössische Sowjet/Russisch MiR-2 Vorschlag von 1976 mit ähnlichen Zielen. Die ISS ist die neunte Raumstation, die von den Besatzungen nach dem Sowjet und später Russisch bewohnt wird SALYUT, Almaz, und Mir Stationen und der Amerikaner Skylab. Es ist das größte künstliche Objekt im Weltraum und der größte Satellit in der niedrigen Erdumlaufbahn, regelmäßig sichtbar für die Nakedauge von der Erdoberfläche.[15][16] Es unterhält eine Umlaufbahn mit einer durchschnittlichen Höhe von 400 Kilometern (250 mi) mittels Neubewegungsmanöver unter Verwendung der Motoren der Zvezda Servicemodul oder Besuch Raumschiff.[17] Die ISS kreist die Erde in ungefähr 93 Minuten und absolvierte 15,5 Umlaufbahnen pro Tag.[18]

Die Station ist in zwei Abschnitte unterteilt: die Russisches Orbitalsegment (ROS) wird von Russland betrieben, während die Orbitalsegment der Vereinigten Staaten (Usos) wird sowohl von den Vereinigten Staaten als auch von den anderen Staaten betrieben. Das russische Segment enthält sechs Module. Das US -amerikanische Segment umfasst zehn Module, deren Unterstützungsdienste 76,6% für die NASA, 12,8% für JAXA, 8,3% für ESA und 2,3% für CSA verteilt haben.

Roscosmos hatte zuvor[19][20] befürwortete den fortgesetzten Betrieb von ROS bis 2024,[21] Nachdem die Verwendung von Elementen des Segments vorgeschlagen hatte, um eine neue russische Raumstation namens zu bauen Opsek.[22] Die anhaltende Zusammenarbeit wurde jedoch durch die unsicher gemacht 2022 Russische Invasion der Ukraine und anschließend internationale Sanktionen auf Russland, der theoretisch senken, weiterleiten oder finanzieren kann ihre Seite der Raumstation aufgrund der auf sie festgelegten Sanktionen.[19][20]

Die erste ISS -Komponente wurde 1998 und die ins Leben gerufen, die Erste langfristige Bewohner kam am 2. November 2000 an, nachdem er aus dem gestartet wurde Baikonur Cosmodrome am 31. Oktober 2000.[23] Die Station ist seit seit 21 Jahren und 270 Tagen ununterbrochen bewohnt.[24] die längste kontinuierliche menschliche Präsenz in der niedrigen Erdumlaufbahn, nachdem er den vorherigen Rekord von 9 Jahren und 357 Tagen von der überschritten hatte Mir Raumstation. Das neueste maßgebliche Druckmodul, Nauka, wurde 2021, etwas mehr als zehn Jahre nach der vorherigen größeren Ergänzung, ausgestattet. Leonardo Im Jahr 2011 wird die Entwicklung und Montage der Station mit einem experimentellen Versuch fortgesetzt Aufblasbarer Raumlebensraum Im Jahr 2016 und mehrere wichtige neue russische Elemente, die ab 2021 für den Start geplant sind, wurde im Januar 2022 die Betriebsgenehmigung der Station auf 2030 verlängert, wobei die Finanzierung in den USA bis in dieses Jahr gesichert wurde.[25][26] Nach diesem Zeitpunkt gab es Anrufe zur Privatisierung von ISS -Operationen, um die Zukunft zu verfolgen Mond und Mars Missionen, mit früheren NASA -Administrator Jim Bridenstine Aussagen: "Angesichts unserer aktuellen Budgetbeschränkungen müssen wir, wenn wir zum Mond gehen und zum Mars gehen wollen, eine niedrige Erdumlaufbahn kommerzialisieren und zum nächsten Schritt fahren."[27]

Die ISS besteht aus unter Druck stehenden Behausungsmodulen, strukturellen Bernständen, Photovoltaic Solar Arrays, Wärmekühler, Andockenanschlüsse, Experiment Buchten und Roboterarme. Große ISS -Module wurden von Russisch gestartet Proton und Soyuz Rockets und wir Space Shuttles.[28] Die Station wird von einer Vielzahl von Besuchsraumfahrzeugen gewartet: der Russe Soyuz und Fortschritt, das SpaceX Dragon 2und die Northrop Grumman Space Systems Cygnus,[29] und früher der Europäer Automatisiertes Übertragungsfahrzeug (ATV), die Japaner H-II-Übertragungsfahrzeug,[7] und SpaceX Dragon 1. Das Drachen -Raumschiff ermöglicht die Rückkehr der unter Druck stehenden Ladung zur Erde, die beispielsweise zur weiteren Analyse wissenschaftliche Experimente repatriiert wird. Ab April 2022, 251 Astronauten, Kosmonauten und Weltraumtouristen aus 20 verschiedene Nationen habe die Raumstation besucht, viele davon mehrmals.

Geschichte

In den frühen 1980er Jahren, NASA geplant, eine modulare Raumstation namens auf den Markt zu bringen Freiheit Als Gegenstück zum Sowjet SALYUT und Mir -Raumstationen. 1984 wurde die ESA eingeladen, an der Raumstation teilzunehmen Freiheitund die ESA genehmigte das Columbus -Labor bis 1987.[30] Das Japanisches Versuchsmodul (Jem) oder Kibō, wurde 1985 als Teil der angekündigt Freiheit Raumstation als Antwort auf eine NASA -Anfrage im Jahr 1982.

Anfang 1985 Minister der Wissenschaft aus dem Europäische Weltraumagentur (ESA) Länder genehmigten die Kolumbus Programm, die ehrgeizigste Bemühungen im Weltraum, die diese Organisation zu dieser Zeit unternommen hat. Der von Deutschland und Italien angeführte Plan enthielt ein Modul, an das angehängt werden würde Freiheitund mit der Fähigkeit, sich zu einem vollwertigen europäischen Orbital-Außenposten vor dem Ende des Jahrhunderts zu entwickeln. Die Raumstation würde auch die aufstrebenden europäischen und japanischen nationalen Weltraumprogramme näher an das von den USA geführte Projekt verbinden und verhindern, dass diese Nationen auch zu wichtigen, unabhängigen Konkurrenten werden.[31]

Im September 1993 der amerikanische Vizepräsident Al Gore und russischer Premierminister Viktor Chernomyrdin kündigte Pläne für eine neue Raumstation an, die schließlich zur internationalen Raumstation wurde.[32] Sie waren sich auch einig, dass die Vereinigten Staaten an dem MIR -Programm beteiligt sein würden, einschließlich amerikanischer Shuttles -Docking Pendeln-Mir Programm.[33]

Am 12. April 2021 bei einem Treffen mit dem russischen Präsidenten Wladimir Putin, der damalige detaillierte Premierminister Yury Borisov kündigte an, er habe entschieden, dass Russland 2025 aus dem ISS -Programm zurückkehren könnte.[34][35] Nach Angaben der russischen Behörden ist der Zeitrahmen der Operationen der Station abgelaufen und sein Zustand lässt viel zu wünschen übrig.[34] Am 26. Juli 2022 legte Borisov, der Leiter von Roscosmos geworden war, nach 2024 seinen Plänen für den Rückzug aus dem Programm vor.[36] Robyn Gatens, der für die Raumstation verantwortliche NASA -Beamte, antwortete jedoch, dass die NASA keine formellen Bekanntmachungen von Roscosmos bezüglich der Auszahlungspläne erhalten habe.[37]

Zweck

Die ISS sollte ursprünglich ein Labor, Observatorium und Fabrik sein, während Transport, Wartung und a Niedrige Erdumlaufbahn Basis für mögliche zukünftige Missionen an Mond, Mars und Asteroiden. Allerdings nicht alle Verwendungen, die in der Anfangsanfangs vorgesehen sind Memorandum des Verstehens zwischen NASA und Roscosmos wurden verwirklicht.[38] In dem 2010 Nationale Raumpolitik der Vereinigten Staaten, Die ISS erhielt zusätzliche Rollen, um gewerblichen, diplomatisch zu dienen,[39] und Bildungszwecke.[40]

Wissenschaftliche Forschung

Komet Lovejoy fotografiert von Expedition 30 Kommandant Dan Burbank
Expedition 8 Kommandant und Wissenschaftsoffizier Michael Foale führt eine Inspektion der durch Microgravity Science Glovebox
Fisheye Ansicht mehrerer Labors
Cubesats werden von der eingesetzt Nanoracks CUBESAT -Einsatz

Die ISS bietet eine Plattform zur Durchführung wissenschaftlicher Forschung mit Strom, Daten, Kühlung und Crew zur Unterstützung von Experimenten. Kleine, ungeschärfte Raumfahrzeuge können auch Plattformen für Experimente bereitstellen, insbesondere für solche, bei denen die Schwerkraft und die Exposition gegenüber Weltraum beteiligt ist. Raumstationen bieten jedoch eine langfristige Umgebung, in der Studien möglicherweise jahrzehntelang durchgeführt werden können, kombiniert mit bereitem Zugang von menschlichen Forschern.[41][42]

Die ISS vereinfacht einzelne Experimente, indem es Gruppen von Experimenten ermöglicht, dieselbe Start- und Crew -Zeit zu teilen. Untersuchungen werden in einer Vielzahl von Feldern durchgeführt, einschließlich Astrobiologie, Astronomie, Physikalische Wissenschaften, Materialwissenschaften, Raumwetter, Meteorologie, und menschliche Forschung einschließlich Weltraummedizin und die Biowissenschaften.[10][11][12][43][44] Wissenschaftler auf der Erde haben rechtzeitig Zugang zu den Daten und können der Besatzung experimentelle Modifikationen vorschlagen. Wenn Follow-On-Experimente erforderlich sind, ermöglicht die routinemäßig geplanten Starts von Wiederversupply-Handwerk neuer Hardware mit relativer Leichtigkeit.[42] Crews fliegen Expeditionen von mehreren Monaten dauerte die Arbeit von ungefähr 160 Personen in der Arbeit mit einer Sechs-Crew. Eine beträchtliche Menge an Besatzungszeit wird jedoch durch die Wartung der Station übernommen.[10][45]

Das vielleicht bemerkenswerteste ISS -Experiment ist das Alpha -Magnetspektrometer (AMS), das dunkle Materie erkennen und andere grundlegende Fragen zu unserem Universum beantworten soll. Laut der NASA ist der AMS genauso wichtig wie die Hubble -Weltraumteleskop. Derzeit an der Station angedacht, hätte es aufgrund seiner Anforderungen an die Kraft und Bandbreite nicht leicht auf einer kostenlosen fliegenden Satellitenplattform untergebracht werden können.[46][47] Am 3. April 2013 berichteten Wissenschaftler, dass Hinweise auf Dunkle Materie kann von den AMS erkannt worden sein.[48][49][50][51][52][53] Nach Angaben der Wissenschaftler bestätigen "die ersten Ergebnisse aus dem von Raum-Alpha-Magnetspektrometer gelegenen Alpha-Magnetspektrometer einen ungeklärten Überschuss an hochenergetischen Positronen in erdgebundenen kosmischen Strahlen".

Die Weltraumumgebung ist feindlich gegenüber dem Leben. Die ungeschützte Anwesenheit im Raum ist durch ein intensives Strahlungsfeld gekennzeichnet (bestehend aus Protonen und anderen subatomartigen Partikeln aus dem Sonnenwind, zusätzlich zu kosmische Strahlung), hohes Vakuum, extreme Temperaturen und Mikrogravitation.[54] Einige einfache Lebensformen genannt Extremophile,[55] sowie kleine Wirbellose genannt Tartigraden[56] kann in dieser Umgebung in einem extrem trockenen Zustand durchleben Trocknung.

Die medizinische Forschung verbessert das Wissen über die Auswirkungen einer langfristigen Raumbelastung auf den menschlichen Körper, einschließlich Muskelatrophie, Knochenschwundund Flüssigkeitsverschiebung. Diese Daten werden verwendet, um festzustellen, ob hohe Dauer menschlicher Raumflug und Raumbesiedlung sind machbar. Im Jahr 2006 legten Daten zu Knochenverlust und Muskelatrophie nahe, dass ein erhebliches Risiko für Frakturen und Bewegungsprobleme bestehen würde, wenn Astronauten nach einer langen interplanetären Kreuzfahrt auf einem Planeten landeten, wie zum Beispiel das sechsmonatige Intervall, das erforderlich ist Reisen Sie zum Mars.[57][58]

Medizinische Studien werden an Bord der ISS im Namen der durchgeführt National Space Biomedical Research Institute (NSBRI). Darunter ist die prominent Erweiterter diagnostischer Ultraschall in der Mikrogravitation Studie, in der Astronauten Ultraschalluntersuchungen unter der Anleitung von Remote -Experten durchführen. Die Studie berücksichtigt die Diagnose und Behandlung von Erkrankungen im Weltraum. Normalerweise gibt es keinen Arzt an Bord der ISS und die Diagnose von Erkrankungen ist eine Herausforderung. Es wird erwartet, dass ultraschallgeführte Scans aus der Ferne auf die Erde in Not- und ländlichen Pflegesituationen angewendet werden, in denen der Zugang zu einem ausgebildeten Arzt schwierig ist.[59][60][61]

Im August 2020 berichteten die Wissenschaftler dies Bakterien besonders von der Erde, besonders DEINOCOCCUS RADIODURANEN Bakterien, die sehr resistent gegen Umweltgefahrenwurde gefunden, um drei Jahre lang zu überleben in Weltraumbasierend auf Studien an der internationalen Raumstation. Diese Ergebnisse stützten den Begriff von Panspermie, die Hypothese, dass Leben existiert im gesamten Universum, auf verschiedene Weise verteilt, einschließlich Raumstaub, Meteoroide, Asteroiden, Kometen, Planetoide oder kontaminiert Raumfahrzeug.[62][63]

Fernerkundung der Erde, Astronomie und Deep Space -Forschung zur ISS haben in den 2010er Jahren nach Abschluss der US -Orbitalsegment im Jahr 2011. Während der mehr als 20 Jahre der ISS -Programmforscher an Bord der ISS und vor Ort haben Aerosole, Ozon, Blitz, und Oxide in der Erdatmosphäre sowie die Sonne, kosmische Strahlung, kosmischer Staub, Antimaterieund dunkle Materie im Universum. Beispiele für Erdbeobachtungs-Fernerkundungsexperimente, die auf der ISS geflogen sind, sind die Umkreislauf des Carbon Observatoriums 3, Iss-rapidscat, Ökostress, das Globale Untersuchung von Ökosystemdynamik, und die Cloud -Aerosol -Transportsystem. Zu den ISS-basierten Astronomie-Teleskopen und -versuche gehören SOLAR, das Neutronenstern -Innenausstattung Explorer, das Kalorimetrischer Elektronenteleskop, das Monitor des All-Sky-Röntgenbildes (Maxi), und die Alpha -Magnetspektrometer.[11][64]

Freier Fall

ISS -Crew -Mitglied, die Proben speichern
Ein Vergleich zwischen der Verbrennung einer Kerze auf Erde (links) und in einer freien Fallumgebung, wie die auf der ISS (rechts) gefundenen Umgebung

Die Schwerkraft in der Höhe der ISS beträgt ungefähr 90% so stark wie auf der Erdoberfläche, aber Objekte in der Umlaufbahn befinden sich in einem kontinuierlichen Zustand von freier Fall, was zu einem scheinbaren Zustand von führt Schwerelosigkeit.[65] Diese wahrgenommene Schwerelosigkeit wird durch fünf Effekte gestört:[66]

  • Ziehen Sie aus der Restatmosphäre.
  • Vibration aus den Bewegungen mechanischer Systeme und der Besatzung.
  • Betätigung der Einstellung an Bord Kontrollmoment Gyroskope.
  • Trennzeichen Schüsse für Haltung oder Orbitaländerungen.
  • Gravity-Gradient-Effekte, auch bekannt als Gezeiten Auswirkungen. Elemente an verschiedenen Stellen innerhalb der ISS würden, wenn sie nicht an der Station angeschlossen sind, leicht unterschiedliche Umlaufbahnen folgen. Mechanisch verbunden zu sein, erleben kleine Kräfte, die die Station als in Bewegung halten starrer Körper.

Die Forscher untersuchen die Auswirkungen der nahezugewichtlosen Umgebung der Station auf die Entwicklung, Entwicklung, Wachstum und interne Prozesse von Pflanzen und Tieren. Als Reaktion auf einige Daten möchte die NASA untersuchen MikrogravitationAuswirkungen auf das Wachstum von dreidimensionalen, menschlichähnlichen Geweben und ungewöhnlichen Gewebens Proteinkristalle Das kann im Raum gebildet werden.[11]

Durch die Untersuchung der Physik von Flüssigkeiten in der Mikrogravitation werden bessere Modelle für das Verhalten von Flüssigkeiten liefern. Da Flüssigkeiten fast vollständig in der Mikrogravitation kombiniert werden können, untersuchen Physiker Flüssigkeiten, die sich auf der Erde nicht gut vermischen. Untersuchung von Reaktionen, die durch niedrige Schwerkraft und niedrige Temperaturen verlangsamt werden Supraleitung.[11]

Das Studium der Materialwissenschaften ist eine wichtige ISS -Forschungsaktivität, mit dem Ziel, wirtschaftliche Vorteile durch die Verbesserung der vor Ort verwendeten Techniken zu nutzen.[67] Andere interessierende Bereiche sind die Auswirkung einer geringen Schwerkraft auf die Verbrennung durch die Untersuchung der Effizienz des Verbrennens und der Kontrolle von Emissionen und Schadstoffen. Diese Ergebnisse können das Wissen über die Energieerzeugung verbessern und zu wirtschaftlichen und ökologischen Vorteilen führen.[11]

Erkundung

Ein 3D-Plan des in Russland ansässigen Sitzes in Russland Mars-500 Komplex, verwendet zur Durchführung bodenbasierter Experimente, die die ISS-basierten Präparate für a ergänzen menschliche Mission zum Mars

Die ISS bietet einen Standort in der relativen Sicherheit von Low Earth-Umlaufbahn, um Raumfahrzeugsysteme zu testen, die für Langzeitmissionen zum Mond und den Mars erforderlich sind. Dies bietet Erfahrung in Betrieb, Wartung sowie Reparatur- und Ersatzaktivitäten on-Orbit. Dies wird dazu beitragen, wesentliche Fähigkeiten im Betrieb von Raumfahrzeugen weiter von der Erde zu entwickeln, die Missionsrisiken zu verringern und die Fähigkeiten des interplanetären Raumfahrzeugs zu fördern.[13] In Bezug auf Mars-500 Experiment, ein Crew-Isolationsexperiment auf der Erde, gibt ESA fest, dass „die ISS für die Beantwortung von Fragen zu den möglichen Auswirkungen von Schwerelosigkeit, Strahlung und anderen raumspezifischen Faktoren, Aspekte wie der Wirkung der Langzeit-Isolation und der Einschränkung, unerlässlich ist, wesentlich ist über bodenbasierte Simulationen angemessener adressiert werden. "[68] Sergey Krasnov, der Leiter der Human-Weltraumflugprogramme für die russische Raumfahrtagentur Roscosmos, schlug 2011 vor, dass eine "kürzere Version" von Mars-500 in der ISS durchgeführt werden kann.[69]

Im Jahr 2009, als er den Wert des Partnerschaftsrahmens selbst feststellte, schrieb Sergey Krasnov: "Im Vergleich zu Partnern, die getrennt handeln, könnten Partner, die ergänzende Fähigkeiten und Ressourcen entwickeln Voraber Erde-Raum-Erforschung und Realisierung prospektiver Forschungs- und Erforschungsprogramme des Sonnensystems, einschließlich des Mondes und des Mars. "[70] Eine Besatzungsmission zum Mars Kann eine multinationale Anstrengung sein, die Raumfahrtagenturen und Länder außerhalb der aktuellen ISS -Partnerschaft betrifft. Im Jahr 2010 erklärte der Generaldirektor von ESA, Jean-Jacques Dordain, seine Agentur sei bereit, den anderen vier Partnern vorzuschlagen, dass China, Indien und Südkorea eingeladen werden, sich der ISS-Partnerschaft anzuschließen.[71] NASA -Chef Charles Bolden Im Februar 2011 heißt es "jede Mission zum Mars dürfte eine globale Anstrengung sein".[72] Derzeit verhindert die US-Bundesgesetzgebung die NASA-Zusammenarbeit mit China bei Weltraumprojekten.[73]

Bildung und kulturelle Reichweite

Original Jules Verne Manuskripte, die von der Crew in der angezeigt werden Jules Verne EIN FERNSEHER

Die ISS-Crew bietet Schülern auf der Erde Möglichkeiten, indem sie studentische Experimente durchführen, pädagogische Demonstrationen vornehmen, die Teilnahme von Schülern an Klassenzimmerversionen von ISS-Experimenten ermöglichen und die Schüler mit Radio und E-Mail direkt einbeziehen.[7][74] ESA bietet eine breite Palette kostenloser Lehrmaterialien, die für die Verwendung in Klassenzimmern heruntergeladen werden können.[75] In einer Lektion können die Schüler a navigieren a 3D-Modell des Innenraums und der Außenseite der ISS und stehen spontanen Herausforderungen, um in Echtzeit zu lösen.[76]

Das Japanische Luft- und Raumfahrt -Explorationsagentur (Jaxa) möchte Kinder dazu inspirieren, "Handwerkskunst zu verfolgen" und ihr "Bewusstsein für die Bedeutung des Lebens und ihre Verantwortung in der Gesellschaft" zu schärfen.[77] Durch eine Reihe von Bildungsleitfäden entwickeln die Schüler ein tieferes Verständnis der vergangenen und kurzfristigen Zukunft des Besatzungsraumflugs sowie der Erde und des Lebens.[78][79] In den Jaxa -Experimenten "Samen im Weltraum" werden die Mutationseffekte der Raumfahrt auf Pflanzensamen an Bord der ISS durch Anbau von Sonnenblumensamen untersucht, die etwa neun Monate lang auf der ISS geflogen sind. In der ersten Phase von Kibō Die Nutzung von 2008 bis Mitte 2010 führten Forscher von mehr als einem Dutzend japanischer Universitäten Experimente in verschiedenen Bereichen durch.[80]

Kulturelle Aktivitäten sind ein weiteres Hauptziel des ISS -Programms. Tetsuo Tanaka, der Direktor des Raum- und Nutzungszentrums von Jaxa, sagte: "Es gibt etwas an Raum, das selbst Menschen berührt, die sich nicht für Wissenschaft interessieren."[81]

Amateurradio auf der ISS (Ariss) ist ein Freiwilligenprogramm, das die Schüler weltweit ermutigt, Karrieren in Naturwissenschaften, Technologie, Ingenieurwesen und Mathematik durchzuführen, durch Amateurradio Kommunikationsmöglichkeiten mit der ISS -Crew. Ariss ist eine internationale Arbeitsgruppe, bestehend aus Delegationen aus neun Ländern, darunter mehrere in Europa sowie Japan, Russland, Kanada und den Vereinigten Staaten. In Bereichen, in denen Funkgeräte nicht verwendet werden können, Lautsprecher Schließen Sie die Schüler an Bodenstationen an, die dann die Anrufe an die Raumstation verbinden.[82]

Gesprochene Sprachaufzeichnung von ESA Astronaut Paolo Nespoli Zum Thema der ISS, die im November 2017 für Wikipedia hergestellt wurde

Erste Umlaufbahn ist ein Dokumentarfilm für Spielfilmlänge 2011 über VOSTOK 1, der erste Besatzungsflüge um die Erde. Durch die Übereinstimmung der Umlaufbahn der ISS mit der von Vostok 1 so genau wie möglich in Bezug auf Bodenpfad und Tageszeit des Dokumentarfilms Filmemacher Christopher Riley und ESA -Astronaut Paolo Nespoli konnten die Ansicht filmen, dass Yuri Gagarin Säge auf seinem Pionierflug der Orbital -Weltraum. Dieses neue Filmmaterial wurde zusammen mit den ursprünglichen Vostok 1 -Missions -Audioaufnahmen aus dem russischen staatlichen Archiv geschnitten. Nespoli wird als die gutgeschrieben Direktor für Fotografie für diesen Dokumentarfilm, als er den größten Teil des Filmmaterials selbst während der Aufnahme Expedition 26/27.[83] Der Film wurde 2011 in einer globalen YouTube -Premiere unter einer kostenlosen Lizenz über die Website gestreamt Firstorbit.org.[84]

Im Mai 2013 Commander Chris Hadfield schoss ein Musikvideo von David Bowie's "Raum Kuriosität"An Bord der Station, die auf YouTube veröffentlicht wurde.[85][86] Es war das erste Musikvideo, das jemals im Weltraum gedreht wurde.[87]

Im November 2017 während der Teilnahme an Expedition 52/53 Auf der ISS machte Paolo Nespoli zwei Aufnahmen seiner gesprochenen Stimme (einer in englischer und anderer in seiner Heimat Italienisch), um es zu verwenden Wikipedia Artikel. Dies waren der erste Inhalt im Raum speziell für Wikipedia.[88][89]

Im November 2021 a virtuelle Realität Die Ausstellung namens The Infinite mit Life an Bord der ISS wurde angekündigt.[90]

Konstruktion

Herstellung

ISS -Modulknoten 2 Herstellung und Verarbeitung in der Verarbeitungsanlage für Raumstationen

Da es sich bei der Internationalen Raumstation um ein multinationales Kooperationsprojekt handelt, wurden die Komponenten für die Versammlung in Orbit in verschiedenen Ländern auf der ganzen Welt hergestellt. Ab Mitte der neunziger Jahre die US -Komponenten Bestimmung, Einheit, das Integrierte Fachwerkstruktur, und die Solaranordnungen wurden an der hergestellt Marshall Space Flight Center und die Michoud Assembly -Einrichtung. Diese Module wurden an die geliefert Operationen und Checkout -Gebäude und die Verarbeitungsanlage für Raumstation (SSPF) für die Endmontage und -verarbeitung zum Start.[91]

Die russischen Module, einschließlich Zarya und Zvezda, wurden an der hergestellt Khrunichev State Research and Production Space Center in Moskau. Zvezda wurde ursprünglich 1985 als Komponente für MiR-2, wurde aber nie gestartet und wurde stattdessen das ISS -Service -Modul.[92]

Das Europäische Weltraumagentur (ESA) Kolumbus Das Modul wurde am hergestellt Eads Astrium Space -Transporteinrichtungen in Bremen, Deutschland, zusammen mit vielen anderen Auftragnehmern in ganz Europa.[93] Die anderen von ESA gebauten Module- Harmonie, Ruhe, das Leonardo Mplm, und die Kuppel- wurden zunächst bei der hergestellt Thales Alenia Raum Fabrik in Turin, Italien.[94] Die strukturellen Stahlrocks der Module wurden von Flugzeugen zum transportiert Kennedy Raumfahrtszentrum SSPF zur Startverarbeitung.[95]

Das Japanisches Versuchsmodul Kibō, wurde in verschiedenen Technologiebereichen in Japan, in der Nasda (jetzt Jaxa) Tsukuba Space Center, und die Institut für Weltraum und astronautische Wissenschaft. Das Kibo Das Modul wurde per Schiff transportiert und mit Flugzeugen zum SSPF geflogen.[96]

Das Mobiles Servicesystem, bestehend aus dem Canadarm2 und die Dextre Grapple Fixture wurde in verschiedenen Fabriken in Kanada hergestellt (wie die David Florida Laboratory) und die Vereinigten Staaten unter Vertrag von der Kanadische Weltraumagentur. Das mobile Basissystem, ein Verbindungsrahmen für Canadarm2, das auf Schienen montiert ist, wurde von gebaut von Northrop Grumman.

Montage

Die ISS wurde langsam über mehr als ein Jahrzehnt von Weltraumflächen und Besatzungen versammelt.
Eine ikonische Aussicht auf die fertige Station, wie aus Shuttle Atlantis während STS-132, 23. Mai 2010

Die Versammlung der Internationalen Raumstation, ein großes Unterfangen in Weltraumarchitekturbegann im November 1998.[4] Die russischen Module wurden mit Ausnahme von robotisch gestartet und angedockt Rassvet. Alle anderen Module wurden von der geliefert Space Shuttle, die eine Installation durch ISS- und Shuttle -Besatzungsmitglieder benötigten Canadarm2 (SSRMS) und extra vehikuläre Aktivitäten (Evas); Bis zum 5. Juni 2011 hatten sie während mehr als 1.000 Stunden EVA 159 Komponenten hinzugefügt. 127 dieser Weltraumräume stammten aus der Station, und die restlichen 32 wurden aus den Luftschleusen von Space Shuttles ausgestattet.[97] Das Beta -Winkel der Station musste während des Baus jederzeit berücksichtigt werden.[98]

Das erste Modul der ISS,, Zarya, wurde am 20. November 1998 auf einem autonomen Russisch gestartet Protonenrakete. Es lieferte Antrieb, Einstellungskontrolle, Kommunikation und elektrische Leistung, fehlten aber langfristige Lebensunterhaltungsfunktionen. Ein passives NASA -Modul, Einheitwurde zwei Wochen später an Bord des Space Shuttle -Flugs gestartet STS-88 und an gebunden an Zarya von Astronauten während evas. Das Einheit Modul hat zwei Druckpassungsadapter (PMA): Man verbindet sich dauerhaft mit Zarya und der andere erlaubte das Space Shuttle an der Raumstation. Zu dieser Zeit die russische (sowjetische) Station Mir war immer noch bewohnt und die ISS blieb zwei Jahre lang ungeschärft. Am 12. Juli 2000 die Zvezda Das Modul wurde in den Orbit eingeführt. Vorprogrammierte Befehle an Bord haben seine bereitgestellt Solaranordnungen und Kommunikationsantenne. Zvezda dann wurde das passive Ziel für ein Rendezvous mit Zarya und EinheitAufrechterhaltung einer Stationkeeporbits während der ZaryaEinheit Das Fahrzeug führte das Rendezvous und das Docking über Bodenkontrolle und das russische automatisierte Rendezvous- und Docking -System durch. Zarya's Der Computer übertragen die Steuerung der Station auf Zvezda's Computer kurz nach dem Docking. Zvezda Schlafen Quartier hinzugefügt, eine Toilette, Küche, co2 Wäschern, Entfeuchtungsmittel, Sauerstoffgeneratoren und Übungsgeräte sowie Daten-, Sprach- und Fernsehkommunikation mit Missionskontrolle, die eine dauerhafte Behausung des Senders ermöglichen.[99][100]

Die erste ansässige Besatzung, Expedition 1, im November 2000 angekommen Soyuz TM-31. Am Ende des ersten Tages auf dem Bahnhof, Astronaut Bill Shepherd forderte die Verwendung des Radio -Call -Zeichens “Alpha", was er und Kosmonaut Sergei Krikalev bevorzugt dem umständlicheren "Internationale Raumstation".[101] Der Name "Alpha"war zuvor Anfang der neunziger Jahre für die Station verwendet worden,[102] und seine Verwendung wurde für die gesamte Expedition 1 genehmigt.[103] Shepherd hatte seit einiger Zeit die Verwendung eines neuen Namens für Projektmanager eingesetzt. Referenzierung a Marinetradition In einer Pressekonferenz vor dem Start hatte er gesagt: "Seit Tausenden von Jahren fahren die Menschen in Schiffen zum See. und Erfolg zu ihrer Reise. "[104] Yuri Semenovder Präsident von Russian Space Corporation Energia Zu dieser Zeit missbilligte den Namen "Alpha"Als er das fühlte Mir war die erste modulare Raumstation, also die Namen "Beta" oder "Mir2 "Denn die ISS wäre passend mehr gewesen.[103][105][106]

Expedition 1 kam auf halbem Weg zwischen den Space Shuttle -Flügen von Missionen ein STS-92 und STS-97. Diese beiden Flüge haben jeweils Segmente der Station hinzugefügt Integrierte Fachwerkstruktur, die dem Sender mit einer KU-Band-Kommunikation für US-Fernsehen, zusätzliche Unterstützung für die zusätzliche Masse der USOS und erhebliche Solaranordnungen zur Ergänzung der vier vorhandenen Arrays des Senders zur Verfügung stellte.[107] In den nächsten zwei Jahren expandierte die Station weiter. EIN Soyuz-u Rakete lieferte die Pirs Dockingfach. Der Platz Shuttles Entdeckung, Atlantis, und Bemühen lieferte die Bestimmung Labor und Suche LuftschleuseZusätzlich zum Hauptroboterarm der Station, dem Canadarm2 und mehreren weiteren Segmenten der integrierten Fachwerkstruktur.

Der Expansionsplan wurde 2003 vom Space Shuttle unterbrochen Columbia Katastrophe und eine resultierende Pause in Flügen. Das Space Shuttle wurde bis 2005 mit geerdet STS-114 geflogen von Entdeckung.[108] Die Versammlung wurde 2006 mit der Ankunft von wieder aufgenommen STS-115 mit Atlantis, der den zweiten Satz von Solaranordnungen der Station lieferte. Mehrere weitere Fachwerksegmente und eine dritte Reihe von Arrays wurden geliefert STS-116, STS-117, und STS-118. Infolge der wichtigsten Expansion der Stromerzeugungsfähigkeiten der Station könnten mehr unter Druck gesetzte Module untergebracht werden, und die Harmonie Knoten und Kolumbus Das europäische Labor wurde hinzugefügt. Dies folgten bald die ersten beiden Komponenten von Kibō. Im März 2009, STS-119 Fertig die integrierte Fachwerkstruktur mit der Installation des vierten und endgültigen Satzes von Solararrays abgeschlossen. Der letzte Abschnitt von Kibō wurde im Juli 2009 geliefert STS-127, gefolgt vom Russen Poisk Modul. Der dritte Knoten, Ruhe, wurde im Februar 2010 während der geliefert STS-130 durch das Space Shuttle Bemühenneben dem Kuppel, gefolgt vom vorletzten russischen Modul, Rassvetim Mai 2010. Rassvet wurde von Space Shuttle geliefert Atlantis an STS-132 im Gegenzug für die russische Protonenabgabe der von den USA finanzierten Zarya Modul im Jahr 1998.[109] Das letzte Druckmodul der USOS, Leonardowurde im Februar 2011 auf dem letzten Flug von zum Bahnhof gebracht Entdeckung, STS-133.[110] Das Alpha -Magnetspektrometer wurde geliefert von Bemühen an STS-134 das selbe Jahr.[111]

Bis Juni 2011 bestand die Station aus 15 Druckmodulen und der integrierten Fachwerkstruktur. Zwei Leistungsmodule genannt NEM-1 und NEM-2.[112] sind noch zu starten. Russlands neues Primärforschungsmodul Nauka im Juli 2021 angedockt,[113] zusammen mit dem europäischen Roboterarm, der sich in verschiedene Teile der russischen Module der Station verlegen kann.[114] Russlands neueste Ergänzung, das Knotenmodul Prichal im November 2021 angedockt.[115]

Die Bruttomasse der Station ändert sich im Laufe der Zeit. Die Gesamtstartmasse der Module am Umlaufbahn beträgt etwa 417.289 kg (919.965 lb) (zum 3. September 2011).[116] Die Masse der Experimente, Ersatzteile, persönlichen Effekte, Besatzung, Lebensmittel, Kleidung, Treibmittel, Wasserversorgungen, Gasversorgungen, Docked -Raumschiffe und anderen Gegenständen tragen zur Gesamtmasse der Station bei. Wasserstoffgas wird von den Sauerstoffgeneratoren ständig über Bord entlüftet.

Struktur

Die ISS ist eine modulare Raumstation. Mit modularen Stationen können Module zu der vorhandenen Struktur hinzugefügt oder entfernt werden, was eine größere Flexibilität ermöglicht.

Im Folgenden finden Sie ein Diagramm der wichtigsten Stationskomponenten. Die blauen Bereiche werden unter Druck gesetzt, die von der Besatzung zugänglich sind, ohne Platzanzüge zu verwenden. Der unressurisierte Aufbau des Senders ist rot angegeben. Geplante Komponenten werden in weißen, nicht installierten, vorübergehend defekten oder nicht übertragbaren Komponenten angezeigt, die braun und frühere in Grau dargestellt werden. Andere unressurisierte Komponenten sind gelb. Das Einheit Knoten verbindet direkt zu dem Bestimmung Labor. Aus Gründen der Klarheit werden sie auseinander gezeigt. Ähnliche Fälle sind auch in anderen Teilen der Struktur zu beobachten.

Russisch
Dockingport
Solararray Zvezda DOS-8
(Service -Modul)
Solararray
Russisch
Dockingport
Poisk (MRM-2)
Luftschleuse
Pirs
Luftschleuse
Russisch
Dockingport
Bindungsmittel
von großen Nutzlasten
Wärmekühler Solararray EPOCHE
tragbare Arbeitspost
Europäer (ERA)
Roboterarm
Russisch
Dockingport
Nauka MLM-U
(Labor)
Russisch
Dockingport
Prichal Russisch
Dockingport
Solararray Nauka MLM-U
Experimentieren Sie Airllock
Russischer Hafenhafen
über Temporärer Adapter[a]
Russisch
Dockingport
Russisch
Dockingport
Solararray
(teilweise zurückgezogen)
Zarya FGB
(erstes Modul)
Solararray
(teilweise zurückgezogen)
Rassvet
(MRM-1)
Russisch
Dockingport
PMA 1
Cargo -Raumschiff
Hafen
Leonardo
Ladebucht
STRAHL
Lebensraum
Suche
Luftschleuse
Einheit
Knoten 1
Ruhe
Knoten 3
Bischof
Luftschleuse
Irosa ESP-2 Kuppel
Solararray Solararray Wärmekühler Wärmekühler Solararray Solararray Irosa
ELC 2, AMS Z1 Truss ELC 3
S5/6 Fachwerk S3/S4 Fachwerk S1 Truss S0 Truss P1 Truss P3/P4 Fachwerk P5/6 Fachwerk
ELC 4, Esp 3 ELC 1
Dextre
Roboterarm
Canadarm2
Roboterarm
Solararray Solararray Solararray Irosa Solararray Irosa
Irosa ESP-1 Bestimmung
Labor
Kibō Logistik
Ladebucht
Irosa Ida 3
Dockingadapter
Cargo -Raumschiff
Hafen
PMA 3
Dockingport
Kibō
Roboterarm
Externe Nutzlasten Kolumbus
Labor
Harmonie
Knoten 2
Kibō
Labor
Kibō
externe Plattform
Axiommodule PMA 2
Dockingport
Ida 2
Dockingadapter

Druckmodule

Zarya Wie gesehen von Space Shuttle Bemühen während STS-88

Zarya

Zarya (Russisch: Заря, zündete.'Dämmerung'[b]), auch als funktionaler Frachtblock oder FGB bekannt (aus dem Russen: "Функционально-грузовой блок", zündete.'Funktsionalno-Gruzovoy Blok' oder Verlassen), ist das erste Modul der ISS, das gestartet wurde.[117] Die FGB lieferte die ISS während der Anfangsphase der Montage elektrische Leistung, Lagerung, Antrieb und Leitlinie für die ISS. Mit dem Start und der Montage in der Umlaufbahn anderer Module mit spezialisierterer Funktionalität, Zarya, Ab August 2021, wird hauptsächlich für die Lagerung verwendet, sowohl innerhalb des Druckabschnitts als auch in extern montierten Kraftstofftanks. Das Zarya ist ein Nachkomme der TKS Spacecraft für den Russen entworfen SALYUT Programm. Der Name Zarya ("Dawn") wurde der FGB übergeben, weil es die Morgendämmerung einer neuen Ära der internationalen Zusammenarbeit im Weltraum bedeutete. Obwohl es von einem russischen Unternehmen gebaut wurde, gehört es den Vereinigten Staaten.[118]

Einheit Wie gesehen von Space Shuttle Bemühen während STS-88

Einheit

Das Einheit Das Verbindungsmodul, auch als Knoten 1 bekannt, ist die erste in den USA gebaute Komponente der ISS. Es verbindet die russischen und US -amerikanischen Segmente der Station und ist dort, wo die Crew zusammen Essen isst.[119][120]

Das Modul ist zylindrisch in Form mit sechs Anlegen Standorte (nach vorne, achtern, Hafen, Steuerbord, Zenit, und Nadir) Erleichterung von Verbindungen zu anderen Modulen. Einheit Messungen 4,57 Meter (15,0 ft) im Durchmesser, beträgt 5,47 Meter (17,9 ft), bestehen aus Stahl und wurde für die NASA von gebaut Boeing in einer Produktionsstätte am Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama. Einheit ist der erste der drei Verbindungsmodule; die anderen beiden sind Harmonie und Ruhe.[121]

Zvezda Wie gesehen von Space Shuttle Bemühen während STS-97

Zvezda

Zvezda (Russisch: Звезда, bedeutet "Stern"), SALYUT DOS-8, ist auch als die bekannt Zvezda Servicemodul. Es war das dritte Modul, das in die Station eingeführt wurde, und stellt alle Stationen zur Verfügung LebensunterstützungssystemeEinige davon werden in den USOs sowie in Wohnräumen für zwei Besatzungsmitglieder ergänzt. Es ist das strukturelle und funktionale Zentrum der Russisches Orbitalsegment, was der russische Teil der ISS ist. Crew versammelt sich hier, um mit Notfällen auf der Station umzugehen.[122][123][124]

Das Modul wurde von hergestellt von RKK Energia, mit großen Subkontrahierarbeiten von GKNPTS Khrunichev.[125] Zvezda wurde auf a gestartet Protonenrakete am 12. Juli 2000 und angedockt mit dem Zarya Modul am 26. Juli 2000.

Das Bestimmung Das Modul wird auf der ISS installiert

Bestimmung

Das Bestimmung Das Modul, auch bekannt als US -Labor, ist die Hauptbetriebsfunktion für US -Forschungsnutzlasten an Bord der ISS.[126][127] Es war an der Einheit Modul und über einen Zeitraum von fünf Tagen im Februar 2001 aktiviert.[128] Bestimmung ist seitdem der erste dauerhafte operative Orbitalforschungsstation der NASA Skylab wurde im Februar 1974 geräumt. Das Boeing Company begann 1995 im Forschungslabor des 14,5-Tonnen (32.000 lb) im Rahmen des Forschungslabors Michoud Assembly -Einrichtung und dann das Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama.[126] Bestimmung wurde an die verschickt Kennedy Raumfahrtszentrum in Florida 1998 und wurde im August 2000 für Vorbereitungen vor dem Start der NASA übergeben. Sie wurde am 7. Februar 2001 an Bord des Space Shuttle gestartet Atlantis an STS-98.[128] Astronauten arbeiten in der unter Druck stehenden Einrichtung, um Forschungen in zahlreichen wissenschaftlichen Bereichen durchzuführen. Wissenschaftler auf der ganzen Welt würden die Ergebnisse verwenden, um ihre Studien in Medizin, Ingenieurwesen, Biotechnologie, Physik, Materialwissenschaft und Geowissenschaften zu verbessern.[127]

Suche Gelenkmodul

Suche

Die gemeinsame Luftschleuse (auch als "Quest" bezeichnet) wird von den USA bereitgestellt und bietet die Fähigkeit für die ISS-basierte extravehikuläre Aktivität (EVA) entweder unter Verwendung einer US-amerikanischen Extravehikular Mobility Unit (EMU) oder einer russischen Orlan-EVA-Anzüge. Vor dem Start dieser Luftschleuse wurden EVAs entweder aus dem US -Space Shuttle (während angedockt) oder aus der Transferkammer des Service -Moduls durchgeführt. Aufgrund einer Vielzahl von System- und Konstruktionsunterschieden konnten nur US -Weltraumanzüge aus dem Shuttle verwendet werden, und nur russische Anzüge konnten vom Servicemodul verwendet werden. Die gemeinsame Luftschleuse lindert dieses kurzfristige Problem, indem entweder (oder beide) Raumanzugsysteme verwendet werden können. Die gemeinsame Luftschleuse wurde im Juli 2001 auf ISS-7A / STS-104 auf den Markt gebracht und an der rechten Docking-Hafen von Knoten 1 angebracht. Die Joint Airlock wurde von Boeing im Marshall Space Flight Center gebaut. Die gemeinsame Luftschleuse wurde mit der Hochdruckgasbaugruppe auf den Markt gebracht. Die Hochdruckgasbaugruppe wurde auf der Außenfläche der Gelenkbragne montiert und unterstützt EVAs -Operationen mit Atemgasen und erhöht das Gasversorgungssystem des Service -Moduls. Die Joint Airlock verfügt über zwei Hauptkomponenten: eine Crew-Luftschleuse, aus der Astronauten und Kosmonauten die ISS verlassen und eine Ausrüstung Airllocke für die Aufbewahrung von EVA-Ausrüstung und für sogenannte Übernachtung "Campouts", in dem Stickstoff über Nacht aus dem Druck des Astronauten gelenkt wird, über Nacht gelöscht wird, wenn der Druck in die Körpern gelöscht wird, wenn der Druck eingelassen wird, in die Läden in den Körpern des Astronaut Vorbereitung für Weltraumspunkte am nächsten Tag. Dies lindert die Biegungen, da die Astronauten nach ihrer EVA unterdrückt werden.

Die Crew Airllock wurde aus der externen Luftschleuse des Space Shuttles abgeleitet. Es ist mit Beleuchtung, externen Handläufen und einer Nabelschnur -Schnittstellenbaugruppe (UIA) ausgestattet. Die UIA befindet sich an einer Wand der Crew -Luftschleuse und bietet eine Wasserversorgungslinie, eine Abwasserrücklauflinie und eine Sauerstoffversorgungslinie. Die UIA bietet auch Kommunikationsausrüstung und Spacesuit Power -Schnittstellen und kann gleichzeitig zwei Raumanzüge unterstützen. Dies können entweder zwei amerikanische Emu -Raumanzüge, zwei russische Orlan -Raumanzüge oder eines von jedem Design sein.

Poisk

Poisk (Russisch: По́иск, zündete.'Suche') wurde am 10. November 2009 ins Leben gerufen[129][130] an einen modifizierten beigefügt Fortschritts -Raumschiff, genannt Fortschritt m-mim2auf einer Sojuz-u-Rakete von Startpad 1 Bei der Baikonur Cosmodrome in Kasachstan. Poisk wird als russisches Airllock -Modul verwendet, das zwei identische EVA -Luken enthält. Eine nach außen eröffnende Luke auf der Mir Die Raumstation scheiterte, nachdem sie nach dem Entlösen zu schnell geöffnet wurde, da in der Luftschleuse noch ein kleiner Luftdruck verbleibt.[131] Alle Eva schlüpfen auf der ISS nach innen geöffnet und sind drucksiegelnd. Poisk wird verwendet, um Russisch zu speichern, zu bedienen und zu renovieren Orlan -Anzüge und bietet einen Notfalleintrag für die Besatzung mit den leicht sperrigeren amerikanischen Anzügen. Der äußerste Docking -Port auf dem Modul ermöglicht das Anlegen von Sojus- und Fortschritts -Raumschiffern und die automatische Übertragung von Treibmitteln in und von der Lagerung auf dem ROS.[132] Seit der Abreise des identischen PIRS -Moduls am 26. Juli 2021 diente Poisk als einzige Luftschleuse auf dem ROS.

Harmonie gezeigt mit Kolumbus, Kibo, und Bestimmung. PMA-2-Gesichter. Die Standorte Nadir und Zenith sind offen.

Harmonie

Harmonie, auch bekannt als Knoten 2, ist der "Dienstprogramm" der ISS. Es verbindet die Labormodule der Vereinigten Staaten, Europa und Japan sowie die Bereitstellung elektrischer Strom und elektronischer Daten. Hier sind Schlafkabinen für vier Besatzungen hier untergebracht.[133]

Harmonie wurde erfolgreich in den Weltraum an Bord des Space Shuttle -Flugs eingeführt STS-120 am 23. Oktober 2007.[134][135] Nachdem er vorübergehend an der Backseite der befestigt wurde Einheit Knoten,[136][137] Es wurde an seinen dauerhaften Standort am vorderen Ende der verlegt Bestimmung Labor am 14. November 2007.[138] Harmonie hinzugefügt 75,5 m3 (2.666 Cu ft) zum Wohnvolumen der Station, ein Anstieg von fast 20 Prozent von 424,8 auf 500,2 m3 (15.000 bis 17.666 Cu ft). Die erfolgreiche Installation bedeutete, dass die Station aus Sicht der NASA als "US -Kernkern" angesehen wurde.

Ruhe in 2011

Ruhe

RuheAuch als Knoten 3 bekannt ist ein Modul der ISS. Es enthält Umweltkontrollsysteme, Lebensunterstützungssysteme, eine Toilette, Übungsausrüstung und eine Beobachtung Kuppel.

Die europäische Weltraumagentur und die Italienische Weltraumagentur hatte Ruhe Hergestellt von Thales Alenia Raum. Eine Zeremonie am 20. November 2009 übertraf das Eigentum des Moduls an die NASA.[139] Am 8. Februar 2010 hat die NASA das Modul auf dem Space Shuttle gestartet STS-130 Mission.

Das Kolumbus Modul auf der ISS

Kolumbus

Kolumbus ist ein wissenschaftliches Labor, das Teil der ISS ist und der größte Beitrag zur Station der Europäischen Weltraumbehörde ist.

Wie Harmonie und Ruhe Module, die Kolumbus Labor wurde in gebaut Turin, Italien durch Thales Alenia Raum. Die funktionale Ausrüstung und die Software des Labors wurden von entworfen von Eads in Bremen, Deutschland. Es wurde auch in Bremen integriert, bevor es in das Kennedy Space Center in Florida in einem geflogen wurde Airbus Beluga. Es wurde an Bord von Space Shuttle gestartet Atlantis am 7. Februar 2008 auf dem Flug STS-122. Es ist zehn Jahre lang Betriebsjahre ausgelegt. Das Modul wird von der gesteuert Columbus Control Center, gelegen am Deutsches Weltraumbetriebszentrum, Teil von Deutsches Zentrum für Luft-und Raumfahrt in Oberpfaffenhofen nahe München, Deutschland.

Die europäische Weltraumagentur hat ausgegeben 1,4 Milliarden (ungefähr US$2 Milliarde) beim Bau Kolumbus, einschließlich der von ihm trägt, und der für den Betrieb erforderlichen Bodenkontrollinfrastruktur.[140]

Kibō Exponierte Einrichtung auf der rechten Seite

Kibō

Das japanische Experimentmodul (JEM) mit dem Spitznamen Kibō (きぼう, Kibō, Hoffnung), ist ein japanisches Wissenschaftsmodul für die von Jaxa entwickelte Internationale Raumstation (ISS). Es ist das größte Einzel -ISS -Modul und ist an das beigefügt Harmonie Modul. Die ersten beiden Teile des Moduls wurden auf Space Shuttle -Missionen gestartet STS-123 und STS-124. Die dritte und endgültige Komponenten wurden auf den Markt gebracht STS-127.[141]

Das Kuppel's Fenster mit geöffneten Fensterläden

Kuppel

Das Kuppel ist ein ESA-Built Observatory Modul der ISS. Sein Name leitet sich vom italienischen Wort ab cupola, was bedeutet "Kuppel"Die sieben Fenster werden verwendet, um Experimente, Docking und Beobachtungen der Erde durchzuführen. Sie wurde am 8. Februar 2010 an Bord der Space Shuttle Mission STS-130 gestartet und an die angebracht Ruhe (Knoten 3) Modul. Mit dem Kuppel Die Angehörige erreichte die ISS -Versammlung zu 85 Prozent. Das Kuppel's Das zentrale Fenster hat einen Durchmesser von 80 cm (31 Zoll).[142]

Rassvet Modul mit MLM-Out-Fiting-Geräten (bestehend aus Experiment-Luftschleusen, Kühler und ERA-Arbeitspost) bei KSC.

Rassvet

Rassvet (Russisch: Рассвет; zündete. "Dawn"), auch als Mini-Forschungsmodul 1 (MRM-1) (MRM-1) bekanntRussisch: Малый исследовательский модуль, МИМ 1) und früher als Docking Cargo Modul (DCM) bekannt, ist ein Bestandteil der Internationalen Raumstation (ISS). Das Design des Moduls ähnelt dem Mir Docking Module gestartet auf STS-74 im Jahr 1995. Rassvet wird hauptsächlich für die Ladung und als Docking -Port für Besuchsraumfahrzeuge verwendet. Es wurde in die ISS an Bord des Space Shuttle geflogen Atlantis auf der STS-132 Mission am 14. Mai 2010,[143] und wurde am 18. Mai 2010 mit der ISS verbunden.[144] Die Luke verbindet Rassvet Mit der ISS wurde am 20. Mai 2010 erstmals eröffnet.[145] Am 28. Juni 2010 die Soyuz TMA-19 Spacecraft führte das erste Docking mit dem Modul durch.[146]

MLM -Ausstattung

MLM -Ausstattungen auf Rassvet
Ein Weitwinkelansicht des neuen Moduls (dahinter Rassvet) anhängend an Ros Wie aus der Kuppel aus gesehen

Im Mai 2010 Ausrüstung für Nauka wurde auf STS-132 (im Rahmen einer Vereinbarung mit der NASA) gestartet und von Space Shuttle geliefert Atlantis. Mit 1,4 Tonnen wurde die Ausrüstung an der Außenseite von angebracht Rassvet (MRM-1). Es enthielt ein Ersatzelbogenwerk für den europäischen Roboterarm (ERA) (der mit gestartet wurde Nauka) und ein ERA-Portable Workpost, der während EVAs verwendet wird, sowie einen Wärmekühler, eine interne Hardware und eine Experiment-Luftschleuse zum Starten Cubesats auf dem modifizierten passiven Stürmerhafen in der Nähe des Nadir -Endes des Nauka Modul.[147]

Modifizierter passiver Stürmerhafen für Experiment -Luftschleusen in der Nähe des Nadir -Endes von Nauka

Der einsetzbare Kühler wird verwendet, um zusätzliche Kühlfähigkeit zu erhöhen Nauka, die es dem Modul ermöglichen, mehr wissenschaftliche Experimente zu veranstalten. Die Luftschleuse wird nur verwendet, um Experimente innerhalb und außerhalb des Moduls zu bestehen, mit Hilfe der Ära - sehr ähnlich wie bei der japanischen Luftschleuse und Nanoracks Bishop Airllock auf dem US -amerikanischen Segment der Station.[147]

Die Ära wird verwendet, um den Kühler und die Luftschleuse aus zu entfernen Rassvet und übertragen sie zu auf Nauka. Dieser Prozess wird voraussichtlich mehrere Monate dauern. Eine tragbare Arbeitsplattform wird ebenfalls übertragen, die sich am Ende der Ära befinden kann, damit Kosmonauten während der Weltraumsparflächen am Ende des Arms "fahren" können.[148]

Eine weitere MLM -Ausstattung ist eine 4 -Segment -Segment -Grenzfläche, die als Anhänge großer Nutzlast bezeichnet wird (Sredstva Krepleniya Krupnogabaritnykh Obyektov, Skko)[149] wurde von a nach Nauka geliefert Fortschritt MS-18 Raumfahrzeug.[150][151]

Leonardo Permanentes Mehrzweckmodul

Leonardo

Das Leonardo Permanent Mehrzweckmodul (PMM) ist ein Modul der Internationalen Raumstation. Es wurde an Bord des Space Shuttle in den Weltraum geflogen STS-133 am 24. Februar 2011 und am 1. März installiert. Leonardo wird hauptsächlich zur Lagerung von Ersatzteilen, Vorräten und Abfällen auf der ISS verwendet, die bis dahin an vielen verschiedenen Stellen innerhalb der Raumstation gespeichert wurden. Es ist auch das persönliche Hygienegebiet für die Astronauten, die in der leben US -Orbitalsegment. Das Leonardo PMM war a Mehrzweck-Logistikmodul (MPLM) vor 2011, wurde jedoch in seine aktuelle Konfiguration geändert. Es war früher eines von zwei MPLM, die mit dem Space Shuttle Fracht zum und von der ISS brachten. Das Modul wurde nach italienischem Polymath benannt Leonardo da Vinci.

Bigelow erweiterbares Aktivitätsmodul

Fortschritt der Ausdehnung des Strahls

Das Bigelow erweiterbares Aktivitätsmodul (Strahl) ist experimentell erweiterbar Raumstation Modul entwickelt von Bigelow Aerospace, unter Vertrag mit der NASA, zum Testen als temporäres Modul an der International Space Station (ISS) von 2016 bis mindestens 2020. Sie kam am 10. April 2016 zur ISS an.[152] Wurde am 16. April am Quanquility Node 3 an der Station geschoben und am 28. Mai 2016 erweitert und unter Druck gesetzt.

Ida-1 aufrecht

Internationale Docking -Adapter

Das Internationaler Docking -Adapter (IDA) ist a Dockingsystemadapter des Raumfahrzeugs entwickelt, um umzuwandeln APAS-95 zum NASA -Docking -System (NDS). Eine IDA wird auf jeden der beiden offenen der ISS aufgestellt Druckpassungsadapter (Pmas), die beide mit dem verbunden sind Harmonie Modul.

Derzeit sind zwei internationale Dockingadapter an Bord der Station installiert. Ursprünglich, IDA-1 sollte auf PMA-2 installiert werden, das sich unter Ort befindet HarmonieVorwärtshafen und IDA-2 würde auf PMA-3 bei installiert werden HarmonieZenith. Nachdem Ida 1 zerstört wurde in Ein Startvorfall, IDA-2 wurde am 19. August 2016 auf PMA-2 installiert,[153] während IDA-3 wurde später am 21. August 2019 auf PMA-3 installiert.[154]

Nanoracks Bishop Airllock -Modul installiert auf der ISS

Bischof Airllock -Modul

Das Nanoracks Bischof Airllock -Modul ist a kommerziell finanziert Luftschleuse Modul, das an die ISS gestartet wurde SpaceX CRS-21 am 6. Dezember 2020.[155][156] Das Modul wurde von gebaut von Nanoracks, Thales Alenia Raumund Boeing.[157] Es wird verwendet, um bereitzustellen Cubesats, Kleine Satellitenund andere externe Nutzlasten für die NASA, CASISund andere kommerzielle und staatliche Kunden.[158]

Nauka

Nauka (Russisch: Наука, zündete.'Science'), auch bekannt als Mehrzweck-Labormodul-Upgrade (MLM-U), (Russisch: Многцелевой лабораторный модуль, усоверше́нстванный, oder Мл-- у), ist eine von Roscosmos finanzierte Komponente der ISS, die am 21. Juli 2021, 14:58 UTC gestartet wurde. In den ursprünglichen ISS -Plänen,, Nauka war die Position des Ortes der Modul an Andocken und Verstauen (DSM), aber der DSM wurde später durch die ersetzt Rassvet Modul und bewegt zu Zarya'S Nadir Port. Nauka wurde erfolgreich angedockt zu Zvezda'S Nadir Port am 29. Juli 2021, 13:29 UTC, ersetzt die Pirs Modul.

1637984492234 Fortschritt MS 17 Abocking und Nauka Nadir Temporary Docking Adapter Entfernung[c][d]

Es hatte einen vorübergehenden Docking -Adapter in seinem Nadir -Hafen für Crewed- und Uncrewed -Missionen bis zur Ankunft von Prichal, wo es kurz vor seiner Ankunft durch ein abfahrendes Fortschritts -Raumschiff entfernt wurde.[159]

Nauka und Prichal an ISS angedockt

Prichal

Prichal, auch bekannt als Uzlovoy Modul oder um (Russisch: Узловой Модуль Причал, zündete.'Knotenmodul Liegeplatz'),[160] ist eine 4-Tonnen (8.800 lb)[161] Kugelförmiges Modul, das dem russischen Segment zusätzliche Docking-Ports zur Verfügung stellt, um Sojus-MS und Fortschritts-MS-Raumfahrzeuge zu erhalten. UM wurde im November 2021 eingeführt.[162] Es wurde in eine spezielle Version des Progress -Cargo -Raumfahrzeugs integriert und von einer Standard -Sojusrakete gestartet, die an den Nadir -Port der Nadir ando hleidete Nauka Modul. Ein Port ist mit einem aktiven Hybrid -Docking -Port ausgestattet, der das Docking mit dem MLM -Modul ermöglicht. Die verbleibenden fünf Ports sind passive Hybriden, die das Andocken von Sojus- und Fortschrittfahrzeugen sowie schwerere Module und zukünftige Raumschiffe mit modifizierten Docking -Systemen ermöglichen. Das Knotenmodul sollte als einziges dauerhaftes Element des stornierten dienen Orbital Piloted Assembly and Experiment Complex (Opsek).[162][163][164]

Unressurisierte Elemente

ISS -Truss -Komponenten -Aufschlüsselung mit Bindersäern und allen Orus in situ

Die ISS verfügt über eine große Anzahl externer Komponenten, für die keine Druckaufnahme erforderlich ist. Das größte davon ist das Integrierte Fachwerkstruktur (ITS), zu dem die Hauptstation des Bahnhofs Solaranordnungen und Wärmekühler sind montiert.[165] Die ITS besteht aus zehn getrennten Segmenten, die eine Struktur von 108,5 Metern (356 Fuß) lang bilden.[4]

Die Station sollte mehrere kleinere externe Komponenten haben, z. B. sechs Roboterarme, drei Externe Stauplattformen (ESPS) und vier Express -Logistikträger (ELCS).[166][167] Während diese Plattformen Experimente zulassen (einschließlich Misse, das STP-H3 und die Robotertankmission), um im Vakuum des Raums eingesetzt und durchgeführt zu werden, indem experimentelle Daten vor Ort bereitgestellt werden, ihre Hauptfunktion darin, Ersatz zu speichern Orbitalersatzeinheiten (Orus). Orus sind Teile, die ersetzt werden können, wenn sie versagen oder ihre Designlebensdauer übergeben, einschließlich Pumpen, Lagertanks, Antennen und Batterieeinheiten. Solche Einheiten werden entweder durch Astronauten während EVA oder durch Roboterarme ersetzt.[168] Mehrere Shuttle -Missionen wurden der Lieferung von Orus gewidmet, einschließlich STS-129,[169] STS-133[170] und Sts-134.[171] Ab Januar 2011Es war nur ein weiterer Transportmittel von Orus verwendet worden - das japanische Frachtschiff HTV-2-die einen FHRC und CTC-2 über seine exponierte Palette (EP) lieferte.[172][Benötigt Update]

Konstruktion des Integrierte Fachwerkstruktur über Neuseeland.

Es gibt auch kleinere Expositionsanlagen, die direkt an Labormodulen montiert sind. das Kibō Exponierte Einrichtung dient als extern "Vorbau"für die Kibō Komplex,[173] und eine Einrichtung auf dem Europäer Kolumbus Labor liefert Strom- und Datenverbindungen für Experimente wie die Europäische Technologie -Expositionsanlage[174][175] und die Atomuhrsemble im Raum.[176] A Fernerkundung Instrument, Salbei III-ISS, wurde im Februar 2017 an Bord an die Station geliefert CRS-10,[177] und die Schöner Experiment wurde an Bord abgegeben CRS-11 Im Juni 2017.[178] Die größte wissenschaftliche Nutzlast, die extern an der ISS montiert ist, ist die Alpha -Magnetspektrometer (AMS), ein Partikelphysik-Experiment, das im Mai 2011 auf STS-134 gestartet und extern auf dem ITS montiert wurde. Das AMS misst kosmische Strahlen, um nach Beweisen für dunkle Materie und Antimaterie zu suchen.[179][180]

Die Werbung Bartolomeo Die von Airbus hergestellte externe Payload -Hosting -Plattform wurde am 6. März 2020 an Bord gestartet CRS-20 und an den Europäer gebunden Kolumbus Modul. Es werden zusätzliche 12 externe Nutzlast -Slots bereitgestellt, die die acht auf dem ergänzen Express -Logistikträger, zehn auf Kibōund vier auf Kolumbus. Das System ist so konzipiert, dass sie robotisch gewartet werden und keine Astronautintervention benötigt. Es ist nach Christopher Columbus 'jüngerem Bruder benannt.[181][182][183]

Roboterarme und Frachtkrane

Kommandant Volkov steht auf Pirs mit dem Rücken zum Rücken zum Soyuz Während des Betriebs des Handbuchs
Strela Crane (was Fotograf hält Oleg Kononenko).
DextreWie viele Experimente und Roboterarme der Station können von der Erde betrieben werden, sodass die Aufgaben ausgeführt werden können, während die Besatzung schläft.

Die integrierte Fachwerkstruktur dient als Basis für das primäre Fernmanipulatorsystem der Station, das Mobiles Servicesystem (MSS), das aus drei Hauptkomponenten besteht:

  • Canadarm2, der größte Roboterarm auf der ISS, hat eine Masse von 1.800 Kilogramm (4.000 lb) und wird verwendet, um Raumschiffe und Module auf den USOS anzudocken und zu manipulieren; Halten Sie die Besatzungsmitglieder und Ausrüstung während EVAs an Ort und Stelle; und bewegen Sie Dextre, um Aufgaben auszuführen.[184]
  • Dextre ist ein 1.560 kg Robotermanipulator (3.440 lb) mit zwei Armen und einem rotierenden Oberkörper mit Elektrowerkzeugen, Lichtern und Video zum Ersetzen Orbitalersatzeinheiten (ORUS) und andere Aufgaben ausführen, die eine feine Kontrolle erfordern.[185]
  • Das Mobiles Basissystem (MBS) ist eine Plattform, die auf Schienen entlang der Länge des Hauptbinders des Bahnhofs fährt, die als mobile Basis für Canadarm2 und Dextre dient und es den Roboterarmen ermöglicht, alle Teile der USOS zu erreichen.[186]

A Greiferleuchte wurde hinzugefügt zu Zarya auf STS-134, um Canadarm2 zu ermöglichen, sich selbst auf das russische Orbitalsegment zu versehen.[187] Auch während STS-134 installiert war die 15 m (50 ft) Orbiter -Boomsensorsystem (OBS), mit denen Wärmeschildfliesen auf Space Shuttle -Missionen inspizierten und auf der Station verwendet werden können, um die Reichweite des MSS zu erhöhen.[187] Das Personal auf der Erde oder der ISS kann die MSS -Komponenten mithilfe der Fernbedienung betreiben und Arbeiten außerhalb der Station durchführen, ohne dass Platzspaziergänge erforderlich sind.

Japans Fernmanipulatorsystem, welche dient die Kibō Exponierte Einrichtung,[188] wurde gestartet STS-124 und ist an die gebunden Kibō Druckmodul.[189] Der Arm ähnelt dem Space -Shuttle -Arm, da er an einem Ende dauerhaft befestigt ist und über einen Verriegelungs -End -Effektor für Standard -Greifer -Armaturen am anderen ist.

Das Europäischer Roboterarm, die das russische Orbitalsegment bedienen, wurde neben dem gestartet Nauka Modul.[190] Der ROS erfordert keine Raumfahrzeuge oder Module, um manipuliert zu werden, da alle Raumfahrzeuge und Module automatisch andocken und auf die gleiche Weise verworfen werden können. Crew benutzt die beiden Strela (Russisch: Стрела́, zündete.'Pfeil') Frachtkräne während der EVAs zum Bewegen von Crew und Ausrüstung um den ROS. Jeder Strela -Kran hat eine Masse von 45 kg (99 lb).

Ehemaliges Modul

Pirs

Pirs (Russisch: пирс, lit. 'pier') wurde am 14. September 2001 als ISS-Versammlung Mission 4R auf einer russischen Sojus-U-Rakete mit einem modifizierten Rakete eingeführt Fortschritts -Raumschiff, Fortschritt M-SO1als obere Stufe. Pirs wurde von unvergesslich von Fortschritt MS-16 am 26. Juli 2021, 10:56 UTC und am selben Tag um 14:51 UTC deorbitiert, um Platz für Platz zu machen Nauka Modul an der Raumstation angebracht werden. Vor seiner Abreise diente PIRS als primäre russische Luftschleuse auf dem Bahnhof und wurde verwendet, um die russischen Orlan -Raumanzüge aufzubewahren und zu renovieren.

Das Pirs Modul an die ISS angeschlossen.
ISS-65 PIRS DOCKING FAUSPARTMENT SCHLEIDEN SIE VON DER REBASTION STATION

Geplante Komponenten

Axiomsegment

Im Januar 2020 verlieh die NASA Axiomraum Ein Vertrag über den Bau eines kommerziellen Moduls für die ISS mit einem Startdatum von 2024. Der Vertrag unter der NextStep2 Programm. Die NASA verhandelte mit Axiom auf einer Firma Festpreisvertrag Basis zum Bau und zur Lieferung des Moduls, das am Vorwärtshafen der Raumstation angebracht wird Harmonie (Knoten 2) Modul. Obwohl die NASA nur ein Modul in Auftrag gegeben hat, plant Axiom, ein ganzes Segment zu bauen, das aus fünf Modulen besteht, darunter ein Knotenmodul, eine Orbitalforschungs- und Fertigungseinrichtung, einen Lebensraum der Besatzung und ein "mit großem gewickeltes Erdbeobachtung". Es wird erwartet, dass das Axiom -Segment die Fähigkeiten und den Wert der Raumstation erheblich erhöht und größere Besatzungen und private Raumfahrt durch andere Organisationen ermöglicht. Axiom plant, das Segment in eine eigenständige Raumstation umzuwandeln, sobald die ISS stillgelegt ist, mit der Absicht, dass dies als Nachfolger der ISS fungieren würde.[191][192][193] Canadarm 2 hilft auch, die Liegeplatz zu erhalten Axiom Raumstation Module zum Iss und wird nach dem Pensionierung von ISS Ende 2020 seine Operationen an der Axiom Space Station fortsetzen.[194]

Vorgeschlagene Komponenten

XBASE

Hergestellt von Bigelow Aerospace. Im August 2016 verhandelte Bigelow eine Vereinbarung mit der NASA über die Entwicklung eines in voller Größe des Bodenprototyps auf dem B330 in der zweiten Phase der nächsten Weltraumtechnologien für Explorationspartnerschaften basierenden Bodenspace. Das Modul wird als erweiterbare Bigelow Advanced Station Enhancement (XBASE) bezeichnet, da Bigelow das Modul testen kann, indem es an der internationalen Raumstation angebracht wird.

Unabhängigkeit-1

Nanoracks entwickelt nach Abschluss ihres Vertrags mit der NASA und nach dem Gewinn von NextSteps Phase II Award nun seine Konzept-Independence-1 (zuvor als Ixion bekannt), die verbrauchte Raketentanks in einen bewohnbaren Wohnbereich verwandeln würde, der im Weltraum getestet werden soll. Im Frühjahr 2018 kündigte Nanoracks an, dass Ixion jetzt als Independence-1 bekannt ist, der erste "Außenposten" im Space Outpost-Programm von Nanoracks.

Nautilus-X-Zentrifugendemonstration

Bei der Herstellung wird diese Zentrifuge die erste In-Raum-Demonstration einer ausreichenden Skala-Zentrifuge für künstliche Teilg-G-Effekte sein. Es wird so konzipiert, dass es ein Schlafmodul für die ISS -Crew wird.

Stornierte Komponenten

Das stornierte Wohnungsnutzungsmodul im Bauwesen in Michoud im Jahr 1997

Mehrere Module, die für die Station geplant waren, wurden im Verlauf des ISS -Programms abgesagt. Zu den Gründen zählen Budgetbeschränkungen, die Module unnötig und nach dem Jahr 2003 neu gestaltet werden Columbia Katastrophe. Die USA Zentrifuge -Unterkunftsmodul Hätte Wissenschaftsexperimente in unterschiedlichem Niveau von Gastgebern veranstaltet künstliche Schwerkraft.[195] Die USA Wohnsitzmodul Hätte als Wohnraum des Bahnhofs gedient. Stattdessen sind die Wohnräume jetzt in der gesamten Station verteilt.[196] Die USA Zwischensteuermodul und ISS -Antriebsmodul hätte die Funktionen von ersetzt Zvezda Im Falle eines Startversagens.[197] Zwei Russische Forschungsmodule wurden für wissenschaftliche Forschung geplant.[198] Sie hätten sich an einen Russen angedockt Universal Docking -Modul.[199] Der Russe Science Power Platform Hätte dem russischen Orbitalsegment unabhängig von seinen Solaranordnungen Befugnis geliefert.

Science Power Module 1 und 2 (umgewandelte Komponenten)

Science Power Modul 1 (SPM-1, auch bekannt als NEM-1) und Science Power Modul 2 (SPM-2, auch bekannt als NEM-2) handelt Prichal Modul, das derzeit an die angedockt ist Nauka Modul.[164][200] Im April 2021 gab Roscosmos bekannt, dass NEM-1 als Kernmodul der vorgeschlagenen Funktionen als Kernmodul verwendet werden würde Russische Orbital -Dienstleistung (Ross), starten Sie nicht früher als 2025 und docken an das freie Fliegen Nauka Das Modul entweder vor oder nach der ISS wurde deorbitiert.[201][202] NEM-2 kann in ein anderes "Basis" -Modul umgewandelt werden, das 2028 auf den Markt gebracht wird.[203]

An Bord von Systemen

Lebenserhaltung

Die kritischen Systeme sind das Atmosphäre -Steuerungssystem, das Wasserversorgungssystem, die Lebensmittelversorgungsanlagen, die Hygiene- und Hygienegeräte sowie Branderkennungs- und Unterdrückungsgeräte. Die Lebensunterstützungssysteme des russischen Orbitalsegments sind in der enthalten Zvezda Servicemodul. Einige dieser Systeme werden durch Geräte in den USOS ergänzt. Das Nauka Das Labor verfügt über eine Reihe von Lebensunterstützungssystemen.

Atmosphärische Steuerungssysteme

A flowchart diagram showing the components of the ISS life support system.
Die Wechselwirkungen zwischen den Komponenten des ISS -Umweltkontroll- und Lebensunterstützungssystems (ECLSS)

Die Atmosphäre an Bord der ISS ist ähnlich wie das der Erde.[204] Der normale Luftdruck auf der ISS beträgt 101,3 kPa (14,69 psi);[205] Das gleiche wie auf Meereshöhe auf der Erde. Eine erdähnliche Atmosphäre bietet Vorteile für den Komfort von Crew und ist viel sicherer als eine reine Sauerstoffatmosphäre, da das Risiko eines Feuers wie dem für den Tod der Todesfälle verantwortlich ist Apollo 1 Besatzung.[206] Erdenähnliche atmosphärische Bedingungen wurden auf allen russischen und sowjetischen Raumschiffern aufrechterhalten.[207]

Das Elektron System an Bord Zvezda und ein ähnliches System in Bestimmung Sauerstoff an Bord der Station erzeugen.[208] Die Besatzung hat eine Sicherungsoption in Form von Sauerstoff in Flaschen und Einheitliche Brennstoffsauerstofferzeugung (SFOG) Kanister, a Chemischer Sauerstoffgenerator System.[209] Kohlendioxid wird durch die aus der Luft entfernt Vozdukh System in Zvezda. Andere Nebenprodukte des menschlichen Stoffwechsels, wie Methan aus dem Darm und Ammoniak aus dem Schweiß, werden von entfernt von Aktivkohle Filter.[209]

Ein Teil des ROS -Atmosphärenkontrollsystems ist die Sauerstoffversorgung. Die Triple-Redundanz wird von der Elektroneinheit, festen Brennstoffgeneratoren und gespeicherten Sauerstoff bereitgestellt. Die primäre Sauerstoffversorgung ist die Elektron -Einheit, die produziert O2 und H2 durch Elektrolyse von Wasser und Lüftungsschlitzen H2 über Bord. Das 1 kW (1,3 PS) System verwendet ungefähr einen Liter Wasser pro Besatzungsmitglied pro Tag. Dieses Wasser wird entweder aus der Erde gebracht oder aus anderen Systemen recycelt. Mir war das erste Raumschiff, das recyceltes Wasser für die Sauerstoffproduktion verwendete. Die sekundäre Sauerstoffversorgung erfolgt durch Verbrennen von Sauerstoff produzieren Vika Patronen (siehe auch ISS ECLSS). Jede 'Kerze' dauert 5–20 Minuten, um sich bei 450–500 ° C (842–932 ° F) zu zersetzen, wobei 600 Liter (130 IMP -Gal; 160 US -Mädchen) von produziert werden O2. Diese Einheit wird manuell betrieben.[210]

Das US -amerikanische Orbitalsegment verfügt Suche Das 2001 gelieferte Airlock-Modul, das zehn Jahre später vom ESA-gebauten Advanced Closed-Loop-System (ACLS) in der Ergänzung ergänzt wurde Ruhe Modul (Knoten 3), der erzeugt O2 durch Elektrolyse.[211] Der produzierte Wasserstoff wird mit Kohlendioxid aus der Kabinenatmosphäre kombiniert und in Wasser und Methan umgewandelt.

Kraft- und Wärmekontrolle

Russische Solaranordnungen, durch Sonnenuntergang beleuchtet
Eines der acht mit Fachern montierten Paare von Usos Solar Arrays
ISS New Roll Out Solar Array, wie aus einer Zoomkamera auf dem P6 -Fachwerk hervorgeht

Doppelseitig Solaranordnungen zur Verfügung stellen elektrische Energie zur ISS. Diese Bifacial -Zellen sammeln ein direktes Sonnenlicht auf einer Seite und Licht reflektiert von der Erde auf der anderen Seite und sind effizienter und arbeiten bei einer niedrigeren Temperatur als einseitige Zellen, die üblicherweise auf der Erde verwendet werden.[212]

Das russische Segment der Station verwendet wie die meisten Raumschiffe 28V Niedrige Spannung DC von zwei rotierenden Solaranordnungen auf Zvezda. Die USOS verwendet 130–180 V DC aus dem USOS-PV-Array, die Stromversorgung wird stabilisiert und bei 160 V DC verteilt und in den von Benutzer erhobenen 124 V DC konvertiert. Das höhere Verteilungsspannung Ermöglicht kleinere, leichtere Leiter auf Kosten der Besatzungssicherheit. Die beiden Stationsegmente teilen Strom mit Konvertern.

Die USOS -Solaranordnungen sind als vier Flügelpaare für eine Gesamtproduktion von 75 bis 90 Kilowatt angeordnet.[213] Diese Arrays verfolgen normalerweise die Sonne, um die Stromerzeugung zu maximieren. Jedes Array ist ca. 375 m2 (4.036 m²) in der Fläche und 58 m (190 Fuß) lang. In der vollständigen Konfiguration verfolgen die Solararrays die Sonne, indem sie die drehen Alpha Gimbal einmal pro Umlaufbahn; das Beta Gimbal Folgt langsamere Veränderungen im Sonnenwinkel bis zur Orbitalebene. Das Nachtgleitermodus richtet die Solaranordnungen parallel zum Boden nachts aus, um den signifikanten aerodynamischen Widerstand in der relativ geringen Orbitalhöhe der Station zu verringern.[214]

Die ursprünglich wiederaufladbare Station Nickel -Hydrogen -Batterien (NIH2) Für die kontinuierliche Leistung während der 45 Minuten jeder 90-minütigen Umlaufbahn, dass sie von der Erde in den Schatten stellt. Die Batterien werden auf der Tagesseite der Umlaufbahn aufgeladen. Sie hatten eine Lebensdauer von 6,5 Jahren (über 37.000 Gebühren-/Entladungszyklen) und wurden regelmäßig über die erwartete 20-jährige Lebensdauer der Station ersetzt.[215] Ab 2016 wurden die Nickel -Hydrogen -Batterien durch ersetzt durch Lithium-Ionen-Batterien, die voraussichtlich bis zum Ende des ISS -Programms dauern werden.[216]

Die großen Sonnenkollektoren der Station erzeugen einen hohen Potentialspannungsunterschied zwischen der Station und der Ionosphäre. Dies kann ein Lichtbogen durch isolierende Oberflächen und das Ausspalten von leitenden Oberflächen verursachen, da die Ionen durch die Plasmascheide des Raumfahrzeugs beschleunigt werden. Um dies zu mildern, Plasma -Schütze Einheiten erzeugen aktuelle Wege zwischen der Station und dem Plasma der Umgebungsraum.[217]

ISS External Active Thermal Control System (EATCS) Diagramm

Die Systeme und Experimente der Station verbrauchen eine große Menge an elektrischer Leistung, von denen fast alle in Wärme umgewandelt werden. Um die innere Temperatur innerhalb bearbeitbarer Grenzen zu halten, besteht ein passives Wärmekontrollsystem (PTCs) aus externen Oberflächenmaterialien, Isolierung wie MLI und Wärmerohren. Wenn die PTCs nicht mit der Wärmebelastung Schritt halten können, behält ein externes aktives Wärmekontrollsystem (EATCS) die Temperatur bei. Das EATCS besteht aus einer inneren, ungiftigen Wasserkühlmittelschleife, die zur Abkühlung und Entfeuchtung die Atmosphäre verwendet wird, die die gesammelte Wärme in eine äußere Flüssigkeit überträgt Ammoniak Schleife. Aus den Wärmetauschern wird Ammoniak in äußere Kühler gepumpt, die Wärme als Infrarotstrahlung und dann zurück zur Station abgeben.[218] Das EATCS bietet Abkühlung für alle US -amerikanischen Druckmodule, einschließlich Kibō und Kolumbussowie die Hauptstromverteilungselektronik der Fachwerte S0, S1 und P1. Es kann bis zu 70 kW ablehnen. Dies ist viel mehr als 14 kW des frühen externen aktiven Thermalkontrollsystems (EEATCS) über den frühen Ammoniakservicer (EAS), der auf gestartet wurde STS-105 und auf dem P6 -Fachwerk installiert.[219]

Kommunikation und Computer

Diagram showing communications links between the ISS and other elements.
Die von der ISS verwendeten Kommunikationssysteme
* Luch und die Space Shuttle sind ab 2020 nicht verwendet

Funkkommunikation bietet Telemetrie und wissenschaftliche Datenverbindungen zwischen der Station und Missionskontrollzentren. Radioverbindungen werden auch während Rendezvous- und Docking -Verfahren und für Audio- und Videokommunikation zwischen Besatzungsmitgliedern, Flugcontrollern und Familienmitgliedern. Infolgedessen ist die ISS mit internen und externen Kommunikationssystemen ausgestattet, die für verschiedene Zwecke verwendet werden.[220]

Das russische Orbitalsegment kommuniziert direkt mit dem Boden über die Lira Antenne montiert zu Zvezda.[7][221] Das Lira Antenne hat auch die Fähigkeit, die zu verwenden Luch Datenrelais -Satellitensystem.[7] Dieses System fiel in den neunziger Jahren in Verfall und wurde daher in den ersten Jahren der ISS nicht verwendet.[7][222][223] Obwohl zwei neue Luch Satelliten - Luch-5a und Luch-5b -wurden in den Jahren 2011 bzw. 2012 ins Leben gerufen, um die Betriebsfähigkeit des Systems wiederherzustellen.[224] Ein anderes russisches Kommunikationssystem ist das Voskhod-m, was die interne telefonische Kommunikation zwischen ermöglicht Zvezda, Zarya, Pirs, Poiskund die USOS und bieten eine VHF -Funkverbindung zu Bodenkontrollzentren über Antennen Zvezda's Außen.[225]

Das US -Orbitalsegment (Usos) nutzt zwei separate Funklinks: S Band (Audio, Telemetrie, Befehl - befindet sich auf dem P1/S1 -Fachwerk) und Ku Band (Audio, Video und Daten - befindet sich auf der Z1 Truss) Systeme. Diese Übertragungen werden über die Vereinigten Staaten weitergeleitet Tracking- und Datenrelais -Satelliten System (TDRSS) in Geostationäre Umlaufbahnund fast kontinuierliche Echtzeitkommunikation mit Christopher C. Kraft Jr. Mission Control Center (MCC-H) in Houston.[7][28][220] Datenkanäle für Canadarm2, Europäer Kolumbus Labor und Japanisch Kibō Module wurden ursprünglich auch über das S -Band und k weitergeleitetu Bandsysteme mit dem European Data Relay System und ein ähnliches japanisches System, das die TDRSS in dieser Rolle schließlich ergänzt.[28][226] Die Kommunikation zwischen Modulen wird von einem internen übertragen drahtloses Netzwerk.[227]

Eine Reihe von Laptops im US -Labor
Laptop -Computer umgeben die Canadarm2 -Konsole
Eine Fehlermeldung zeigt ein Problem mit der Festplatte auf dem ISS -Laptop an

UHF -Radio wird von Astronauten und Kosmonauten verwendet, die EVAs und andere Raumschiffe durchführen, die an der Station andocken oder sie abdecken.[7] Automatische Raumschiffe sind mit eigenen Kommunikationsausrüstung ausgestattet. Der ATV verwendet a Laser- an das Raumschiff und die an die Nähe befestigte Neigungskommunikationsgeräte angeschlossen Zvezda genau mit der Station anlegen.[228][229]

Die ISS ist mit etwa 100 ausgestattet IBM/Lenovo ThinkPad und HP ZBook 15 Laptop-Computer. Die Laptops sind gelaufen Windows 95, Windows 2000, Windows XP, Windows 7, Windows 10 und Linux Betriebssysteme.[230] Jeder Computer ist a kommerzielle Off-the-Shelf Kauf, der dann für Sicherheit und Betrieb geändert wird, einschließlich Aktualisierungen für Anschlüsse, Kühlung und Strom, um das 28 -V -DC -Stromsystem und die schwerlose Umgebung der Station zu berücksichtigen. Von den Laptops erzeugte Wärme steigt nicht an, stagniert jedoch um den Laptop, sodass eine zusätzliche erzwungene Belüftung erforderlich ist. Tragbare Computersysteme (PCS) Laptops stellen eine Verbindung zum primären Befehls- und Steuerungscomputer (C & C MDM) als Remote -Terminals über einen USB an her 1553 Adapter.[231] SSC -Laptops (Station Support Computer (SSC) an Bord der ISS sind mit der Station verbunden WLAN über W-lan und Ethernet, das über k mit dem Boden verbunden istu Band. Dies lieferte ursprünglich Geschwindigkeiten von 10Mbit/s Download und 3 mbit/s hochladen vom Station,[232][233] Die NASA hat das System Ende August 2019 verbessert und die Geschwindigkeit auf 600 Mbit/s erhöht.[234][235] Laptop -Festplatten scheitern gelegentlich und müssen ersetzt werden.[236] Andere Computerhardwarefehler umfassen Instanzen in den Jahren 2001, 2007 und 2017; Einige dieser Ausfälle haben EVAs verpflichtet, Computermodule in extern montierten Geräten zu ersetzen.[237][238][239][240]

Das für Schlüsselstationsfunktionen verwendete Betriebssystem ist das Debian Linux -Verteilung.[241] Die Migration von Microsoft Windows Für Linux wurde im Mai 2013 aus Gründen der Zuverlässigkeit, Stabilität und Flexibilität hergestellt.[242]

Im Jahr 2017 wurde im Rahmen der OA-7-Mission ein SG100-Cloud-Computer in die ISS gestartet.[243] Es wurde von hergestellt von NCSIST von Taiwan und entworfen in Zusammenarbeit mit Akademien Sinica, und National Central University unter Vertrag für die NASA.[244]

Operationen

Expeditionen

Zarya und Einheit wurden zum ersten Mal am 10. Dezember 1998 eingetragen.
Soyuz TM-31 ist bereit, die erste ansässige Besatzung im Oktober 2000 zum Bahnhof zu bringen

Jede ständige Besatzung erhält eine Expeditionsnummer. Die Expeditionen dauern bis zu sechs Monate, von der Start bis zum Abockieren, ein Inkrement deckt den gleichen Zeitraum ab, umfasst jedoch das Raumschiff von Fracht und alle Aktivitäten. Expeditionen 1 bis 6 bestanden aus dreiköpfigen Besatzungen. Die Expeditionen 7 bis 12 wurden nach der Zerstörung des NASA -Shuttles auf das sichere mindestens zwei reduziert Columbia. Von Expedition 13 stieg die Besatzung allmählich um 2010 auf sechs an.[245][246] Mit der Ankunft der Crew auf uns Nutzfahrzeuge Ab 2020,[247] Die NASA hat darauf hingewiesen, dass die Expeditionsgröße auf sieben Besatzungsmitglieder erhöht werden kann, für die ISS ursprünglich entworfen wurde.[248][249]

Gennady Padalka, Mitglied von Expeditionen 9, 19/20, 31/32, und 43/44und Kommandeur von Expedition 11, hat mehr Zeit im Weltraum verbracht als jeder andere, insgesamt 878 Tage, 11 Stunden und 29 Minuten.[250] Peggy Whitson hat die meiste Zeit im Weltraum eines Amerikaners mit insgesamt 665 Tagen, 22 Stunden und 22 Minuten während ihrer Zeit auf Expeditionen verbracht 5, 16, und 50/51/52.[251]

Private Flüge

Reisende, die für ihren eigenen Durchgang in den Weltraum bezahlen, werden bezeichnet SpaceFlight -Teilnehmer von Roscosmos und NASA und werden manchmal als "Weltraumtouristen" bezeichnet, ein Begriff, den sie im Allgemeinen nicht mögen.[e] Ab 2021sieben Weltraumtouristen haben die ISS besucht; Alle sieben wurden in das Raumschiff Russisches Sojus in die ISS transportiert. Wenn sich professionelle Crews in Zahlen ändern, die von den drei Sitzen in einem Sojus nicht teilbar sind und ein Kurzzeitbesatzungsmitglied nicht gesendet wird, wird der Ersatzsitz von Mircorp durch Space Adventures verkauft. Der Weltraumtourismus wurde 2011 eingestellt, als das Space Shuttle im Ruhestand war und die Besatzungsgröße der Station auf sechs reduziert wurde, da die Partner auf russische Transportsitze für den Zugang zur Station angewiesen waren. Die Flugpläne von Soyuz stiegen nach 2013 und ermöglichten fünf Sojusflüge (15 Sitzplätze) mit nur zwei Expeditionen (12 Sitze).[259] Die verbleibenden Sitze sollten für rund 40 Millionen US -Dollar an Mitglieder der Öffentlichkeit verkauft werden, die eine medizinische Untersuchung bestehen konnten. ESA und NASA kritisierten zu Beginn der ISS den privaten Raumflug, und die NASA widersetzte sich zunächst dem Training Dennis Tito, die erste Person, die seinen eigenen Durchgang zur ISS bezahlt.[f]

Anousheh Ansari wurde die erste selbstfinanzierte Frau, die sowohl zur ISS als auch zum ersten Iraner im Weltraum flog. Beamte berichteten, dass ihre Ausbildung und Erfahrung sie viel mehr machte als eine Touristin, und ihre Ausbildung war "ausgezeichnet".[260] Während ihres 10-tägigen Aufenthalts hat sie russische und europäische Studien mit Medizin und Mikrobiologie beteiligt. Der Dokumentarfilm 2009 Weltraumtouristen Folgt ihrer Reise zum Bahnhof, wo sie "einen uralten Traum vom Menschen erfüllte: unseren Planeten als" normale Person "zu verlassen und in den Weltraum zu reisen".[261]

Im Jahr 2008 der Weltraumflugteilnehmer Richard Garriott platziert a Geocache an Bord der ISS während seines Fluges.[262] Dies ist derzeit die einzige nicht-terrestrische Geocache, die existiert.[263] Gleichzeitig die Unsterblichkeitsantrieb, eine elektronische Aufzeichnung von acht digitalisierten Menschen DNA -Sequenzen, wurde an Bord der ISS platziert.[264]

Flottenoperationen

Die Frachtschiffe von Dragon und Cygnus wurden im April 2016 zum ersten Mal zusammen an der ISS angedockt.
Japans Kounotori 4 Anlegen
Handelsmannschaftsprogramm Fahrzeuge Starliner und Drache

Eine Vielzahl von Besatzungen und ungeschriebenen Raumfahrzeugen hat die Aktivitäten der Station unterstützt. Zu den Flügen zur ISS gehören 37 Space Shuttle -Missionen, 83 Fortschritts -Nachschub -Raumschiffe (einschließlich der modifizierten M-mim2, M-so1 und MAMA Modultransporte), 63 Besatzungs -Sojuz -Raumschiff, 5 Europäer ATVs, 9 Japanisch HTVs, 1 Boeing Starliner, 30 SpaceX Dragon (sowohl Besatzung als auch ungeschärft) und 18 Cygnus Missionen.[265]

Derzeit sind zwölf Docking -Ports für das Besuch von Raumschiffs verfügbar:[266]

  1. Harmonie vorwärts (mit PMA 2 / Ida 2)
  2. Harmonie Zenith (mit PMA 3 / Ida 3)
  3. Harmonie Nadir
  4. Einheit Nadir
  5. Prichal Nadir
  6. Prichal achtern
  7. Prichal nach vorne
  8. Prichal Steuerbord
  9. Prichal Hafen
  10. Nauka nach vorne[267]
  11. Poisk Zenit
  12. Rassvet Nadir
  13. Zvezda achtern

Besatzung

Zum 30. Dezember 2021256 Menschen aus 20 Ländern hatten die Raumstation besucht, von denen viele mehrmals. Die Vereinigten Staaten schickten 158 Menschen, Russland schickten 55, 11 waren Japanisch, neun kanadisch, fünf waren Italienisch, vier waren Französisch, vier waren deutsch und es gab jeweils eine aus Belgien, Brasilien, Dänemark, Großbritannien, Kasachstan, Malaysia, Die Niederlande, Südafrika, Südkorea, Spanien, Israel, Schweden und die Vereinigten Arabischen Emirate.[268]

Ungeschärft

Ungeschriebene Raumflügel an die ISS sind in erster Linie zur Bereitstellung von Fracht hergestellt, aber mehrere russische Module haben sich nach ungeschriebenen Starts auch zum Außenposten angedockt. Wiederaufsetzermissionen verwenden normalerweise den Russen Fortschritt Raumschiff, ehemaliger Europäer ATVs, Japanisch Kounotori Fahrzeuge und der Amerikaner Drachen und Cygnus Raumfahrzeug. Das primäre Docking -System für Fortschritts -Raumschiffe ist automatisiert KURS System mit dem Handbuch Toru System als Backup. ATVs verwendeten auch Kurs, sie waren jedoch nicht mit Toru ausgestattet. Fortschritt und ehemaliger ATV können bis zu sechs Monate angedockt bleiben.[269][270] Das andere Raumschiff - der japanische HTV, der SpaceX Drache (unter CRS Phase 1) und der Northrop Grumman[271] Cygnus - Rendezvous mit der Station Harmonie oder Einheit Modul für ein bis zwei Monate. Unter CRS Phase 2, Frachtdrache Docks autonom bei IDA-2 oder IDA-3. Ab Dezember 2020, Progress -Raumschiff haben die meisten Missionen mit ungeschriebenen Missionen geflogen zur ISS.

Derzeit angedockt/laken

Rendering der ISS -Besuchsfahrzeugstarts, Ankünfte und Abfahrten. Live -Link bei NASA.gov.
Raumfahrzeug Typ Mission Ort Ankunft (koordinierte Weltzeit)) Abreise (geplant)
Fortschritt MS Nr. 449 Russia Ungeschärft Fortschritt MS-19 Poisk Zenit 17. Februar 2022[272] Februar 2023
Soyuz MS Korolyov Russia Besatzung Soyuz MS-21 Prichal Nadir 18. März 2022 September 2022
Crew Drache Freiheit United States Besatzung Crew-4 Harmonie Zenit 28. April 2022 September 2022
Fortschritt MS Nr. 450 Russia Ungeschärft Fortschritt MS-20 Zvezda achtern 3. Juni 2022[273][274] April 2023
Frachtdrache C208 United States Ungeschärft SPX-25 Harmonie nach vorne 16. Juli 2022[273] ~ 16. August 2022

Module/Raumfahrzeuge bis zur Verlagerung/Installation

Module und Raumschiffe Typ Aktueller Standort Umgesiedelter Ort Umzugsdatum (geplant)
Nauka Kühler Russia Modul Rassvet Steuerbord Nauka Oberer vorwärts 2022
Nauka Experimentieren Sie Airllock Russia Modul Rassvet Steuerbord Nauka Vorwärtshafen 2022
Nauka Bindungsmittel großer Nutzlasten Russia Modul ISS interner Speicher Nauka niedriger nach hinten 2022
EPOCHE Tragbare Arbeitspost Russia Modul Rassvet nach vorne Nauka und EPOCHE 2022

Geplante Missionen

  • Alle Daten sind koordinierte Weltzeit. Daten sind die frühesten möglichen Daten und können sich ändern.
  • Vorwärtshäfen befinden sich an der Vorderseite der Station gemäß seiner normalen Reise- und Orientierungsrichtung (Attitüde). Achtern befindet sich hinten der Station und wird von Raumschiffen verwendet, die die Umlaufbahn der Station stärken. Nadir ist die Erde am nächsten, Zenit ist oben. Hafen ist nach links, wenn man sich auf die Erde zeigt und in die Richtung des Reisens schaut; Steuerbord Nach rechts.
Mission Erscheinungsdatum (NETZ)) Raumfahrzeug Typ Startfahrzeug Startplatz Startanbieter Hafenhafen
SpaceX Crew-5 1. September 2022 Crew Drache Ausdauer Besatzung Falcon 9 Block 5 United States Kennedy LC-39A United States SpaceX Harmonie nach vorne
Soyuz MS-22 21. September 2022 Soyuz MS Besatzung Soyuz-2.1a Kazakhstan Baikonur Seite 31/6 Russia Roscosmos Rassvet Nadir
NG-18 September 2022[273][275] Cygnus Ungeschärft Antares 230+ United States Wallops Pad oa United States Northrop Grumman Einheit Nadir
HTV-X1 H2 2022[273] HTV-X Ungeschärft H3-24L Japan Tanegashima La-y2 Japan Jaxa Harmonie Nadir
Fortschritt MS-21 26. Oktober 2022[273][274] Fortschritt MS Nr. 451 Ungeschärft Soyuz-2.1a Kazakhstan Baikonur Seite 31/6 Russia Roscosmos Poisk Zenit
SPX-26 Oktober 2022[273][275] Frachtdrache Ungeschärft Falcon 9 Block 5 United States Kennedy LC-39A United States SpaceX Harmonie Zenit
Modul
BOE-CFT 8. Dezember 2022[276][273][275][277] Boeing Starliner Calypso Besatzung Atlas V N22 United States Cape Canaveral SLC-41 United States United Launch Alliance Harmonie nach vorne
SPX-27 10. Januar 2023[273][275] Frachtdrache Ungeschärft Falcon 9 Block 5 United States Kennedy LC-39A United States SpaceX Harmonie Zenit
Modul
AX-2 Q1 2023 Crew Drache Besatzung Falcon 9 Block 5 United States Kennedy LC-39A United States SpaceX Harmonie Vorwärts oder Zenit
Fortschritt MS-22 20. Februar 2023[273][274] Fortschritt MS Nr. 452 Ungeschärft Soyuz-2.1a Kazakhstan Baikonur Seite 31/6 Russia Roscosmos Zvezda achtern
NG-19 Februar 2023[273][275] Cygnus Ungeschärft Antares 230+ United States Wallops Pad oa United States Northrop Grumman Einheit Nadir
SNC-1 Februar 2023[273][275][278] Traumfänger Hartnäckigkeit Ungeschärft Vulcan Centaur VC4L United States Cape Canaveral SLC-41 United States United Launch Alliance Harmonie Nadir
Soyuz MS-23 20. März 2023 Soyuz MS Besatzung Soyuz-2.1a Kazakhstan Baikonur Seite 31/6 Russia Roscosmos Prichal Nadir
SpaceX Crew-6 März 2023 Crew Drache Besatzung Falcon 9 Block 5 United States Kennedy LC-39A United States SpaceX Harmonie Vorwärts oder Zenit
AX-3 H1 2023 Crew Drache Besatzung Falcon 9 Block 5 United States Kennedy LC-39A United States SpaceX Harmonie Vorwärts oder Zenit
HTV-X2 April 2023[273] HTV-X Ungeschärft H3-24L Japan Tanegashima La-y2 Japan Jaxa Harmonie Nadir
SPX-28 5. Juni 2023[273][275] Frachtdrache Ungeschärft Falcon 9 Block 5 United States Kennedy LC-39A United States SpaceX Harmonie Zenit
Fortschritt MS-23 20. Februar 2022[273][274] Fortschritt MS Nr. 453 Ungeschärft Soyuz-2.1a Kazakhstan Baikonur Seite 31/6 Russia Roscosmos Poisk Zenit
Soyuz MS-24 21. September 2023 Soyuz MS Besatzung Soyuz-2.1a Kazakhstan Baikonur Seite 31/6 Russia Roscosmos Rassvet Nadir
Starliner-1 September 2023[273][275] Boeing Starliner SC-2 Besatzung Atlas V N22 United States Cape Canaveral SLC-41 United States United Launch Alliance Harmonie nach vorne

Docking

Das Fortschritt M-14m Wiederaufnahme des Fahrzeugs, das sich der ISS im Jahr 2012 nähert Fortschritt Raumschiffe haben während der Lebensdauer der Station Vorräte geliefert.
Space Shuttle Bemühen, ATV-2, Soyuz TMA-21, und Fortschritt M-10m an die ISS angedockt, wie aus der Abreise aus zu sehen ist Soyuz TMA-20

Alle russischen Raumfahrzeuge und selbstfahrenden Module können sich ohne menschliche Intervention mit der Raumstation an die Raumstation wenden und andocken KURS Radar -Docking -System aus über 200 Kilometern entfernt. Das europäische ATV verwendet Sternsensoren und GPS, um seinen Abfangkurs zu bestimmen. Wenn es aufholt, verwendet es Lasergeräte zu optisch erkenne Zvezdazusammen mit dem KURS -System für Redundanz. Die Besatzung überwacht dieses Handwerk, greift jedoch nicht ein, außer um Abbruchbefehle in Notfällen zu senden. Fortschritts- und ATV -Versorgungsfahrzeuge können für sechs Monate bei der ISS bleiben.[279][280] Ermöglichen Sie eine große Flexibilität in der Besatzungszeit für das Laden und Entladen von Vorräten und Müll.

Aus den ersten Stationsprogrammen verfolgten die Russen eine automatisierte Docking -Methodik, die die Besatzung in Überschreibungs- oder Überwachungsrollen verwendete. Obwohl die anfänglichen Entwicklungskosten hoch waren, ist das System mit Standardisierungen sehr zuverlässig geworden, die erhebliche Kostenvorteile für sich wiederholende Geschäftstätigkeit bieten.[281]

Soyuz -Raumschiffe für die Rotation der Crew dienen auch als Rettungsboote für die Notfall -Evakuierung. Sie werden alle sechs Monate ersetzt und wurden nach dem verwendet Columbia Katastrophe, um gestrandete Besatzung aus der ISS zurückzukehren.[282] Die durchschnittliche Expedition erfordert 2.722 kg von Vorräten und bis zum 9. März 2011 hatten die Besatzungen insgesamt rundum konsumiert 22.000 Mahlzeiten.[97] Sojuz -Crew -Rotationsflüge und Fortschrittsaufladungen sind durchschnittlich zwei bzw. dreimal jedes Jahr auf dem Bahnhof.[283]

Andere Fahrzeuge an statt Andocken. Die Japaner H-II-Übertragungsfahrzeug Sie haben sich in schrittweisen Umlaufbahnen zum Bahnhof geparkt und dann erwartete, dass die Besatzung "Ansatz" befehligte, bis es nahe genug war, dass ein Roboterarm das Fahrzeug zu den Usos greift und sich befindet. Liegefahrzeuge kann übertragen werden Internationale Standardnutzlastregale. Japanische Spacecraft -Liegeplatz für ein bis zwei Monate.[284] Der Liege Cygnus und SpaceX Dragon wurden vertrag Kommerzielle Nachschubdienste Programm.[285][286]

Vom 26. Februar 2011 bis zum 7. März 2011 hatten vier der Regierungspartner (USA, ESA, Japan und Russland) ihr Raumschiff (NASA Shuttle, ATV, HTV, Progress und Sojuz) an der ISS an, das einzige Mal, dass dies geschah. Datum.[287] Am 25. Mai 2012 lieferte SpaceX die erste kommerzielle Fracht mit einem Drachenraumschrei.[288]

Starten und Andocken von Fenstern

Vor einem Raumfahrzeug, das an die ISS-, Navigation- und Einstellungskontrolle anlegt (KontrolleGNC) wird der Bodenkontrolle über das Herkunftsland des Raumfahrzeugs übergeben. GNC wird so eingestellt, dass die Station im Weltraum driften kann, anstatt ihre Triebwerke zu entlassen oder mit Gyroskopen zu drehen. Die Sonnenkollektoren der Station werden in das eingehende Raumschiff gedreht, sodass die Rückstände aus ihren Triebwerken die Zellen nicht beschädigen. Vor seiner Pensionierung erhielten Shuttle-Starts häufig Priorität gegenüber Sojuz, wobei Sojuz-Ankünfte mit Crew und zeitkritischen Ladungen wie biologischer Experimentmaterialien gelegentlich Priorität erhoben wurden.[289]

Instandsetzung

Ersatzteile werden genannt Orus; Einige werden extern auf Paletten aufbewahrt, die genannt werden Elcs und ESPS.
Two black and orange solar arrays, shown uneven and with a large tear visible. A crew member in a spacesuit, attached to the end of a robotic arm, holds a latticework between two solar sails.
Während am Ende der Verankerung Obs während STS-120, Astronaut Scott Parazynski Führen Sie provisorische Reparaturen an ein US -Solaranschlag durch, das sich beim Entfalten selbst beschädigte.
Mike Hopkins Während eines Weltraumwegs

Orbitalersatzeinheiten (ORUS) sind Ersatzteile, die leicht ersetzt werden können, wenn ein Gerät entweder seine Konstruktionslebensdauer übergeht oder fehlschlägt. Beispiele für Orus sind Pumpen, Lagertanks, Controller -Boxen, Antennen und Batterieeinheiten. Einige Einheiten können mit Roboterarmen ersetzt werden. Die meisten werden außerhalb des Bahnhofs aufbewahrt, entweder auf kleinen Paletten genannt Express -Logistikträger (ELCS) oder teilen größere Plattformen genannt Externe Stauplattformen die auch wissenschaftliche Experimente durchführen. Beide Paletten Arten liefern für viele Teile Strom, die durch die Kälte des Raums beschädigt werden könnten und erfordern. Die größeren Logistikträger haben auch lokale Netzwerkverbindungen (LAN Area Network) für die Telemetrie, um Experimente zu verbinden. Eine starke Betonung der Bestrafung der USOS mit Orus, um 2011 vor dem Ende des NASA -Shuttle -Programms, da der kommerzielle Ersatz Cygnus und Dragon einen Zehntel bis ein Viertel der Nutzlast tragen.

Unerwartete Probleme und Misserfolge haben sich auf die Montage- und Arbeitspläne der Station ausgewirkt, die zu reduzierten Fähigkeiten führen und in einigen Fällen aus Sicherheitsgründen die Aufgabe der Station erzwungen haben könnten. Zu den schwerwiegenden Problemen zählen ein Luftleck aus den USOs im Jahr 2004.[290] die Entlüftung von Dämpfen von einem Elektron Sauerstoffgenerator im Jahr 2006,[291] und das Versagen der Computer im ROS im Jahr 2007 während STS-117 Das ließ die Station ohne Streuheit, Elektron, Vozdukh und andere Operationen des Umweltkontrollsystems. Im letzteren Fall wurde festgestellt, dass die Ursache die Kondensation innerhalb von elektrischen Anschlüssen ist, die zu einem Kurzschluss führen.[292]

Während der STS-120 im Jahr 2007 und nach der Verlagerung der P6-Truss- und Solar-Arrays wurde beim Entfalten festgestellt, dass das Solaranordner zerrissen und nicht ordnungsgemäß eingesetzt wurde.[293] Eine Eva wurde von durchgeführt Scott Parazynski, assistiert von Douglas Wheelock. Es wurden zusätzliche Vorsichtsmaßnahmen getroffen, um das Risiko eines Elektroschocks zu verringern, da die Reparaturen mit dem Sonnenlicht ausgesetzt waren.[294] Die Probleme mit dem Array wurden im selben Jahr durch Probleme mit dem Steuerbord -Solar -Alpha -Rotationsgelenk (SARJ) befolgt, das die Arrays auf der Steuerbordseite der Station dreht. Es wurden übermäßige Vibrationen und Hochstrom-Spikes im Array-Antriebsmotor festgestellt, was zu einer Entscheidung führte, die Bewegung des Steuerbord-SARJ bis zur Verständnis der Ursache erheblich einzudämmen. Inspektionen während EVAs auf STS-120 und STS-123 zeigten eine ausgedehnte Kontamination durch metallische Späne und Trümmer im großen Antriebsrad und bestätigte die Schäden an den großen metallischen Lageroberflächen, sodass die Verbindung eingesperrt wurde, um weitere Schäden zu vermeiden.[295][296] Reparaturen an den Fugen wurden während STS-126 mit Schmierung und dem Austausch von 11 von 12 Trundellagern am Gelenk.[297][298]

Im September 2008 wurde erstmals in Soyuz -Bildern Beschädigungen des S1 -Kühlers bemerkt. Das Problem wurde zunächst nicht als ernst angesehen.[299] Die Bilder zeigten, dass die Oberfläche eines Subpanels von der zugrunde liegenden zentralen Struktur zurückgezogen hat, möglicherweise aufgrund von Mikro-Meteoroid- oder Trümmern. Am 15. Mai 2009 wurde der Ammoniakröhrchen des beschädigten Kühlerpanels durch den computergesteuerten Verschluss eines Ventils mechanisch vom Rest des Kühlsystems abgeschaltet. Das gleiche Ventil wurde dann verwendet, um das Ammoniak aus dem beschädigten Panel zu entlüften, was die Möglichkeit eines Ammoniaklecks beseitigt.[299] Es ist auch bekannt, dass ein Servicemodul -Thruster -Cover den S1 -Kühler nach der Verpackung während einer EVA im Jahr 2008 auftrat, aber seine Wirkung, falls vorhanden, nicht bestimmt wurde.

In den frühen Morgenstunden des 1. August 2010 verließ ein Ausfall in der Kühlschlaufe A (Steuerbordseite), einer von zwei externen Kühlschleifen, die Station mit nur der Hälfte ihrer normalen Kühlkapazität und der Null -Redundanz in einigen Systemen.[300][301][302] Das Problem schien sich im Ammoniakpumpenmodul zu befinden, das die Ammoniakkühlflüssigkeit zirkuliert. Mehrere Subsysteme, darunter zwei der vier CMGs, wurden geschlossen.

Geplante Operationen der ISS wurden durch eine Reihe von EVAs unterbrochen, um das Problem der Kühlsystem zu beheben. Eine erste EVA am 7. August 2010, um das fehlgeschlagene Pumpenmodul zu ersetzen, wurde aufgrund eines Ammoniaklecks in einem von vier Schnelldiskonnects nicht vollständig abgeschlossen. Eine zweite EVA am 11. August hat das fehlgeschlagene Pumpenmodul erfolgreich entfernt.[303][304] Eine dritte EVA musste die Schleife A zur normalen Funktionalität wiederherstellen.[305][306]

Das Kühlsystem der USOs ist größtenteils von der US -Firma Boeing gebaut.[307] Dies ist auch der Hersteller der fehlgeschlagenen Pumpe.[300]

Die vier Hauptbus -Umschalteinheiten (MBSUS im S0 -Fachwerk) steuern die Stromversorgung von den vier Solar -Array -Flügeln zum Rest der ISS. Jede MBSU verfügt über zwei Stromkanäle, die 160 V DC von den Arrays zu zwei DC-to-DC-Stromversorgern (DDCUs) füttern, die die in der Station verwendete 124-V-Leistung liefern. Ende 2011 hörte MBSU-1 ein, auf Befehle zu reagieren oder Daten zu senden, die seine Gesundheit bestätigen. Während es immer noch korrekt an die Stromversorgung gerichtet ist, sollte es bei der nächsten verfügbaren EVA ausgetauscht werden. Eine Ersatz -MBSU war bereits an Bord, aber eine EVA am 30. August 2012 konnte nicht fertiggestellt werden, als ein Bolzen festgezogen wurde, um die Installation der Ersatzeinheit zu beenden, bevor die elektrische Verbindung gesichert wurde.[308] Der Verlust von MBSU-1 beschränkte die Station auf 75% seiner normalen Leistungskapazität, was geringfügige Einschränkungen bei normalen Operationen erfordert, bis das Problem behoben werden konnte.

Am 5. September 2012 ersetzten Astronauten Sunita Williams und Akihiko Hoshide in einer zweiten sechstündigen EVA erfolgreich MBSU-1 und restaurierten die ISS auf 100% Strom.[309]

Am 24. Dezember 2013 installierte Astronauten eine neue Ammoniakpumpe für das Kühlsystem der Station. Das fehlerhafte Kühlsystem war Anfang des Monats gescheitert und hielt viele der Wissenschaftsexperimente der Station an. Astronauten mussten beim Installieren der neuen Pumpe einem "Mini -Schneesturm" Ammoniak trotzen. Es war nur der zweite Heiligabendraum in der NASA -Geschichte.[310]

Missionskontrollzentren

Die Komponenten der ISS werden von ihren jeweiligen Weltraumagenturen bei betrieben und überwacht Missionskontrollzentren weltweit, einschließlich RKA Mission Control Center, ATV -Kontrollzentrum, JEM Control Center und HTV Control Center bei Tsukuba Space Center, Christopher C. Kraft Jr. Mission Control Center, Nutzlast- und Integrationszentrum, Columbus Control Center und Mobiles Servicesystem Kontrolle.

Leben an Bord

Crewaktivitäten

Techniker Gregory Chamitoff Aus einem Fenster blicken
STS-122 Missionspezialisten, die an Roboterausrüstung im US -Labor arbeiten

Ein typischer Tag für die Besatzung beginnt mit einem Aufwachen um 06:00 Uhr, gefolgt von Aktivitäten nach dem Schlafengehen und einer morgendlichen Inspektion des Bahnhofs. Die Besatzung isst dann Frühstück und nimmt an einer täglichen Planungskonferenz mit Missionskontrolle teil, bevor sie gegen 08:10 Uhr mit der Arbeit beginnt. Die erste geplante Übung des Tages folgt, wonach die Besatzung bis 13:05 weiter arbeitet. Nach einer einstündigen Mittagspause besteht der Nachmittag aus mehr Bewegung und Arbeit, bevor die Besatzung ihre Aktivitäten vor dem Schlafen ab 19:30 Uhr durchführt, einschließlich Abendessen und einer Crew-Konferenz. Die geplante Schlafperiode beginnt um 21:30 Uhr. Im Allgemeinen arbeitet die Besatzung an einem Wochentag zehn Stunden pro Tag und samstags fünf Stunden, wobei der Rest der Zeit ihre eigene Entspannung oder Arbeitsaufhole hat.[311]

Die Zeitzone, die an Bord der ISS verwendet wird, ist abgestimmte Weltzeit (KOORDINIERTE WELTZEIT).[312] Die Fenster sind während der Nachtstunden bedeckt, um den Eindruck der Dunkelheit zu vermitteln, da die Station 16 Sonnenaufgänge und Sonnenuntergänge pro Tag erfährt. Während des Besuchs von Space Shuttle -Missionen folgte die ISS -Crew hauptsächlich dem Shuttle des Shuttles Mission verstrichene Zeit (Met), eine flexible Zeitzone, die auf der Startzeit der Space Shuttle -Mission basiert.[313][314][315]

Die Station bietet Crew Quartier für jedes Mitglied der Expeditionsbesatzung mit zwei "Schlafstationen" in der Zvezda, eins in Nauka und vier weitere installiert in Harmonie.[316][317][318][319] Die USOS-Quartiere sind private, schalldichte stellvertretende Stände. Die ROS -Crew Quartier in Zvezda Fügen Sie ein kleines Fenster hinzu, lüfteten aber weniger Belüftung und Schallabweis. Ein Besatzungsmitglied kann in einem Crew -Viertel in einem zusammenbackten Schlafsack schlafen, Musik hören, einen Laptop verwenden und persönliche Gegenstände in einer großen Schublade oder in Netzen aufbewahren, die an den Wänden des Moduls befestigt sind. Das Modul bietet auch eine Leselampe, ein Regal und einen Desktop.[320][321][322] Besuchsbesatzungen haben kein Schlafmodul und befestigen einen Schlafsack an einem verfügbaren Raum an einer Wand. Es ist möglich, frei durch die Station zu schlafen, aber dies wird im Allgemeinen vermieden, da die Möglichkeit, auf empfindliche Geräte zu stoßen, zu stoßen.[323] Es ist wichtig, dass Besatzungsunterkünfte gut belüftet sind. Andernfalls können Astronauten Sauerstoffschuppen aufwachen und nach Luft schnappen, da sich eine Blase ihres eigenen Ausatmungsdioxids um ihre Köpfe gebildet hat.[320] Während verschiedener Stationstationsaktivitäten und der Ruhestandszeiten können die Lichter in der ISS gedimmt, ausgeschaltet werden und ausgeschaltet werden und Farbtemperaturen angepasst.[324][325]

Lebensmittel und persönliche Hygiene

Nine astronauts seated around a table covered in open cans of food strapped down to the table. In the background a selection of equipment is visible, as well as the salmon-coloured walls of the Unity node.
Die Besatzungen von Expedition 20 und STS-127 Genießen Sie eine Mahlzeit im Inneren Einheit.
Hauptspeisschreibtisch im Knoten 1
In der ISS werden frisches Obst und Gemüse angebaut.

Auf den USOs ist der größte Teil des Lebensmittels an Bord von Plastiktüten vakuumversiegelt. Dosen sind selten, weil sie schwer und teuer am Transport sind. Konserviertes Essen wird von der Besatzung nicht hoch angesehen und der Geschmack wird in der Mikrogravitation verringert.[320] Es werden also Anstrengungen unternommen, um das Essen schmackhafter zu machen, einschließlich der Verwendung von mehr Gewürzen als beim regelmäßigen Kochen. Die Besatzung freut sich auf die Ankunft eines Raumfahrzeugs von der Erde, während sie frisches Obst und Gemüse bringen. Es wird darauf geachtet, dass Lebensmittel keine Krümel erzeugen, und flüssige Gewürze werden gegenüber Festkörpern bevorzugt, um kontaminierende Stationsgeräte zu vermeiden. Jedes Besatzungsmitglied verfügt über individuelle Food-Pakete und kocht sie mit der integrierten Galeere. Die Galeere verfügt über zwei Lebensmittelwärmer, einen Kühlschrank (hinzugefügt im November 2008) und einen Wasserspender, der sowohl erhitztes als auch ungeheiztes Wasser liefert.[321] Getränke werden als dehydriertes Pulver bereitgestellt, das vor dem Verbrauch mit Wasser gemischt wird.[321][322] Getränke und Suppen werden aus Plastiktüten mit Strohhalmen genommen, während festes Essen mit einem Messer und einer Gabel gegessen wird, die an ein Tablett mit Magneten befestigt ist, um zu verhindern, dass sie wegschweben. Alle Lebensmittel, die wegschwimmen, einschließlich Krümel, müssen gesammelt werden, um zu verhindern, dass die Luftfilter und andere Geräte der Station verstopfen.[322]

Schauer auf Weltraumstationen wurden in den frühen 1970er Jahren eingeführt Skylab und SALYUT3.[326]: 139 Durch SALYUT 6, in den frühen 1980er Jahren beschwerte sich die Besatzung über die Komplexität des Duschens im Weltraum, was eine monatliche Aktivität war.[327] Die ISS enthält keine Dusche. Stattdessen waschen die Besatzungsmitglieder mit einem Wasserstrahl und nassen Wischtüchern, wobei die Seife aus einem Zahnpastusrohr-ähnlichen Behälter abgegeben werden. Die Besatzungen sind auch mit spüllosen Shampoo und essbarem Zahnpasta zur Verfügung gestellt, um Wasser zu sparen.[323][328]

Es gibt zwei Weltraumtoiletten auf der ISS, beide aus russischem Design, befindet sich in Zvezda und Ruhe.[321] Diese Abfälle und Hygienekompartimente verwenden ein fangesteuertes Saugsystem, das dem Sammelsystem für Space Shuttle-Abfälle ähnelt. Astronauten befestigen sich zunächst am Toilettensitz, der mit federbelasteten zurückhaltenden Stangen ausgestattet ist, um ein gutes Siegel zu gewährleisten.[320] Ein Hebel betreibt einen leistungsstarken Lüfter und ein Sauglochrutsche öffnet: Der Luftstrom trägt den Abfall weg. Feste Abfälle werden in einzelnen Beuteln gesammelt, die in einem Aluminiumbehälter gelagert werden. Vollständige Container werden zur Entsorgung in das Progress -Raumschiff übertragen.[321][329] Flüssigabfälle werden durch einen an der Vorderseite der Toilette verbundenen Schlauch mit anatomisch korrekten "Urintrichteradaptern" an der Röhre evakuiert, damit Männer und Frauen dieselbe Toilette verwenden können. Der umgeleitete Urin wird gesammelt und in das Wasserwiederherstellungssystem überführt, wo es in Trinkwasser recycelt wird.[322] Im Jahr 2021 brachte die Ankunft des NAUKA -Moduls auch eine dritte Toilette in die ISS.[330]

Die Weltraumtoilette in der Zvezda Modul im russischen Segment
Die Haupttoilette im US -Segment im US Ruhe Modul
* Beide Toiletten haben russischer Design

Gesundheit und Sicherheit der Besatzung

Gesamt

Am 12. April 2019 meldete die NASA medizinische Ergebnisse aus der Astronaut Twin Study. Astronaut Scott Kelly verbrachte ein Jahr im Weltraum für die ISS, während Sein Zwilling verbrachte das Jahr auf Erden. Es wurden mehrere lang anhaltende Veränderungen beobachtet, einschließlich solcher mit Veränderungen in DNA und Erkenntnis, wenn ein Zwilling mit dem anderen verglichen wurde.[331][332]

Im November 2019 berichteten die Forscher, dass Astronauten ernsthaft erlebten Blutkreislauf und gerinnen Probleme in Bord an Bord der ISS, basierend auf einer sechsmonatigen Studie mit 11 gesunden Astronauten. Die Ergebnisse können nach Angaben der Forscher eine langfristige Raumfahrt beeinflussen, einschließlich einer Mission am Planeten Mars.[333][334]

Strahlung

Video der Südlicht,, von der Besatzung von Expedition 28 auf einem aufsteigenden Pass von südlich von Madagaskar nach nördlich Australiens über dem Indischen Ozean

Die ISS ist teilweise vor der Weltraumumgebung durch Erdmagnetfeld. Aus einer durchschnittlichen Entfernung von etwa 70.000 km von der Erdoberfläche entfernt, je nach Sonnenaktivität, die Magnetosphäre beginnt ablenken Sonnenwind rund um die Erde und die Raumstation. Sonneneruptionen sind immer noch eine Gefahr für die Besatzung, die nur wenige Minuten Warnung erhalten kann. Im Jahr 2005, während des anfänglichen "Protonsturms" einer X-3-Klassen-Solarflare, die Crew von Expedition 10 suchte Schutz in einem stärker abgeschirmten Teil des für diesen Zweck entwickelten ROS.[335][336]

Subatomar geladene Partikel vor allem Protonen Aus kosmischen Strahlen und Sonnenwind werden normalerweise die Erdatmosphäre absorbiert. Wenn sie in ausreichender Menge interagieren, ist ihre Wirkung auf das bloßende Auge in einem Phänomen sichtbar, das genannt wird Aurora. Außerhalb der Erdatmosphäre sind ISS -Crews ungefähr einem ausgesetzt Millisievert Jeden Tag (ungefähr ein Jahr natürlicher Exposition auf Erde), was zu einem höheren Krebsrisiko führt. Strahlung kann ein lebendes Gewebe durchdringen und die DNA und die DNA beschädigen Chromosomen von Lymphozyten; zentral für die Immunsystem, jede Schädigung dieser Zellen könnte zum niedrigeren beitragen Immunität von Astronauten erlebt. Strahlung wurde auch mit einer höheren Inzidenz von in Verbindung gebracht Katarakte in Astronauten. Schutzabschirm und Medikamente können die Risiken auf ein akzeptables Niveau senken.[57]

Die Strahlungsniveaus auf der ISS sind etwa fünfmal höher als die von Fluggästen und Crews, da das elektromagnetische Feld der Erde fast den gleichen Schutz gegen Solar und andere Strahlungsarten in der niedrigen Erdumlaufbahn wie in der Stratosphäre bietet. Zum Beispiel würde bei einem 12-stündigen Flug ein Passagier von Fluggesellschaft 0,1 Millisievertagen von Strahlung oder einer Rate von 0,2 Millisievert pro Tag erleben. Dies ist nur ein Fünftel der Rate eines Astronauten in Leo. Darüber hinaus erleben Fluggäste dieser Fluggäste für einige Flugstunden, während die ISS -Crew für ihren gesamten Aufenthalt an Bord des Bahnhofs ausgesetzt ist.[337]

Betonen

Kosmonaut Nikolai Budarin bei der Arbeit im Inneren der Zvezda Service -Modul -Crew Quartier

Es gibt erhebliche Beweise dafür psychosozial Stressoren gehören zu den wichtigsten Hindernissen für die optimale Moral und Leistung der Besatzung.[338] Kosmonaut Valery Ryumin schrieb in seinem Tagebuch während einer besonders schwierigen Zeit an Bord der SALYUT 6 Raumstation: "Alle für den Mord notwendigen Bedingungen werden erfüllt, wenn Sie zwei Männer in einer Kabine mit einem Messen von 18 Fuß bis 20 [5,5 m × 6 m] schließen und zwei Monate zusammen lassen."

Das Interesse der NASA an psychologischer Stress verursacht durch Raumfahrt, ursprünglich studiert, als ihre Besatzungsmissionen begannen, und wurde wieder entfacht, als sich Astronauten Kosmonauten an der russischen Raumstation anschlossen Mir. Häufige Stressquellen bei frühen US -Missionen waren die Aufrechterhaltung einer hohen Leistung unter öffentlicher Prüfung und Isolation von Gleichaltrigen und Familie. Letzteres ist immer noch oft eine Ursache für Stress für die ISS, z. B. wenn die Mutter des NASA -Astronautens Daniel Tani starb bei einem Autounfall, und als Michael Fincke gezwungen war, die Geburt seines zweiten Kindes zu verpassen.

Eine Untersuchung des längsten Raumfluges kam zu dem Schluss, dass die ersten drei Wochen eine kritische Zeit sind, in der die Aufmerksamkeit nachteilig beeinflusst wird, da die Nachfrage nach dem extremen Umweltveränder angewendet wird.[339] Die ISS -Crew -Flüge dauern in der Regel etwa fünf bis sechs Monate.

Das Arbeitsumfeld ISS umfasst weiteren Stress, der durch das Leben und Arbeiten unter beengten Bedingungen mit Menschen aus sehr unterschiedlichen Kulturen verursacht wird, die eine andere Sprache sprechen. Raumstationen der ersten Generation hatten Crews, die eine einzige Sprache sprachen; Stationen der zweiten und dritten Generation haben Crew aus vielen Kulturen, die viele Sprachen sprechen. Astronauten müssen sprechen Englisch und Russischund zusätzliche Sprachen zu kennen ist noch besser.[340]

Aufgrund der Schwerkraft tritt häufig Verwirrung auf. Obwohl es im Weltraum kein Auf und Ab gibt, haben einige Besatzungsmitglieder das Gefühl, dass sie auf den Kopf gestellt sind. Sie können auch Schwierigkeiten haben, Entfernungen zu messen. Dies kann zu Problemen führen, wie sich in der Raumstation zu verlieren, Schalter in die falsche Richtung zu ziehen oder die Geschwindigkeit eines sich nähernden Fahrzeugs beim Docking falsch zu beeinträchtigen.[341]

Medizinisch

A man running on a treadmill, smiling at the camera, with bungee cords stretching down from his waistband to the sides of the treadmill
Astronaut Frank de Winne, anhängend an TVIS -Laufband mit Bungee -Kabeln an Bord der ISS

Das physiologisch Auswirkungen der langfristigen Schwerelosigkeit umfassen MuskelatrophieVerschlechterung des Skeletts (Osteopenie), Fluidumverteilung, eine Verlangsamung des kardiovaskulären Systems, verringerte die Produktion von roten Blutkörperchen, Gleichgewichtsstörungen und eine Schwächung des Immunsystems. Zu den geringeren Symptomen zählen der Verlust der Körpermasse und die Schwellung des Gesichts.[57]

Der Schlaf wird in der ISS regelmäßig gestört, da die Missionsanforderungen wie eingehende oder abreisen Raumschiffe. Die Schallpegel in der Station sind unvermeidlich hoch. Die Atmosphäre kann nicht in der Lage Thermosiphon Natürlich müssen die Lüfter jederzeit die Luft verarbeiten, die in der FreeFall-Umgebung (Null) stagniert.

Um einige der nachteiligen Auswirkungen auf den Körper zu verhindern, ist die Station ausgestattet mit: zwei TVIs Laufbänder (einschließlich des Colbert); das Ared (Advanced Resistive Training Device), das verschiedene Gewichtheberübungen ermöglicht, die Muskeln hinzufügen, ohne die reduzierte Knochendichte der Astronauten zu erhöhen (oder kompensieren);[342] und ein stationäres Fahrrad. Jeder Astronaut verbringt mindestens zwei Stunden pro Tag mit der Ausrüstung.[320][321] Astronauten verwenden Bungee -Kabel, um sich an das Laufband zu schnallen.[343][344]

Mikrobiologische Umweltgefahren

Gefährliche Formen, die Luft- und Wasserfilter faulen können, können sich an Bord von Raumstationen entwickeln. Sie können Säuren produzieren, die Metall, Glas und Gummi abbauen. Sie können auch für die Gesundheit der Crew schädlich sein. Mikrobiologische Gefahren haben zu einer Entwicklung des Locad-PTs die häufige Bakterien und Formen schneller identifiziert als Standardmethoden von Kultivierung, für die möglicherweise eine Probe auf die Erde zurückgeschickt wird.[345] Die Forscher berichteten im Jahr 2018, nachdem das Vorhandensein von fünf festgestellt wurde Enterobacter bugandensis Bakterienstämme auf der ISS (keine davon sind pathogen für den Menschen), dass Mikroorganismen in der ISS sorgfältig überwacht werden sollten, um Astronauten weiterhin medizinisch gesunde Umgebung zu sichern.[346][347]

Die Kontamination an Weltraumstationen kann durch verringerte Luftfeuchtigkeit und durch die Verwendung von Farbe, die die Chemikalien mit dem tollen tollenden Chemikalien sowie die Verwendung von antiseptischen Lösungen enthält, verhindert werden. Alle in der ISS verwendeten Materialien werden auf Widerstand getestet gegen Pilze.[348]

Im April 2019 berichtete die NASA, dass eine umfassende Studie zu den in der ISS vorhandenen Mikroorganismen und Pilzen durchgeführt worden sei. Die Ergebnisse können nützlich sein, um die Gesundheits- und Sicherheitsbedingungen für Astronauten zu verbessern.[349][350]

Lärm

Der Weltraumflug ist nicht von Natur aus leise, wobei Geräuschpegel über akustische Standards bis hinten überschreiten Apollo -Missionen.[351][352] Aus diesem Grund haben sich die NASA und die International Space Station International Partner entwickelt Geräuschpegelkontrolle und Schwerhörigkeit Präventionsziele als Teil des Gesundheitsprogramms für Besatzungsmitglieder. Insbesondere waren diese Ziele seit den ersten Tagen der ISS -Montage und -Operation der Hauptschwerpunkt der MMOP -Untergruppe für multilaterale Medical Operations Panel (MMOP).[353][354] Die Bemühungen beinhalten Beiträge von Akustische Ingenieure, Audiologen, Industriehygienikerund Ärzte, aus denen die Mitgliedschaft der Untergruppe von NASA, Roscosmos, der Europäischen Weltraumagentur (ESA), der japanischen Luft- und Raumfahrt Exploration Agency (JAXA) und der Canadian Space Agency (CSA) besteht.

Im Vergleich zu terrestrischen Umgebungen können die Geräuschpegel, die Astronauten und Kosmonauten an der ISS entstehen Arbeitssicherheit-und Gesundheitsbehörde - selten 85 DBA erreichen. Die Besatzungsmitglieder sind jedoch 24 Stunden am Tag, sieben Tage in der Woche, diesen Niveaus ausgesetzt, wobei die aktuellen Missionen durchschnittlich sechs Monate in Dauer sind. Diese Geräuschwerte führen auch Risiken für die Gesundheit und Leistung der Besatzung in Form von Schlafstörungen und Kommunikation sowie verringerten Alarm auf Hörbarkeit.

Während der 19 -jährigen Geschichte der ISS wurden erhebliche Anstrengungen unternommen, um die Geräuschpegel der ISS zu begrenzen und zu verringern. Während des Entwurfs- und Vorflugaktivitäten haben Mitglieder der akustischen Untergruppe akustische Grenzwerte und Überprüfungsanforderungen geschrieben, konzipiert und wählen beruhigste verfügbare Nutzlasten aus und führten dann vor dem Start akustische Überprüfungstests durch.[353]: 5.7.3 Während der Raumfahrt hat die Akustik -Untergruppe jedes ISS -Modul in Flugschallpegeln bewertet, die von einer großen Anzahl von Rauschquellen für Fahrzeug- und Wissenschaftsexperiment hergestellt wurden, um die Einhaltung strenger akustischer Standards zu gewährleisten. Die akustische Umgebung zu ISS änderte sich, als während ihres Bauwesens zusätzliche Module hinzugefügt wurden und zusätzliche Raumschiffe zur ISS eintreffen. Die Acoustics -Untergruppe hat auf diesen dynamischen Betriebsplan reagiert, indem er akustische Abdeckungen, Absorptionsmaterialien, absorbiert und verwendet wird, und die Verwendung von Acustic -Covers, Absorptionsmaterialien, Geräuschbarrierenund Vibrationsisolatoren, um den Geräuschpegel zu reduzieren. Wenn Pumpen, Ventilatoren und Lüftungssysteme zunehmen und erhöhte Geräuschpegel aufweisen Umgebungsgeräuschpegel.

Die NASA hat die meistkonservativen Schadensrisikokriterien übernommen (basierend auf Empfehlungen aus dem Nationales Institut für Arbeitssicherheit und Gesundheit und die Weltgesundheitsorganisation), um alle Besatzungsmitglieder zu schützen. Die MMOP -Akustik -Untergruppe hat ihren Ansatz zur Behandlung von Geräuschrisiken in dieser einzigartigen Umgebung durch Anwenden oder Modifizierung terrestrischer Ansätze zur Prävention von Hörverlust angepasst, um diese konservativen Grenzen festzulegen. Ein innovativer Ansatz war das NASA-Tool (Noise Exposure Ehtuation Tool) (NEET), bei dem Rauschbelastungen in einem aufgabenbasierten Ansatz berechnet werden, um die Notwendigkeit zu bestimmen Hörschutzgeräte (HPDS). Anleitungen zur Verwendung von HPDs, entweder obligatorischer Verwendung oder empfohlen, werden dann im Lärm -Gefahreninventar dokumentiert und während ihrer Missionen zur Crew -Referenz veröffentlicht. Die Akustik -Untergruppe verfolgt auch Spacecraft -Rauschüberschreitungen, gilt Steuerungseinheitund empfiehlt, Hörschutzgeräte zur Reduzierung von Crew -Lärmbelastungen zu reduzieren. Schließlich werden Hörschwellen während der Missionen vor Ort überwacht.

Es gab keine anhaltenden missionsbezogenen Hörschwellenschwellen zwischen den Besatzungsmitgliedern des Orbitalsegments (Jaxa, CSA, ESA, NASA) während der 20-jährigen ISS-Missionsbetrieb oder fast 175.000 Arbeitszeiten. Im Jahr 2020 erhielt die MMOP -Akustik -Untergruppe die Safe-in-Sound-Auszeichnung Für Innovationen für ihre kombinierten Bemühungen, die gesundheitlichen Auswirkungen von Lärm zu mildern.[355]

Feuer und giftige Gase

Ein Brand an Bord oder ein giftiges Gasleck sind andere potenzielle Gefahren. Ammoniak wird in den externen Kühler der Station verwendet und kann möglicherweise in die unter Druck stehenden Module eintreten.[356]

Orbit

Höhe und Orbitalneigung

Grafik zeigt die sich ändernde Höhe der ISS von November 1998 bis November 2018
Animation der ISS -Umlaufbahn vom 14. September 2018 bis zum 14. November 2018. Die Erde wird nicht gezeigt.

Die ISS wird derzeit in einer nahezu kreisförmigen Umlaufbahn mit einer minimalen mittleren Höhe von 370 km und maximal 460 km (290 mi) gehalten.[357] im Zentrum der Thermosphäre, eine Lohe Neigung von 51,6 Grad zum Erdäquator mit einer Exzentrizität von 0,007. Diese Umlaufbahn wurde ausgewählt, weil sie die niedrigste Neigung ist, die von russischen Sojus- und Fortschritts -Raumfahrzeugen direkt erreicht werden kann Baikonur Cosmodrome bei 46 ° N Breitengrad ohne Überfliegen von China oder abgebrachte Raketenstadien in bewohnten Gebieten.[358][359] Es bewegt sich mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 28.000 Kilometern pro Stunde (17.000 Meilen pro Stunde) und absolviert 15,5 Umlaufbahnen pro Tag (93 Minuten pro Umlaufbahn).[2][18] Die Höhe des Bahnhofs durfte etwa die Zeit jedes NASA -Shuttle -Fluges fallen, damit schwerere Lasten in die Station übertragen werden konnten. Nach der Pensionierung des Shuttles wurde die nominelle Umlaufbahn der Raumstation in Höhe (von etwa 350 km auf etwa 400 km) erhöht.[360][361] Andere, häufigere Angebotsbereiche benötigen diese Anpassung nicht, da es sich um wesentlich höhere Leistungsfahrzeuge handelt.[42][362]

Atmosphärischer Luftwiderstand reduziert die Höhe im Durchschnitt um etwa 2 km pro Monat. Orbital -Boosting kann von den beiden Hauptmotoren der Station auf dem durchgeführt werden Zvezda Servicemodul oder russische oder europäische Raumschiff Zvezda's achter Port. Das automatisierte Übertragungsfahrzeug besteht aus der Möglichkeit, a hinzuzufügen Zweiter Docking -Port bis zu seinem achternen Ende, damit ein anderes Handwerk die Station andocken und ankurbeln kann. Es dauert ungefähr zwei Umlaufbahnen (drei Stunden), bis der Schub auf eine höhere Höhe abgeschlossen ist.[362] Die Aufrechterhaltung der ISS -Höhe verbraucht etwa 7,5 Tonnen chemischer Kraftstoff pro Jahr[363] zu einem jährlichen Kosten von rund 210 Millionen US -Dollar.[364]

Umlaufbahnen der ISS, gezeigt im April 2013

Das russische Orbitalsegment enthält das Datenmanagementsystem, das die Leitlinien, Navigation und Kontrolle (ROS GNC) für die gesamte Station übernimmt.[365] Anfänglich, ZaryaDas erste Modul der Station kontrollierte die Station bis kurze Zeit nach dem russischen Servicemodul Zvezda angedockt und wurde die Kontrolle übertragen. Zvezda Enthält das ESA-erstellte DMS-R-Datenmanagementsystem.[366] Unter Verwendung von zwei fehlertoleranten Computern (FTC), Zvezda Berechnet die Position und die Orbitalbahn der Station unter Verwendung redundanter Erde -Horizontsensoren, Solarhorizontsensoren sowie Sonnen- und Sternentrackers. Die FTCs enthalten jeweils drei identische Verarbeitungseinheiten, die parallel arbeiten, und bieten fortgeschrittene Fehlermasken durch Mehrheitswahl.

Orientierung

Zvezda verwendet Gyroskope (Reaktionsräder) und Triebwerke, um sich umzudrehen. Gyroskope erfordern kein Treibmittel; Stattdessen verwenden sie Strom, um Schwung in Schwungrädern zu "speichern", indem sie in die entgegengesetzte Richtung in die Bewegung der Station drehen. Die USOS verfügen über eigene computergesteuerte Gyroskope, um ihre zusätzliche Masse zu bewältigen. Wenn Gyroskope 'sättigen'Triebwerke werden verwendet, um den gespeicherten Schwung abzubrechen. Im Februar 2005, während der Expedition 10, wurde ein falscher Befehl mit etwa 14 Kilogramm Treibmittel an den Computer der Station gesendet, bevor der Fehler bemerkt und repariert wurde. Wenn die Einstellungskontrollcomputer in ROS und USOs nicht ordnungsgemäß kommunizieren, kann dies zu einem seltenen „Kraftkampf“ führen, bei dem der ROS -GNC -Computer das USOS -Gegenstück ignorieren muss, das selbst keine Triebwerke hat.[367][368][369]

Angedockte Raumschiffe können auch verwendet werden, um die Stationseinstellung aufrechtzuerhalten Installation des S3/S4 -Fachwerks, die elektrische Strom- und Datenschnittstellen für die Elektronik der Station liefert.[370]

Debital -Trümmerdrohungen

Die niedrigen Höhen, in denen die ISS -Umlaufbahnen auch eine Vielzahl von Weltraumschfällen beherbergen.[371] einschließlich ausgegebener Raketenstadien, nicht mehr existierenden Satelliten, Explosionsfragmente (einschließlich Materialien aus Antisatellitenwaffe Tests), Farbflocken, Schlacke von festen Raketenmotoren und Kühlmittel, die von freigesetzt werden VEREINIGTE STAATEN VON AMERIKA Satelliten von Atomkraftwerken. Diese Objekte zusätzlich zu natürlicher Mikrometeoroide,[372] sind eine erhebliche Bedrohung. Objekte, die groß genug sind, um die Station zu zerstören, können verfolgt werden und sind nicht so gefährlich wie kleinere Trümmer.[373][374] Objekte, die zu klein sind, um durch optische und Radarinstrumente von ungefähr 1 cm bis hin zu mikroskopischer Größe zu erkennen, Anzahl in den Billionen. Trotz ihrer geringen Größe sind einige dieser Objekte eine Bedrohung aufgrund ihrer kinetische Energie und Richtung in Bezug auf die Station. Die Raumspannungsbesatzung in Raumanzügen ist ebenfalls gefährdet und konsequent Vakuumbelastung.[375]

Ballistische Paneele, auch Mikrometeorit -Abschirmung genannt, werden in die Station eingebaut, um unter Druck gesetzte Abschnitte und kritische Systeme zu schützen. Der Typ und die Dicke dieser Felder hängen von ihrer vorhergesagten Beschädigungsbelastung ab. Die Schilde und die Struktur der Station haben unterschiedliche Designs auf dem ROS und den USOs. Auf den USOs, Whipple Shields werden verwendet. Die US-Segmentmodule bestehen aus einer inneren Schicht aus 1,5–5,0 cm dick (0,59–1,97 Zoll) Aluminium, eine 10 cm dicke Zwischenschichten von Kevlar und Nextel (ein Keramikstoff),[376] und eine äußere Schicht von rostfreier Stahl, was dazu führt, dass Objekte vor dem Schlagen des Rumpfes in eine Wolke zerschmettert werden, wodurch die Wirkung Energie des Aufpralls verbreitet wird. Auf dem ROS, a Kohlefaser verstärkte Polymer Der Wabenbildschirm ist vom Rumpf abgebaut, ein Aluminium-Wabenbildschirm ist davon mit einer Wärmeisolierung mit Bildschirm-Vakuum-Wärme und Glasstoff über der Oberseite.[377]

Space Debris wird aus dem Boden aus der Ferne verfolgt, und die Stationsbesatzung kann benachrichtigt werden.[378] Bei Bedarf können Triebwerke im russischen Orbitalsegment die Orbitalehöhe der Station verändern und die Trümmer vermeiden. Diese Abläufe Vermeidungsmanöver (Dämme) sind nicht ungewöhnlich, wenn Rechenmodelle zeigen, dass sich die Trümmer innerhalb einer bestimmten Bedrohungsentfernung nähern. Bis Ende 2009 wurden zehn Dämme durchgeführt.[379][380][381] Normalerweise wird eine Erhöhung der Orbitalgeschwindigkeit der Größenordnung von 1 m/s verwendet, um die Umlaufbahn um ein oder zwei Kilometer zu erhöhen. Bei Bedarf kann auch die Höhe gesenkt werden, obwohl ein solches Manöver -Treibmittel.[380][382] Wenn eine Bedrohung durch Orbitalabfälle zu spät identifiziert wird, als dass ein Damm sicher durchgeführt wird, schließt die Bahnhofsbesatzung alle Luken an Bord der Station und zog sich in ihr Raumschiff zurück, um in der Lage zu sein, evakuieren zu können, falls die Station durch das schwer beschädigt wurde Trümmer. Diese Teilstation Evakuierung ereignete sich am 13. März 2009, 28. Juni 2011, 24. März 2012 und 16. Juni 2015.[383][384]

Im November 2021 eine Trümmerwolke aus der Zerstörung von Kosmos 1408 Durch einen Antisatellitenwaffentest bedrohte die ISS die ISS, was zur Ankündigung eines gelben Alarms führte, was zum Schutz der Besatzung in den Crew-Kapseln führte.[385] Ein paar Wochen später musste es ein außerplanmäßiges Manöver durchführen, um die Station um 310 Meter zu fallen, um eine Kollision mit gefährlichen Raumabfällen zu vermeiden.[386]

Sichtungen von der Erde

Die ISS ist für die sichtbar Nakedauge Als sich langsam bewegende, hell weiße Punkt wegen reflektierter Sonneneinstrahlung und in den Stunden nach Sonnenuntergang und vor Sonnenaufgang zu sehen sein, wenn die Station Sonneneinstrahlung bleibt, aber der Boden und der Himmel dunkel sind.[387] Die ISS dauert ungefähr 10 Minuten, um von einem Horizont zum anderen zu übergeben, und ist nur ein Teil dieser Zeit zu sich Schatten der Erde. Aufgrund der Größe ihrer reflektierenden Oberfläche ist die ISS das hellste künstliche Objekt am Himmel (ohne andere Satelliten fackeln) mit einem ungefähren Maximum Größe von –4, wenn es im Sonnenlicht und Overhead (ähnlich wie Venus) und ein Maximum Winkelgröße von 63 Bogensekunden.[388] Die ISS, wie viele Satelliten, einschließlich der Iridium Constellation, kann auch Fackeln von bis zu 16 -facher Helligkeit der Venus erzeugen, wenn Sonnenlicht von reflektierenden Oberflächen glüht.[389][390] Die ISS ist auch am helllichten Tageslicht sichtbar, wenn auch mit viel mehr Schwierigkeiten.

Tools werden von einer Reihe von Websites bereitgestellt, wie z. B. Himmel (sehen Live -Betrachtung unten) sowie Smartphone Anwendungen, die verwendet werden Orbitaldaten und der Längen- und Breitengrad des Beobachters, um anzuzeigen, wann die ISS sichtbar ist (Wetter zulässt), wobei die Station zu steigen scheint, die Höhe über dem Horizont, die sie erreicht Horizont oder in den Schatten der Erde eindringen.[391][392][393][394]

Im November 2012 startete die NASA ihren "Spot the Station" -Dienst, der Personen Text- und E -Mail -Warnungen sendet, wenn die Station über ihre Stadt fliegen soll.[395] Die Station ist aus 95% des bewohnten Landes auf Erden sichtbar, ist jedoch nicht aus extremen nördlichen oder südlichen Breiten sichtbar.[358]

Unter bestimmten Bedingungen kann die ISS nachts in fünf aufeinanderfolgenden Umlaufbahnen beobachtet werden. Diese Bedingungen sind 1) eine Beobachter-Position mit mittlerer Breite, 2) nahe der Zeit der Sonnenwende mit 3) der ISS in Richtung der Pole in Richtung der Pole des Pols in der Nähe der Ortszeit von Mitternacht. Die drei Fotos zeigen die ersten, mittleren und letzten der fünf Pässe am 5. bis 6. Juni 2014.

Astrophotographie

Die ISS und HTV wurden von der Erde von fotografiert Ralf Vandebergh

Mit einer an Teleskop montierten Kamera zum Fotografieren ist die Station ein beliebtes Hobby für Astronomen.[396] Während der Verwendung einer montierten Kamera zum Fotografieren der Erde und der Sterne ist ein beliebtes Hobby für die Crew.[397] Die Verwendung eines Teleskops oder eines Fernglass ermöglicht die Anzeige der ISS bei Tageslicht.[398]

Zusammensetzung von sechs Fotos der ISS, die den gibbous Mond überschreitet

Transits der ISS vor der Sonne, insbesondere während eines Finsternis (Und so sind die Erde, Sonne, Mond und ISS ungefähr in einer einzigen Linie positioniert) für Amateurastronomen von besonderem Interesse.[399][400]

Internationale Kooperation

Eine am 28. Januar 1998 unterzeichnete Gedenkplaque -Ehren der Raumstation zwischenstaatlichen Abkommen

Mit fünf Weltraumprogrammen und fünfzehn Ländern,[401] Die internationale Raumstation ist das politisch und rechtlich komplexeste Raum -Erkundungsprogramm in der Geschichte.[402] In der zwischenstaatlichen Vereinbarung von 1998 werden 1998 der Hauptrahmen für die internationale Zusammenarbeit zwischen den Parteien festgelegt. Eine Reihe nachfolgender Vereinbarungen regeln andere Aspekte der Station, die von Gerichtsbarkeitsfragen bis hin zu einem Verhaltenskodex bei besuchenden Astronauten reichen.[403]

Folgt dem 2022 Russische Invasion der UkraineDie fortgesetzte Zusammenarbeit zwischen Russland und anderen Ländern an der internationalen Raumstation wurde in Frage gestellt. britischer Premierminister Boris Johnson kommentierte den aktuellen Status der Zusammenarbeit und sagte: "Ich war allgemein für die fortgesetzte künstlerische und wissenschaftliche Zusammenarbeit, aber unter den gegenwärtigen Umständen ist es schwer zu erkennen, wie selbst diese als normal anhalten können."[404] Am selben Tag, Generaldirektor von Roscosmos Dmitry Rogozin Untergestellt, dass der russische Rückzug dazu führen könnte, dass die internationale Raumstation aufgrund mangelnder Neubeschaffungsfunktionen in einer Reihe von Tweets geschrieben wird. Das Gebiet der USA oder Europas? Es besteht auch die Möglichkeit, den 500-Tonnen-Bau in Indien oder China zu beeinflussen. Möchten Sie sie mit einer solchen Aussicht bedrohen? Die ISS fliegt nicht über Russland, daher ist das gesamte Risiko so deine. Bist du bereit dafür? "[405] Rogozin twitterte später, dass normale Beziehungen zwischen ISS -Partnern nur wiederhergestellt werden konnten, sobald die Sanktionen aufgehoben wurden, und wies an, dass Roscosmos der russischen Regierung Vorschläge zur Beendigung der Zusammenarbeit vorlegen würde.[406] Die NASA erklärte, dass die US Corporation bei Bedarf erforderlich ist Northrop Grumman hat eine Neubindungsfähigkeit angeboten, die die ISS in der Umlaufbahn halten würde.[407]

Am 26. Juli 2022, Yury BorisovRogozins Nachfolger als Leiter von Roscosmos, der dem russischen Präsidenten Putin nach 2024 den Rückzug aus dem Programm vorgelegt hat.[19] Robyn Gatens, der für die Raumstation verantwortliche NASA -Beamte, antwortete jedoch, dass die NASA keine formellen Bekanntmachungen von Roscosmos bezüglich der Auszahlungspläne erhalten habe.[20]

Teilnehmende Länder

Ende der Mission

Viele Raumschiffe der ISS -Wiederverwaltung haben bereits unterzogen Atmosphärischer Wiedereintritt, wie zum Beispiel Jules Verne EIN FERNSEHER

Laut dem WeltraumvertragDie Vereinigten Staaten und Russland sind rechtlich für alle Module verantwortlich, die sie gestartet haben.[408] Es wurden mehrere mögliche Entsorgungsoptionen in Betracht gezogen: natürlicher Orbitalverfall mit zufälliger Wiedereintritt (wie bei Skylab), die Station auf eine höhere Höhe (die Wiedereintritt verzögern würde) und ein kontrolliertes gezielter De-ORBIT an einen abgelegenen Ozeanbereich.[409] Ende 2010 bestand der bevorzugte Plan darin, ein leicht modifiziertes Fortschritts-Raumschiff zu verwenden, um die ISS zu entfernen.[410] Dieser Plan wurde als der einfachste, billigste und mit dem angesehen höchste Sicherheitspanne[klären].[410]

Opsek war zuvor aus Modulen aus dem russischen Orbitalsegment konstruiert, nachdem die ISS stillgelegt wurde. Die in Betracht gezogenen Module für die Entfernung aus der aktuellen ISS umfassten das Mehrzweck -Labormodul (Nauka), ins Leben gerufen im Juli 2021 und die anderen neuen russischen Module, die vorgeschlagen werden, um sie beizubehalten Nauka. Diese neu gestarteten Module wären 2024 immer noch in ihrem Nutzungsleben.[411]

Ende 2011 die Exploration Gateway -Plattform Konzept schlug auch mithilfe der übrig gebliebenen Usos -Hardware und vor Zvezda 2 als tankende Depot und Dienstleistungsstation an einem der Erdmon Lagrange Punkte. Die gesamte USOS war jedoch nicht für die Demontage ausgelegt und wird verworfen.[412]

Im Februar 2015 gab Roscosmos bekannt, dass es bis 2024 Teil des ISS -Programms bleiben würde.[21] Neun Monate zuvor - als Reaktion auf US -Sanktionen gegen Russland über die Annexion der Krim- Russischer stellvertretender Premierminister Dmitry Rogozin hatte erklärt, dass Russland eine US-amerikanische Bitte um die Nutzung der Umlaufbahnstation über 2020 verlängern würde und nur Raketenmotoren für nicht-militärische Satellitenstarts für nicht-militärische Satelliten liefern würde.[413]

Am 28. März 2015 kündigten russische Quellen an, dass Roscosmos und die NASA sich bereit erklärten, an der Entwicklung eines Ersatzes für die derzeitige ISS zusammenzuarbeiten.[414] Igor KomarovDer Leiter des Russlands Roscosmos machte die Ankündigung mit dem NASA -Administrator Charles Bolden an seiner Seite.[415] In einer Erklärung, die Spacenews am 28. März vorgelegt hatte, sagte der NASA -Sprecher David Weaver, die Agentur habe das russische Engagement für die Verlängerung der ISS geschätzt, bestätigte jedoch keine Pläne für eine zukünftige Raumstation.[416]

Am 30. September 2015 wurde der Vertrag von Boeing mit der NASA als Prime -Auftragnehmer für die ISS auf den 30. September 2020 verlängert. Ein Teil der Boeing -Dienste im Rahmen des Vertrags wird sich auf die Erweiterung der primären strukturellen Hardware der Station nach 2020 auf Ende 2028 beziehen.[417]

Es gab auch Vorschläge, dass die Station in kommerzielle Operationen umgewandelt werden könnte, nachdem sie von staatlichen Stellen im Ruhestand gezogen wurde.[418]

Im Juli 2018 sollte das Space Frontier Act von 2018 die Operationen der ISS auf 2030 verlängern. Diese Gesetzesvorlage wurde im Senat einstimmig genehmigt, konnte jedoch nicht im US -Haus bestehen.[419][420] Im September 2018 wurde das führende menschliche Weltraumfluggesetz mit der Absicht eingeführt, die Operationen der ISS auf 2030 zu verlängern, und im Dezember 2018 bestätigt.[26][27][421]

Im Januar 2022 kündigte die NASA ein geplantes Datum des Januar 2031 an, um die ISS zu entfernen und alle Überreste in ein abgelegenes Gebiet des Südpazifischen Ozeans zu leiten.[422]

Kosten

Die ISS wurde als die beschrieben Teuerster Einzelartikel jemals gebaut.[423] Ab 2010 betrugen die Gesamtkosten 150 Milliarden US -Dollar. Dies schließt von 1985 bis 2015 für den Bahnhof von 1985 bis 2015, 12 Milliarden US -Dollar, 5 Milliarden US -Dollar, Japans 5 Milliarden US -Dollar, Kanadas 2 Milliarden US -Dollar und den Kosten von 36 Shuttle -Flügen für den Bau des Bahnhofs, das NASA -Budget von 58,7 Milliarden US -Dollar (89,73 Milliarden US -Dollar) für den Bahnhof, Russlands 12 Milliarden US -Dollar, Europa in Europa, 5 Milliarden US -Dollar, Japan, Kanadas 2 Milliarden US -Dollar und die Kosten von 36 Shuttle -Flügen, geschätzt auf jeweils 1,4 Milliarden US -Dollar oder insgesamt 50,4 Milliarden US -Dollar. Angenommen, 20.000 Einsatztage von 2000 bis 2015 von zwei bis sechs Personen Crews, würde jeder Personentag 7,5 Millionen US-Dollar kosten, weniger als die Hälfte der inflationsbereinigten 19,6 Millionen US-Dollar (5,5 Millionen US .[424]

Im Film

Neben zahlreichen Dokumentarfilmen wie den IMAX -Dokumentarfilmen Raumstation 3d ab 2002,[425] oder Ein schöner Planet Ab 2016,[426] Die ISS unterliegt Spielfilme wie Übermorgen (2004),[427] Leben (2017),[428] Liebe (2011),[429] oder - zusammen mit der chinesischen Station Raumstation Tiangong- in Schwere (2013).[430]

Siehe auch

Anmerkungen

  1. ^ Temporärer Docking -Adapter, der bis zum Prichal -Modul verwendet wird
  2. ^ "Zarya" kann viele Bedeutungen haben: "Tagesanbruch", "Dawn" (am Morgen) oder "Nachglühen", "Abendglühen", "Sonnenuntergang" (abends). Aber normalerweise bedeutet es "Dawn".
  3. ^ Temporärer Docking -Adapter ist der graue Ring, der die Docking -Sonde des Fortschritts umgibt, MS 17
  4. ^ Der Port hatte den temporären Docking-Adapter vor dem SSVP-M- oder "Hybrid" -Standard, bestehend aus dem traditionellen SSVP Soft-Dock-Mechanismus von Sonden und Dogatin und ein APAS-95 Hard-Dock-Kragen vorher Prichal Ankunft
  5. ^ Privat finanzierte Reisende, die gegen den Begriff Einwände erhoben haben, umfassen Dennis Tito, der erste derartige Reisende,[252] Mark Shuttleworth, Gründer von Ubuntu,[253] Gregory Olsen und Richard Garriott.[254][255] Der kanadische Astronaut Bob Thirsk sagte, der Begriff scheint nicht angemessen zu sein und sich auf seine Besatzung zu beziehen. Guy Laliberté, Gründer von Cirque du soleil.[256] Anousheh Ansari bestritt, ein Tourist zu sein[257] und nahm sich bei der Amtszeit beleidigt.[258]
  6. ^ Die ESA-Direktorin Jörg Feutel-Büechl sagte 2001, Russland habe kein Recht, "Amateure" an die ISS zu schicken. Im Johnson Space Center zwischen Commander Talgat Musabayev und dem NASA-Manager Robert Cabana, der sich weigerte, Dennis Tito, ein Mitglied der Crew von Musabayev, zusammen mit Yuri Baturin zu trainieren. Musabayev argumentierte, dass Tito im letzten Jahr 700 Stunden ausgebildet habe und so qualifiziert sei wie jeder NASA -Astronaut, und weigerte sich, seine Besatzung ohne Tito auf die USOS auszubilden. Cabana würde das Training nicht zulassen, und der Kommandant kehrte mit seiner Crew in ihr Hotel zurück.

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Weitere Lektüre

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Externe Links

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