زمن الثورة حول الأرض. تقنية. محطة الفضاء الدولية
محطة الفضاء الدولية (ISS) (محطة الفضاء الدولية ، ISS) هي مجمع أبحاث فضاء متعدد الأغراض مأهول.
يشارك في إنشاء محطة الفضاء الدولية الجهات التالية: روسيا (وكالة الفضاء الفيدرالية ، روسكوزموس) ؛ الولايات المتحدة (وكالة الفضاء الأمريكية الوطنية ، ناسا) ؛ اليابان (الوكالة اليابانية لاستكشاف الفضاء ، جاكسا) ، 18 دولة أوروبية (وكالة الفضاء الأوروبية ، الإيسا) ؛ كندا (وكالة الفضاء الكندية ، CSA) ، البرازيل (وكالة الفضاء البرازيلية ، AEB).
بداية البناء - 1998.
الوحدة الأولى هي "الفجر".
الانتهاء من البناء (يفترض) - 2012.
تاريخ انتهاء ISS (يفترض) 2020.
ارتفاع المدار - 350-460 كيلومترًا من الأرض.
الميل المداري - 51.6 درجة.
تقوم محطة الفضاء الدولية (ISS) بعمل 16 ثورة في اليوم.
وزن المحطة (وقت الانتهاء من البناء) 400 طن (2009 - 300 طن).
المساحة الداخلية (وقت الانتهاء من البناء) - 1.2 ألف متر مكعب.
الطول (على طول المحور الرئيسي الذي تصطف على طوله الوحدات الرئيسية) 44.5 متر.
الارتفاع - ما يقرب من 27.5 متر.
العرض (على الألواح الشمسية) - أكثر من 73 مترا.
زار أول سائحين فضاء محطة الفضاء الدولية (أرسلتها وكالة الفضاء الروسية روسكوزموس مع سبيس أدفينشرز).
في عام 2007 ، تم تنظيم رحلة أول رائد فضاء ماليزي ، الشيخ مظفر شكر.
بلغت تكلفة بناء محطة الفضاء الدولية بحلول عام 2009 إلى 100 مليار دولار.
التحكم في الطيران:
يتم تنفيذ الجزء الروسي من TsUP-M (TsUP-Moscow ، مدينة كوروليف ، روسيا) ؛
الجزء الأمريكي - من MCC-X (MCC- هيوستن ، مدينة هيوستن ، الولايات المتحدة الأمريكية).
يتم التحكم في عمل الوحدات المختبرية المضمنة في محطة الفضاء الدولية من خلال:
"كولومبوس" الأوروبي - مركز التحكم التابع لوكالة الفضاء الأوروبية (Oberpfaffenhofen ، ألمانيا) ؛
"كيبو" اليابانية - MCC للوكالة اليابانية لاستكشاف الفضاء (تسوكوبا ، اليابان).
تم التحكم في رحلة مركبة الشحن الفضائية الأوروبية الأوتوماتيكية ATV Jules Verne ، المخصصة لتزويد محطة الفضاء الدولية ، بالاشتراك مع MCC-M و MCC-X من قبل مركز وكالة الفضاء الأوروبية (تولوز ، فرنسا).
يتم تنفيذ التنسيق الفني للعمل على الجزء الروسي من محطة الفضاء الدولية وتكامله مع الجزء الأمريكي من قبل مجلس كبار المصممين تحت قيادة الرئيس ، المصمم العام لـ RSC Energia الذي يحمل اسم V.I. S.P. كوروليف ، الأكاديمي في الأكاديمية الروسية للعلوم Yu.P. سيمينوف.
اللجنة المشتركة بين الدول لدعم الطيران وتشغيل الأنظمة المدارية المأهولة هي المسؤولة عن إعداد وتنفيذ إطلاق عناصر الجزء الروسي من محطة الفضاء الدولية.
وفقًا للاتفاقية الدولية الحالية ، يمتلك كل مشارك في المشروع أجزائه على محطة الفضاء الدولية.
المنظمة الرائدة لإنشاء الجزء الروسي وتكامله مع الجزء الأمريكي هي RSC Energia im. S.P. كوين ، وفي الشريحة الأمريكية - شركة "بوينج" ("بوينج").
تشارك حوالي 200 منظمة في تصنيع عناصر من القطاع الروسي ، بما في ذلك: الأكاديمية الروسية للعلوم ؛ مصنع الهندسة التجريبية RSC "انرجيا" لهم. S.P. ملكة؛ الصواريخ والفضاء GKNPTs لهم. م. خرونيتشيف. GNP RCC "TsSKB-Progress" ؛ مكتب تصميم الهندسة العامة؛ RNII لأجهزة الفضاء ؛ معهد بحوث الآلات الدقيقة. RGNI TsPK im. يو. جاجارين.
الجزء الروسي: وحدة خدمة Zvezda ؛ كتلة البضائع الوظيفية "Zarya" ؛ حجرة لرسو السفن "بيرس".
الجزء الأمريكي: وحدة العقدة "الوحدة" ("الوحدة") ؛ وحدة البوابة "كويست" ("كويست") ؛ وحدة المختبر "المصير" ("المصير").
أنشأت كندا مناورًا لمحطة الفضاء الدولية على وحدة LAB - وهو ذراع آلي بطول 17.6 متر "Canadarm" ("Canadarm").
تزود إيطاليا محطة الفضاء الدولية بما يسمى بالوحدات اللوجستية متعددة الأغراض (MPLM). بحلول عام 2009 ، تم صنع ثلاثة منهم: "ليوناردو" ، "رافايللو" ، "دوناتيلو" ("ليوناردو" ، "رافايللو" ، "دوناتيلو"). هذه أسطوانات كبيرة (6.4 × 4.6 متر) مع محطة لرسو السفن. تزن وحدة اللوجستيات الفارغة 4.5 طن ويمكن تحميلها بما يصل إلى 10 أطنان من المعدات التجريبية والمواد الاستهلاكية.
يتم تسليم الأشخاص إلى المحطة بواسطة مكوكات روسية وأمريكية (مكوكات قابلة لإعادة الاستخدام) ؛ يتم تسليم البضائع عن طريق المكوكات الروسية "بروجرس" والأمريكية.
أنشأت اليابان أول مختبر مداري علمي لها ، والذي أصبح أكبر وحدة في محطة الفضاء الدولية - "كيبو" (تُرجمت من اليابانية باسم "Hope" ، والاختصار الدولي هو JEM ، وحدة التجربة اليابانية).
بأمر من وكالة الفضاء الأوروبية ، قام كونسورتيوم من شركات الفضاء الأوروبية بعمل وحدة أبحاث كولومبوس. الغرض منه هو إجراء التجارب الفيزيائية وعلوم المواد والطب الحيوي وغيرها من التجارب في حالة عدم وجود الجاذبية. بأمر من ESA ، تم تصنيع وحدة Harmony ، التي تربط بين وحدتي Kibo و Columbus ، فضلاً عن توفير إمدادات الطاقة وتبادل البيانات.
كما تم عمل وحدات وأجهزة إضافية على محطة الفضاء الدولية: وحدة نمطية لقطاع الجذر والجيرودين في العقدة -1 (العقدة 1) ؛ وحدة الطاقة (القسم SB AS) في Z1 ؛ نظام خدمة الهاتف المحمول جهاز لنقل المعدات والطاقم ؛ الجهاز "B" للمعدات ونظام حركة الطاقم ؛ دعامات S0 ، S1 ، P1 ، P3 / P4 ، P5 ، S3 / S4 ، S5 ، S6.
تحتوي جميع وحدات مختبر ISS على رفوف قياسية لوحدات التركيب مع المعدات التجريبية. بمرور الوقت ، ستكتسب محطة الفضاء الدولية عُقدًا ووحدات نمطية جديدة: يجب تجديد الجزء الروسي بمنصة علمية وطاقة ، ووحدة بحثية متعددة الأغراض للمؤسسات (مؤسسة) وكتلة شحن وظيفية ثانية (FGB-2). في الوحدة النمطية Node 3 ، سيتم تركيب مجموعة "Cupola" المبنية في إيطاليا. هذه قبة بها عدد من النوافذ الكبيرة جدًا يمكن من خلالها لسكان المحطة ، كما هو الحال في المسرح ، مراقبة وصول السفن والتحكم في عمل زملائهم في الفضاء الخارجي.
تاريخ إنشاء محطة الفضاء الدولية
بدأ العمل في محطة الفضاء الدولية في عام 1993.
عرضت روسيا على الولايات المتحدة توحيد الجهود في تنفيذ البرامج المأهولة. بحلول ذلك الوقت ، كان لروسيا تاريخ يمتد 25 عامًا في تشغيل محطتي ساليوت ومير المداريتين ، فضلاً عن خبرة لا تقدر بثمن في تسيير رحلات طويلة الأمد ، وإجراء أبحاث ، وبنية تحتية فضائية متطورة. لكن بحلول عام 1991 ، كانت البلاد في وضع اقتصادي صعب. في الوقت نفسه ، واجه مبتكرو محطة Freedom المدارية (الولايات المتحدة الأمريكية) أيضًا صعوبات مالية.
في 15 مارس 1993 ، المدير العام لوكالة Roscosmos ، Yu.N. Koptev والمصمم العام لـ NPO Energia Yu.P. اقترب سيمينوف من رئيس ناسا ، غولدن ، باقتراح لإنشاء محطة الفضاء الدولية.
في 2 سبتمبر 1993 ، وقع رئيس وزراء الاتحاد الروسي فيكتور تشيرنوميردين ونائب الرئيس الأمريكي آل جور "البيان المشترك حول التعاون في الفضاء" ، والذي نص على إنشاء محطة مشتركة. في 1 نوفمبر 1993 ، تم التوقيع على "خطة العمل التفصيلية لمحطة الفضاء الدولية" ، وفي يونيو 1994 ، تم توقيع عقد بين وكالة ناسا وشركة روسكوزموس "بشأن الإمدادات والخدمات لمحطة مير ومحطة الفضاء الدولية".
تنص المرحلة الأولى من البناء على إنشاء هيكل مصنع كامل وظيفيًا من عدد محدود من الوحدات. أول ما تم إطلاقه إلى المدار بواسطة مركبة الإطلاق Proton-K كان كتلة الشحن الوظيفية Zarya (1998) ، المصنوعة في روسيا. تم تسليم المكوك بواسطة السفينة الثانية ورسو مع كتلة الشحن الوظيفية بوحدة الإرساء الأمريكية Node-1 - "الوحدة" (ديسمبر 1998). والثالث هو وحدة الخدمة الروسية Zvezda (2000) ، والتي توفر التحكم في المحطة ودعم حياة الطاقم وتوجيه المحطة وتصحيح المدار. الرابع هو المعمل الأمريكي "المصير" (2001).
أول طاقم رئيسي لمحطة الفضاء الدولية ، الذي وصل إلى المحطة في 2 نوفمبر 2000 على متن المركبة الفضائية سويوز TM-31: ويليام شيبرد (الولايات المتحدة الأمريكية) ، قائد محطة الفضاء الدولية ، مهندس الطيران -2 للمركبة الفضائية سويوز- TM-31 ؛ سيرجي كريكاليف (روسيا) ، مهندس طيران Soyuz-TM-31 ؛ يوري جيدزينكو (روسيا) ، طيار محطة الفضاء الدولية ، قائد المركبة الفضائية Soyuz TM-31.
كانت مدة رحلة طاقم ISS-1 حوالي أربعة أشهر. تم تنفيذ عودتها إلى الأرض بواسطة مكوك الفضاء الأمريكي ، الذي سلم طاقم الرحلة الرئيسية الثانية إلى محطة الفضاء الدولية. ظلت المركبة الفضائية سويوز TM-31 جزءًا من محطة الفضاء الدولية لمدة نصف عام وكانت بمثابة سفينة إنقاذ للطاقم الذي يعمل على متنها.
في عام 2001 ، تم تركيب وحدة الطاقة P6 على الجزء الجذر Z1 ، ووحدة مختبر Destiny ، و Quest airlock ، وحجرة الإرساء Pirs ، واثنين من أذرع التحميل التلسكوبية ، ومناور عن بعد تم تسليمها إلى المدار. في عام 2002 ، تم تجديد المحطة بثلاثة هياكل تروس (S0 ، S1 ، P6) ، اثنان منها مجهزان بأجهزة نقل لتحريك المناور عن بعد ورواد الفضاء أثناء العمل في الفضاء الخارجي.
تم تعليق بناء محطة الفضاء الدولية بسبب تحطم المركبة الفضائية الأمريكية كولومبيا في 1 فبراير 2003 ، وفي عام 2006 استؤنفت أعمال البناء.
في عام 2001 ومرتين في عام 2007 ، فشلت أجهزة الكمبيوتر في الجزأين الروسي والأمريكي. في عام 2006 ، حدث دخان في الجزء الروسي من المحطة. في خريف عام 2007 ، أجرى طاقم المحطة أعمال إصلاح للبطارية الشمسية.
تم تسليم أقسام جديدة من الألواح الشمسية إلى المحطة. في نهاية عام 2007 ، تم تجديد محطة الفضاء الدولية بوحدتين مضغوطتين. في أكتوبر ، أحضر مكوك ديسكفري STS-120 وحدة اتصال Harmony Node-2 إلى المدار ، والذي أصبح الرصيف الرئيسي للمكوكات.
تم إطلاق وحدة المختبر الأوروبية "كولومبوس" في مدار على المركبة الفضائية أتلانتس STS-122 ، وبمساعدة المناور بهذه المركبة الفضائية ، تم وضعها في مكانها المعتاد (فبراير 2008). ثم تم إدخال وحدة Kibo اليابانية في محطة الفضاء الدولية (يونيو 2008) ، وتم تسليم عنصرها الأول إلى محطة الفضاء الدولية بواسطة مكوك إنديفور STS-123 (مارس 2008).
آفاق محطة الفضاء الدولية
وفقًا لبعض الخبراء المتشائمين ، فإن محطة الفضاء الدولية مضيعة للوقت والمال. وهم يعتقدون أن المحطة لم يتم بناؤها بعد ، لكنها أصبحت قديمة بالفعل.
ومع ذلك ، في تنفيذ برنامج طويل المدى للرحلات الفضائية إلى القمر أو المريخ ، لا يمكن للبشرية الاستغناء عن محطة الفضاء الدولية.
منذ عام 2009 ، سيتم زيادة الطاقم الدائم لمحطة الفضاء الدولية إلى 9 أشخاص ، وسيزداد عدد التجارب. تخطط روسيا لإجراء 331 تجربة على محطة الفضاء الدولية في السنوات القادمة. قامت وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) وشركاؤها بالفعل ببناء سفينة نقل جديدة - مركبة النقل الآلي (ATV) ، والتي سيتم إطلاقها في المدار الأساسي (ارتفاع 300 كيلومتر) بواسطة صاروخ Ariane-5 ES ATV ، من حيث ستذهب مركبة ATV إلى المدار بسبب محركاتها ISS (400 كيلومتر فوق الأرض). حمولة هذه السفينة الأوتوماتيكية بطول 10.3 متر وقطر 4.5 متر 7.5 طن. وسيشمل ذلك المعدات التجريبية والغذاء والهواء والماء لطاقم محطة الفضاء الدولية. أطلق على أول سلسلة ATV (سبتمبر 2008) اسم "Jules Verne". بعد الالتحام بمحطة الفضاء الدولية في الوضع التلقائي ، يمكن أن تعمل مركبة النقل المؤتمتة (ATV) في تكوينها لمدة ستة أشهر ، وبعد ذلك يتم تحميل السفينة بالقمامة ويتم غمرها في وضع متحكم فيه. المحيط الهادي. من المقرر إطلاق مركبات الدفع الرباعي مرة واحدة في السنة ، وسيتم بناء ما لا يقل عن 7 منها. لا يزال قيد التطوير ، سينضم إلى برنامج ISS. إجمالي وزن HTV سيكون 16.5 طن ، منها 6 أطنان هي حمولة المحطة. سيكون قادرًا على البقاء راسخًا في محطة الفضاء الدولية لمدة تصل إلى شهر واحد.
سيتم إيقاف تشغيل المكوكات القديمة في عام 2010 ، ولن يظهر الجيل الجديد قبل 2014-2015.
بحلول عام 2010 ، سيتم تحديث سويوز الروسية المأهولة: أولاً وقبل كل شيء ، ستحل محل أنظمة التحكم والاتصالات الإلكترونية ، مما سيزيد من حمولة السفينة عن طريق تقليل وزن المعدات الإلكترونية. سيتمكن "الاتحاد" المحدث من أن يكون جزءًا من المحطة لمدة عام تقريبًا. سيقوم الجانب الروسي ببناء مركبة الفضاء كليبر (وفقًا للخطة ، كانت أول رحلة تجريبية مأهولة إلى المدار في عام 2014 ، والتشغيل في عام 2016). تم تصميم هذا المكوك المجنح القابل لإعادة الاستخدام بستة مقاعد في نسختين: مع مقصورة منزلية مجمعة (ABO) أو حجرة محرك (DO). كليبر ، الذي صعد إلى الفضاء إلى مدار منخفض نسبيًا ، سيتبعه الساحب بين المداري باروم. فيري هو تطور جديد مصمم ليحل محل تقدم الشحن بمرور الوقت. يجب أن تسحب هذه القاطرة من المدار المرجعي المنخفض إلى مدار محطة الفضاء الدولية ما يسمى بـ "الحاويات" ، "براميل" البضائع مع حد أدنى من المعدات (4-13 طنًا من البضائع) ، يتم إطلاقها في الفضاء بمساعدة سويوز أو بروتون. لدى "باروم" محطتا إرساء: واحدة للحاوية ، والثانية - للرسو على محطة الفضاء الدولية. بعد وضع الحاوية في المدار ، تنزل إليها العبارة ، بسبب نظام الدفع الخاص بها ، وترسو بها وترفعها إلى محطة الفضاء الدولية. وبعد تفريغ الحاوية ، تقوم "باروم" بخفضها إلى مدار منخفض ، حيث تنفجر وتبطئ من تلقاء نفسها لتحترق في الغلاف الجوي. سيتعين على القاطرة انتظار حاوية جديدة لتسليمها إلى محطة الفضاء الدولية.
الموقع الرسمي لـ RSC Energia: http://www.energia.ru/rus/iss/iss.html
الموقع الرسمي لشركة Boeing Corporation (Boeing): http://www.boeing.com
الموقع الرسمي لمركز مراقبة المهام: http://www.mcc.rsa.ru
الموقع الرسمي لوكالة الفضاء الأمريكية (ناسا): http://www.nasa.gov
الموقع الرسمي لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA): http://www.esa.int/esaCP/index.html
الموقع الرسمي لوكالة استكشاف الفضاء اليابانية (JAXA): http://www.jaxa.jp/index_e.html
الموقع الرسمي لوكالة الفضاء الكندية (CSA): http://www.space.gc.ca/index.html
الموقع الرسمي لوكالة الفضاء البرازيلية (AEB):
12 أبريل هو يوم رواد الفضاء. وبالطبع سيكون من الخطأ تجاوز هذه العطلة. علاوة على ذلك ، سيكون التاريخ هذا العام خاصًا ، بعد 50 عامًا من أول رحلة مأهولة إلى الفضاء. في 12 أبريل 1961 ، أنجز يوري جاجارين إنجازه التاريخي.
حسنًا ، لا يمكن لرجل في الفضاء الاستغناء عن الهياكل الفوقية الفخمة. هذا هو بالضبط ما هي محطة الفضاء الدولية.
أبعاد محطة الفضاء الدولية صغيرة. الطول - 51 مترًا ، العرض مع الجمالونات - 109 مترًا ، الارتفاع - 20 مترًا ، الوزن - 417.3 طنًا. لكني أعتقد أن الجميع يفهم أن تفرد هذه البنية الفوقية ليس في حجمها ، ولكن في التقنيات المستخدمة لتشغيل المحطة في الفضاء الخارجي. يبلغ ارتفاع مدار محطة الفضاء الدولية 337-351 كم فوق الأرض. السرعة المدارية - 27700 كم / ساعة. هذا يسمح للمحطة بإحداث ثورة كاملة حول كوكبنا في 92 دقيقة. أي أن رواد الفضاء المتواجدين على محطة الفضاء الدولية يقابلون 16 شروقًا وغروبًا كل يوم ، 16 مرة يتبعها الليل في النهار. يتكون طاقم محطة الفضاء الدولية الآن من 6 أشخاص ، ولكن بشكل عام ، خلال فترة التشغيل بأكملها ، استقبلت المحطة 297 زائرًا (196 شخصًا مختلفًا). بدء تشغيل محطة الفضاء الدولية في 20 نوفمبر 1998. و على هذه اللحظة(04/09/2011) كانت المحطة في المدار لمدة 4523 يومًا. خلال هذا الوقت ، تطورت كثيرًا. أقترح عليك التحقق من ذلك من خلال النظر إلى الصورة.
ISS ، 1999.
ISS ، 2000.
ISS ، 2002.
ISS ، 2005.
ISS ، 2006.
ISS ، 2009.
ISS ، مارس 2011.
سأقدم أدناه رسمًا تخطيطيًا للمحطة ، يمكنك من خلاله معرفة أسماء الوحدات وكذلك رؤية نقاط الالتحام لمحطة الفضاء الدولية مع المركبات الفضائية الأخرى.
ISS هو مشروع دولي. تشارك فيه 23 دولة: النمسا ، بلجيكا ، البرازيل ، بريطانيا العظمى ، ألمانيا ، اليونان ، الدنمارك ، أيرلندا ، إسبانيا ، إيطاليا ، كندا ، لوكسمبورغ (!!!) ، هولندا ، النرويج ، البرتغال ، روسيا ، الولايات المتحدة الأمريكية ، فنلندا ، فرنسا ، جمهورية التشيك ، سويسرا ، السويد ، اليابان. بعد كل شيء ، للتغلب مالياً على بناء وصيانة وظائف محطة الفضاء الدولية وحدها هو أمر خارج عن سلطة أي دولة. لا يمكن حساب التكاليف الدقيقة أو حتى التقريبية لبناء وتشغيل محطة الفضاء الدولية. الرقم الرسمي تجاوز بالفعل 100 مليار دولار أمريكي ، وإذا أضفت كل التكاليف الجانبية هنا ، فإنك تحصل على حوالي 150 مليار دولار أمريكي. هذا بالفعل يصنع محطة الفضاء الدولية أغلى مشروععبر تاريخ البشرية. واستناداً إلى أحدث الاتفاقيات بين روسيا والولايات المتحدة واليابان (لا تزال أوروبا والبرازيل وكندا في التفكير) تم تمديد عمر محطة الفضاء الدولية حتى عام 2020 على الأقل (وربما تمديدًا إضافيًا) ، فإن التكلفة الإجمالية لـ ستزيد صيانة المحطة أكثر.
لكني أقترح الاستغناء عن الأرقام. بعد كل شيء ، بالإضافة إلى القيمة العلمية ، تتمتع محطة الفضاء الدولية بمزايا أخرى. وهي فرصة تقدير الجمال البكر لكوكبنا من ذروة المدار. وليس من الضروري أن يذهب هذا إلى الفضاء الخارجي.
لأن المحطة لها سطح المراقبة الخاص بها ، وحدة القبة الزجاجية.
محطة الفضاء الدولية
محطة الفضاء الدولية ، abbr. (إنجليزي) محطة الفضاء الدولية، اختصار. ISS) - مأهولة ، تستخدم كمجمع أبحاث فضاء متعدد الأغراض. ISS هو مشروع دولي مشترك يضم 14 دولة (حسب الترتيب الأبجدي): بلجيكا ، ألمانيا ، الدنمارك ، إسبانيا ، إيطاليا ، كندا ، هولندا ، النرويج ، روسيا ، الولايات المتحدة الأمريكية ، فرنسا ، سويسرا ، السويد ، اليابان. في البداية ، كان المشاركون من البرازيل والمملكة المتحدة.
يتم التحكم في محطة الفضاء الدولية من قبل: الجزء الروسي - من مركز التحكم في رحلات الفضاء في كوروليف ، الجزء الأمريكي - من مركز ليندون جونسون للتحكم في المهام في هيوستن. تتحكم مراكز التحكم التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية (Oberpfaffenhofen ، ألمانيا) والوكالة اليابانية لاستكشاف الفضاء (Tsukuba ، اليابان) في التحكم في وحدات المختبر - "كولومبوس" الأوروبية و "كيبو" اليابانية. هناك تبادل مستمر للمعلومات بين المراكز.
تاريخ الخلق
في عام 1984 ، أعلن الرئيس الأمريكي رونالد ريغان بدء العمل على إنشاء محطة مدارية أمريكية. في عام 1988 ، تم تسمية المحطة المخطط لها "Freedom" ("الحرية"). في ذلك الوقت ، كان مشروعًا مشتركًا بين الولايات المتحدة ووكالة الفضاء الأوروبية وكندا واليابان. تم التخطيط لمحطة كبيرة الحجم يتم التحكم فيها ، وسيتم تسليم وحداتها واحدة تلو الأخرى إلى مدار مكوك الفضاء. لكن مع بداية التسعينيات ، أصبح من الواضح أن تكلفة تطوير المشروع كانت مرتفعة للغاية ، وأن التعاون الدولي وحده هو الذي يجعل من الممكن إنشاء مثل هذه المحطة. خطط الاتحاد السوفياتي ، الذي كان لديه بالفعل خبرة في إنشاء وإطلاق محطات ساليوت المدارية ، وكذلك محطة مير ، لإنشاء محطة مير -2 في أوائل التسعينيات ، ولكن بسبب الصعوبات الاقتصادية ، تم تعليق المشروع.
في 17 يونيو 1992 ، دخلت روسيا والولايات المتحدة في اتفاقية للتعاون في استكشاف الفضاء. وفقًا لذلك ، طورت وكالة الفضاء الروسية (RSA) ووكالة ناسا برنامج Mir-Shuttle المشترك. قدم هذا البرنامج لرحلات المكوك الفضائي الأمريكي القابل لإعادة الاستخدام إلى محطة الفضاء الروسية مير ، وإدراج رواد الفضاء الروس في أطقم المكوكات الأمريكية ورواد الفضاء الأمريكيين في أطقم مركبة الفضاء سويوز ومحطة مير.
أثناء تنفيذ برنامج Mir-Shuttle ، ولدت فكرة الجمع بين البرامج الوطنية لإنشاء المحطات المدارية.
في مارس 1993 ، اقترح المدير العام RSA يوري كوبتيف والمصمم العام لـ NPO Energia Yury Semyonov على رئيس ناسا ، دانيال غولدين ، إنشاء محطة الفضاء الدولية.
في عام 1993 ، في الولايات المتحدة ، عارض العديد من السياسيين بناء محطة مدارية فضائية. في يونيو 1993 ، ناقش الكونجرس الأمريكي اقتراحًا للتخلي عن إنشاء محطة الفضاء الدولية. لم يُقبل هذا الاقتراح بهامش صوت واحد فقط: 215 صوتًا للرفض ، 216 صوتًا لبناء المحطة.
في 2 سبتمبر 1993 ، أعلن نائب الرئيس الأمريكي آل جور ورئيس مجلس الوزراء الروسي فيكتور تشيرنوميردين عن مشروع جديد لـ "محطة فضاء دولية حقيقية". من الان فصاعدا اسم رسميأصبحت المحطة "محطة الفضاء الدولية" ، على الرغم من استخدام محطة الفضاء غير الرسمية "ألفا" بالتوازي أيضًا.
ISS ، يوليو 1999. أعلاه ، وحدة الوحدة ، أدناه ، مع الألواح الشمسية المنتشرة - Zarya
في 1 نوفمبر 1993 ، وقعت RSA و NASA خطة العمل التفصيلية لمحطة الفضاء الدولية.
في 23 يونيو 1994 ، وقع يوري كوبتيف ودانيال غولدين في واشنطن "اتفاقية مؤقتة بشأن إجراء العمل المؤدي إلى شراكة روسية في محطة الفضاء المدنية الدائمة المأهولة" ، والتي بموجبها انضمت روسيا رسميًا إلى العمل في محطة الفضاء الدولية.
نوفمبر 1994 - عقدت المشاورات الأولى لوكالات الفضاء الروسية والأمريكية في موسكو ، وتم توقيع العقود مع الشركات المشاركة في المشروع - Boeing و RSC Energia التي سميت باسمها. S. P. Koroleva.
مارس 1995 - في مركز الفضاء. جونسون في هيوستن ، تمت الموافقة على التصميم الأولي للمحطة.
1996 - الموافقة على تكوين المحطة. وهي تتألف من جزأين - الروسية (نسخة محدثة من Mir-2) والأمريكية (بمشاركة كندا واليابان وإيطاليا والدول الأعضاء في وكالة الفضاء الأوروبية والبرازيل).
20 نوفمبر 1998 - أطلقت روسيا العنصر الأول من محطة الفضاء الدولية - تم إطلاق كتلة الشحن الوظيفية Zarya بواسطة صاروخ Proton-K (FGB).
7 ديسمبر 1998 - رسى مكوك إنديفور وحدة الوحدة الأمريكية (الوحدة ، Node-1) إلى وحدة Zarya.
في 10 ديسمبر 1998 ، تم فتح فتحة وحدة الوحدة ودخل كابانا وكريكاليف ، كممثلين للولايات المتحدة وروسيا ، إلى المحطة.
26 يوليو 2000 - تم إرساء وحدة خدمة Zvezda (SM) في كتلة الشحن الوظيفية Zarya.
2 نوفمبر 2000 - قامت مركبة الفضاء المأهولة للنقل سويوز TM-31 (TPK) بتسليم طاقم الرحلة الرئيسية الأولى إلى محطة الفضاء الدولية.
ISS ، يوليو 2000. الوحدات الراسية من الأعلى إلى الأسفل: Unity و Zarya و Zvezda و Progress ship
7 فبراير 2001 - قام طاقم المكوك أتلانتس خلال مهمة STS-98 بإلحاق الوحدة العلمية الأمريكية Destiny بوحدة الوحدة.
18 أبريل 2005 - أعلن رئيس ناسا مايكل جريفين ، في جلسة استماع للجنة الفضاء والعلوم بمجلس الشيوخ ، عن الحاجة إلى تخفيض مؤقت بحث علميعلى الجزء الأمريكي من المحطة. كان هذا مطلوبًا لتحرير الأموال من أجل تسريع تطوير وبناء مركبة فضائية مأهولة جديدة (CEV). كانت المركبة الفضائية المأهولة الجديدة ضرورية لتوفير وصول أمريكي مستقل إلى المحطة ، لأنه بعد كارثة كولومبيا في 1 فبراير 2003 ، لم يكن لدى الولايات المتحدة مؤقتًا مثل هذا الوصول إلى المحطة حتى يوليو 2005 ، عندما استؤنفت الرحلات المكوكية.
بعد كارثة كولومبيا ، انخفض عدد أفراد طاقم محطة الفضاء الدولية على المدى الطويل من ثلاثة إلى اثنين. كان هذا بسبب حقيقة أن تزويد المحطة بالمواد اللازمة لحياة الطاقم تم فقط بواسطة سفن الشحن الروسية بروجرس.
في 26 يوليو 2005 ، استؤنفت الرحلات المكوكية مع الإطلاق الناجح لمكوك ديسكفري. حتى نهاية عملية المكوك ، كان من المخطط القيام بـ 17 رحلة حتى عام 2010 ، خلال هذه الرحلات ، تم تسليم المعدات والوحدات اللازمة لإكمال المحطة ولتحديث جزء من المعدات ، على وجه الخصوص ، المناول الكندي ، إلى ISS.
تمت الرحلة المكوكية الثانية بعد كارثة كولومبيا (مكوك ديسكفري STS-121) في يوليو 2006. على هذا المكوك ، وصل رائد الفضاء الألماني توماس رايتر إلى محطة الفضاء الدولية ، الذي انضم إلى طاقم الرحلة طويلة المدى ISS-13. وهكذا ، في رحلة استكشافية طويلة المدى إلى محطة الفضاء الدولية ، بعد انقطاع دام ثلاث سنوات ، بدأ ثلاثة رواد فضاء العمل مرة أخرى.
ISS ، أبريل 2002
تم إطلاق المكوك أتلانتس في 9 سبتمبر 2006 ، وسلم إلى محطة الفضاء الدولية جزأين من هياكل الجمالون لمحطة الفضاء الدولية ، ولوحين شمسيين ، وأيضًا مشعات لنظام التحكم الحراري في الولايات المتحدة.
في 23 أكتوبر 2007 ، وصلت وحدة American Harmony على متن مكوك ديسكفري. تم إرساؤه مؤقتًا إلى وحدة الوحدة. بعد إعادة الالتحام في 14 نوفمبر 2007 ، تم توصيل وحدة Harmony بشكل دائم بوحدة Destiny. تم الانتهاء من بناء الجزء الرئيسي للولايات المتحدة من محطة الفضاء الدولية.
ISS ، أغسطس 2005
في عام 2008 تم توسيع المحطة بمختبرين. في 11 فبراير ، تم إرساء وحدة كولومبوس ، بتكليف من وكالة الفضاء الأوروبية ، ومقصورة مغلقة (PM).
في الفترة 2008-2009 ، بدأ تشغيل مركبات النقل الجديدة: وكالة الفضاء الأوروبية "ATV" (تم الإطلاق الأول في 9 آذار / مارس 2008 ، وكانت الحمولة 7.7 أطنان ، رحلة واحدة في السنة) والوكالة اليابانية لأبحاث الفضاء " H-II Transport Vehicle "(تم الإطلاق الأول في 10 سبتمبر 2009 ، الحمولة - 6 أطنان ، رحلة واحدة في السنة).
في 29 مايو 2009 ، بدأ طاقم ISS-20 طويل المدى المكون من ستة أشخاص العمل ، وتم تسليمهم على مرحلتين: وصل أول ثلاثة أشخاص على متن Soyuz TMA-14 ، ثم انضم إليهم طاقم Soyuz TMA-15. إلى حد كبير ، كانت الزيادة في الطاقم بسبب زيادة إمكانية تسليم البضائع إلى المحطة.
ISS ، سبتمبر 2006
في 12 نوفمبر 2009 ، تم إرساء وحدة بحثية صغيرة MIM-2 بالمحطة ، قبل وقت قصير من الإطلاق كانت تسمى Poisk. هذه هي الوحدة الرابعة من الجزء الروسي من المحطة ، تم تطويرها على أساس محطة الإرساء Pirs. تتيح إمكانيات الوحدة إمكانية إجراء بعض التجارب العلمية عليها ، فضلاً عن كونها بمثابة رصيف للسفن الروسية في نفس الوقت.
في 18 مايو 2010 ، تم إرساء وحدة الأبحاث الروسية الصغيرة Rassvet (MIM-1) بنجاح إلى محطة الفضاء الدولية. تم تنفيذ عملية إرساء "Rassvet" في كتلة الشحن الروسية العاملة "Zarya" بواسطة مناور مكوك الفضاء الأمريكي "Atlantis" ، ومن ثم بواسطة مناور ISS.
ISS ، أغسطس 2007
في فبراير 2010 ، أكد المجلس متعدد الأطراف لمحطة الفضاء الدولية أنه لا توجد قيود فنية معروفة في هذه المرحلة على استمرار تشغيل محطة الفضاء الدولية إلى ما بعد عام 2015 ، وقد نصت الإدارة الأمريكية على استمرار استخدام محطة الفضاء الدولية حتى عام 2020 على الأقل. تفكر ناسا و Roscosmos في تمديد هذا حتى عام 2024 على الأقل ، وربما يمتد حتى عام 2027. في مايو 2014 ، صرح نائب رئيس الوزراء الروسي ديمتري روجوزين: "لا تنوي روسيا تمديد تشغيل محطة الفضاء الدولية إلى ما بعد عام 2020".
في عام 2011 ، تم الانتهاء من رحلات السفن التي يعاد استخدامها من نوع "مكوك الفضاء".
ISS ، يونيو 2008
في 22 مايو 2012 ، تم إطلاق مركبة الإطلاق فالكون 9 من كيب كانافيرال ، تحمل مركبة دراجون الفضائية الخاصة. هذه أول رحلة تجريبية لمركبة فضائية خاصة إلى محطة الفضاء الدولية.
في 25 مايو 2012 ، أصبحت مركبة دراجون الفضائية أول مركبة فضائية تجارية تلتحم بمحطة الفضاء الدولية.
في 18 سبتمبر 2013 ، التقى للمرة الأولى بمحطة الفضاء الدولية ورسي مركبة الشحن الأوتوماتيكية الخاصة Signus.
ISS ، مارس 2011
الأحداث المخطط لها
تشمل الخطط تحديثًا كبيرًا لمركبة الفضاء الروسية سويوز وبروغرس.
في عام 2017 ، من المخطط إرساء وحدة المختبر الروسية متعددة الوظائف (MLM) Nauka سعة 25 طنًا إلى محطة الفضاء الدولية. ستحل محل وحدة Pirs ، التي سيتم فكها وإغراقها بالمياه. من بين أمور أخرى ، ستتولى الوحدة الروسية الجديدة مهام Pirs بالكامل.
"NEM-1" (الوحدة العلمية والطاقة) - الوحدة الأولى ، من المقرر تسليمها في عام 2018 ؛
"NEM-2" (الوحدة العلمية والطاقة) - الوحدة الثانية.
UM (الوحدة العقدية) للجزء الروسي - مع عقد إرساء إضافية. من المقرر التسليم في عام 2017.
جهاز المحطة
تعتمد المحطة على مبدأ معياري. يتم تجميع محطة الفضاء الدولية عن طريق إضافة وحدة أو كتلة أخرى بالتسلسل إلى المجمع ، والتي ترتبط بالوحدة التي تم تسليمها بالفعل إلى المدار.
بالنسبة لعام 2013 ، تشتمل محطة الفضاء الدولية على 14 وحدة رئيسية ، الروسية - Zarya ، و Zvezda ، و Pirs ، و Poisk ، و Rassvet ؛ أمريكي - الوحدة ، المصير ، السعي ، الهدوء ، القباب ، ليوناردو ، الوئام ، الأوروبي - كولومبوس والياباني - كيبو.
- "فَجر"- وحدة الشحن الوظيفية "Zarya" ، وهي أول وحدات محطة الفضاء الدولية يتم تسليمها إلى المدار. وزن الوحدة - 20 طنًا ، الطول - 12.6 مترًا ، القطر - 4 مترًا ، الحجم - 80 مترًا مكعبًا. مجهزة بمحركات نفاثة لتصحيح مدار المحطة ومصفوفات شمسية كبيرة. من المتوقع أن يكون عمر الوحدة 15 عامًا على الأقل. تبلغ المساهمة المالية الأمريكية لإنشاء Zarya حوالي 250 مليون دولار ، والروسية تزيد عن 150 مليون دولار ؛
- لوحة مساء- لوحة مضادة للنيازك أو حماية ضد النيازك الدقيقة ، والتي ، بإصرار من الجانب الأمريكي ، مثبتة على وحدة Zvezda ؛
- "نجمة"- وحدة خدمة Zvezda ، التي تضم أنظمة التحكم في الطيران وأنظمة دعم الحياة والطاقة و مركز المعلوماتوكذلك كبائن لرواد الفضاء. وزن الوحدة - 24 طن. الوحدة مقسمة إلى خمس حجرات ولها أربع عقد لرسو السفن. جميع أنظمتها وكتلها روسية ، باستثناء نظام الكمبيوتر الموجود على متن الطائرة ، والذي تم إنشاؤه بمشاركة متخصصين أوروبيين وأمريكيين ؛
- التمثيل الصامت- وحدات بحث صغيرة ، وحدتا شحن روسيتان "Poisk" و "Rassvet" ، مصممة لتخزين المعدات اللازمة لإجراء التجارب العلمية. يتم إرساء Poisk في منفذ الإرساء المضاد للطائرات في وحدة Zvezda ، ويتم إرساء Rassvet في ميناء nadir الخاص بوحدة Zarya ؛
- "العلم"- وحدة المختبرات الروسية متعددة الوظائف ، والتي توفر تخزين المعدات العلمية والتجارب العلمية والإقامة المؤقتة للطاقم. يوفر أيضًا وظيفة مناول أوروبي ؛
- حقبة- مناور أوروبي عن بعد مصمم لنقل المعدات الموجودة خارج المحطة. سيتم تعيين إلى المختبر العلمي الروسي الامتيازات والرهون البحرية.
- محول محكم- محول إرساء محكم مصمم لربط وحدات محطة الفضاء الدولية ببعضها البعض ولضمان الإرساء المكوك ؛
- "هادئ"- وحدة ISS التي تؤدي وظائف دعم الحياة. يحتوي على أنظمة لمعالجة المياه ، وتجديد الهواء ، والتخلص من النفايات ، وما إلى ذلك.
- وحدة- أول وحدة من ثلاث وحدات توصيل لمحطة الفضاء الدولية ، والتي تعمل كمحطة إرساء ومفتاح طاقة للوحدات النمطية Quest و Nod-3 و Z1 truss وسفن النقل التي ترسو عليها عبر Germoadapter-3 ؛
- "رصيف بحري"- ميناء رسو مخصص لرسو السفن الروسية "بروجرس" و "سويوز" ؛ مثبتة على وحدة Zvezda ؛
- نظام الأفضليات المعمم- منصات التخزين الخارجية: ثلاث منصات خارجية غير مضغوطة مصممة حصريًا لتخزين البضائع والمعدات ؛
- مزارع- هيكل تروس متكامل ، يتم تركيب الألواح الشمسية وألواح الرادياتير وأجهزة التحكم عن بعد على عناصره. وهي مخصصة أيضًا للتخزين غير المحكم للبضائع والمعدات المختلفة ؛
- "Canadarm2"، أو "نظام الخدمة المتنقلة" - نظام كندي من المتلاعبين عن بعد ، يعمل كأداة رئيسية لتفريغ سفن النقل ونقل المعدات الخارجية ؛
- "دكستر"- نظام كندي من اثنين من المتلاعبين عن بعد ، يستخدمان لنقل المعدات الموجودة خارج المحطة ؛
- "بحث"- وحدة بوابة متخصصة مصممة للسير في الفضاء لرواد الفضاء ورواد الفضاء مع إمكانية إزالة التشبع الأولي (غسل النيتروجين من دم الإنسان) ؛
- "انسجام"- وحدة ربط تعمل كمحطة إرساء ومفتاح طاقة لثلاثة مختبرات علمية وسفن نقل لرسوها من خلال Hermoadapter-2. يحتوي على أنظمة دعم الحياة الإضافية ؛
- "كولومبوس"- وحدة معملية أوروبية ، بالإضافة إلى المعدات العلمية ، يتم تثبيت مفاتيح الشبكة (المحاور) التي توفر الاتصال بين أجهزة الكمبيوتر للمحطة. إرساء إلى وحدة "Harmony" ؛
- "قدر"- وحدة المعمل الأمريكية مثبتة بوحدة "هارموني" ؛
- "كيبو"- وحدة معملية يابانية ، تتكون من ثلاث حجرات ومناور رئيسي واحد عن بعد. أكبر وحدة في المحطة. مصممة لإجراء التجارب الفيزيائية والبيولوجية والتكنولوجية الحيوية وغيرها من التجارب العلمية في ظروف محكمة وغير محكم. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا للتصميم الخاص ، فإنه يسمح بإجراء تجارب غير مخطط لها. إرساء إلى وحدة "Harmony" ؛
قبة المراقبة لمحطة الفضاء الدولية.
- "قبة"- قبة مراقبة شفافة. تستخدم نوافذها السبعة (أكبرها 80 سم في القطر) لإجراء التجارب ومراقبة الفضاء ورسو المركبات الفضائية ، بالإضافة إلى لوحة تحكم للمعالج الرئيسي عن بعد بالمحطة. استراحة لأعضاء الطاقم. تم تصميمها وتصنيعها بواسطة وكالة الفضاء الأوروبية. مثبتة على وحدة Nodal Tranquility ؛
- TSP- أربع منصات غير مضغوطة ، مثبتة على الجمالون 3 و 4 ، مصممة لاستيعاب المعدات اللازمة لإجراء التجارب العلمية في الفراغ. أنها توفر معالجة ونقل النتائج التجريبية عبر قنوات عالية السرعة إلى المحطة.
- وحدة مختومة متعددة الوظائف- مستودع لتخزين البضائع ، يرسو في محطة لرسو السفن الحضيض لوحدة ديستني.
بالإضافة إلى المكونات المذكورة أعلاه ، هناك ثلاث وحدات شحن: ليوناردو ورافائيل ودوناتيلو ، يتم تسليمها بشكل دوري إلى المدار لتزويد محطة الفضاء الدولية بالمعدات العلمية اللازمة والبضائع الأخرى. الوحدات التي لها اسم شائع "وحدة توريد متعددة الأغراض"، تم تسليمها في مقصورة الشحن للمكوكات ورسو مع وحدة الوحدة. كانت وحدة ليوناردو المحولة جزءًا من وحدات المحطة منذ مارس 2011 تحت اسم "الوحدة الدائمة متعددة الأغراض" (PMM).
امدادات الطاقة للمحطة
ISS في عام 2001. يمكن رؤية الألواح الشمسية لوحدتي Zarya و Zvezda ، بالإضافة إلى هيكل الجمالون P6 المزود بألواح شمسية أمريكية.
المصدر الوحيد للطاقة الكهربائية لمحطة الفضاء الدولية هو الضوء الذي تتحول منه الألواح الشمسية للمحطة إلى كهرباء.
يستخدم الجزء الروسي من محطة الفضاء الدولية جهدًا ثابتًا يبلغ 28 فولتًا ، مشابهًا للجهد المستخدم في مكوك الفضاء ومركبة سويوز الفضائية. يتم توليد الكهرباء مباشرة بواسطة الألواح الشمسية لوحدتي Zarya و Zvezda ، ويمكن أيضًا نقلها من الجزء الأمريكي إلى الجزء الروسي من خلال محول جهد ARCU ( وحدة تحويل أمريكية إلى روسية) وفي الاتجاه المعاكس من خلال محول الجهد RACU ( وحدة التحويل الروسية إلى الأمريكية).
كان من المخطط في الأصل أن يتم تزويد المحطة بالكهرباء باستخدام الوحدة الروسية لمنصة العلوم والطاقة (NEP). ومع ذلك ، بعد كارثة مكوك كولومبيا ، تم تعديل برنامج تجميع المحطة وجدول رحلة المكوك. من بين أمور أخرى ، رفضوا أيضًا تسليم وتركيب NEP ، لذلك في الوقت الحالي يتم إنتاج معظم الكهرباء بواسطة الألواح الشمسية في القطاع الأمريكي.
في الجزء الأمريكي ، يتم تنظيم الألواح الشمسية على النحو التالي: لوحان شمسيان مرنان وقابلان للطي يشكلان ما يسمى بالجناح الشمسي ( جناح المصفوفة الشمسية, رأى) ، يتم وضع ما مجموعه أربعة أزواج من هذه الأجنحة على هياكل الجمالون للمحطة. يبلغ طول كل جناح 35 مترًا وعرضه 11.6 مترًا ، وتبلغ مساحته الصالحة للاستخدام 298 مترًا مربعًا ، مع توليد طاقة إجمالية تصل إلى 32.8 كيلو واط. تولد الألواح الشمسية جهدًا رئيسيًا للتيار المستمر من 115 إلى 173 فولت ، والذي يتم بعد ذلك بمساعدة وحدات DDCU (Eng. التيار المباشر إلى وحدة محول التيار المباشر ) ، إلى جهد تيار مستمر ثانوي مستقر يبلغ 124 فولت. يتم استخدام هذا الجهد المستقر مباشرة لتشغيل المعدات الكهربائية للجزء الأمريكي من المحطة.
مجموعة الطاقة الشمسية على محطة الفضاء الدولية
تقوم المحطة بعمل ثورة واحدة حول الأرض في 90 دقيقة وتقضي حوالي نصف هذا الوقت في ظل الأرض ، حيث لا تعمل الألواح الشمسية. ثم يأتي مصدر الطاقة الخاص بها من بطاريات عازلة من النيكل والهيدروجين ، والتي يتم إعادة شحنها عندما تدخل محطة الفضاء الدولية مرة أخرى إلى ضوء الشمس. عمر الخدمة للبطاريات 6.5 سنوات ، ومن المتوقع أن يتم استبدالها عدة مرات خلال عمر المحطة. تم إجراء أول استبدال للبطارية في الجزء P6 أثناء سير رواد الفضاء في الفضاء أثناء رحلة مكوك إنديفور STS-127 في يوليو 2009.
في الظروف الطبيعيةالمصفوفات الشمسية في قطاع الولايات المتحدة تتعقب الشمس لتعظيم توليد الطاقة. يتم توجيه الألواح الشمسية إلى الشمس بمساعدة محركات Alpha و Beta. تحتوي المحطة على محركي ألفا ، يديران عدة أقسام بألواح شمسية موضوعة عليها حول المحور الطولي لهياكل الجمالون في وقت واحد: المحرك الأول يحول الأقسام من P4 إلى P6 ، والثاني - من S4 إلى S6. يحتوي كل جناح من أجنحة البطارية الشمسية على محرك بيتا خاص به ، والذي يضمن دوران الجناح بالنسبة إلى محوره الطولي.
عندما تكون محطة الفضاء الدولية في ظل الأرض ، يتم تحويل الألواح الشمسية إلى وضع Night Glider ( إنجليزي) ("وضع التخطيط الليلي") ، بينما يستديرون في اتجاه الحركة لتقليل مقاومة الغلاف الجوي الموجود على ارتفاع المحطة.
معاني الاتصالات
يتم إرسال القياس عن بعد وتبادل البيانات العلمية بين المحطة ومركز التحكم في المهام باستخدام الاتصالات اللاسلكية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام الاتصالات اللاسلكية أثناء عمليات الالتقاء والالتحام ، ويتم استخدامها للاتصالات الصوتية والمرئية بين أفراد الطاقم والمتخصصين في التحكم في الطيران على الأرض ، وكذلك أقارب وأصدقاء رواد الفضاء. وبالتالي ، فإن محطة الفضاء الدولية مجهزة بأنظمة اتصالات داخلية وخارجية متعددة الأغراض.
يتصل الجزء الروسي من محطة الفضاء الدولية مباشرة بالأرض باستخدام هوائي راديو Lira المثبت على وحدة Zvezda. تتيح "Lira" إمكانية استخدام نظام ترحيل بيانات القمر الصناعي "Luch". تم استخدام هذا النظام للتواصل مع محطة مير ، ولكن في التسعينيات من القرن الماضي أصبح غير صالح للإصلاح ولم يتم استخدامه حاليًا. تم إطلاق Luch-5A في عام 2012 لاستعادة قابلية تشغيل النظام. في مايو 2014 ، تم تشغيل 3 أنظمة ترحيل فضائية متعددة الوظائف - Luch-5A و Luch-5B و Luch-5V في المدار. في عام 2014 ، تم التخطيط لتركيب معدات المشتركين المتخصصة على الجزء الروسي من المحطة.
آخر النظام الروسيالاتصالات ، Voskhod-M ، توفر الاتصال الهاتفي بين الوحدات النمطية Zvezda و Zarya و Pirs و Poisk والقطاع الأمريكي ، بالإضافة إلى الاتصالات اللاسلكية VHF مع مراكز التحكم الأرضية ، باستخدام الهوائيات الخارجية لوحدة Zvezda ".
في الجزء الأمريكي ، للاتصال في النطاق S (نقل الصوت) و K u-band (الصوت والفيديو ونقل البيانات) ، يتم استخدام نظامين منفصلين ، يقعان على الجمالون Z1. يتم إرسال إشارات الراديو من هذه الأنظمة إلى الأقمار الصناعية الأمريكية الثابتة بالنسبة إلى الأرض TDRSS ، مما يسمح لك بالحفاظ على اتصال مستمر تقريبًا مع مركز التحكم في المهمة في هيوستن. تتم إعادة توجيه البيانات من Canadarm2 ، ووحدة كولومبوس الأوروبية ، و Kibo اليابانية من خلال هذين النظامين للاتصالات ، ومع ذلك ، سيتم استكمال نظام نقل البيانات الأمريكي TDRSS في النهاية بنظام الأقمار الصناعية الأوروبي (EDRS) ونظام ياباني مماثل. يتم الاتصال بين الوحدات عبر شبكة لاسلكية رقمية داخلية.
أثناء السير في الفضاء ، يستخدم رواد الفضاء جهاز إرسال VHF من نطاق الديسيمتر. تُستخدم الاتصالات الراديوية VHF أيضًا أثناء الإرساء أو إلغاء الإرساء بواسطة المركبات الفضائية Soyuz و Progress و HTV و ATV ومكوك الفضاء (على الرغم من أن المكوكات تستخدم أيضًا أجهزة إرسال S- و Ku-band عبر TDRSS). بمساعدتها ، تتلقى هذه المركبات الفضائية أوامر من مركز التحكم في المهمة أو من أعضاء طاقم محطة الفضاء الدولية. المركبة الفضائية الآلية مجهزة بوسائل الاتصال الخاصة بها. لذلك ، تستخدم سفن ATV نظامًا متخصصًا أثناء الالتقاء والرسو. معدات الاتصال عن قرب (PCE)، المعدات الموجودة على ATV وعلى وحدة Zvezda. يتم الاتصال عبر قناتين راديو S-band مستقلتين تمامًا. يبدأ PCE في العمل بدءًا من النطاقات النسبية التي تبلغ حوالي 30 كيلومترًا ، ويتم إيقاف تشغيله بعد إرساء ATV إلى محطة ISS ويتحول إلى التفاعل عبر ناقل MIL-STD-1553 الموجود على متن الطائرة. لتحديد الموضع النسبي لـ ATV و ISS بدقة ، يتم استخدام نظام محدد المدى بالليزر المثبت على ATV ، مما يجعل الالتحام الدقيق بالمحطة ممكنًا.
المحطة مجهزة بحوالي مائة جهاز كمبيوتر محمول ThinkPad من IBM و Lenovo طرازات A31 و T61P تعمل بنظام Debian GNU / Linux. هذه هي أجهزة كمبيوتر تسلسلية عادية ، ومع ذلك ، تم تعديلها لاستخدامها في ظروف محطة الفضاء الدولية ، على وجه الخصوص ، لديها موصلات أعيد تصميمها ، ونظام تبريد ، مع مراعاة الجهد 28 فولت المستخدم في المحطة ، وكذلك تلبية متطلبات متطلبات السلامة للعمل في انعدام الجاذبية. منذ يناير 2010 ، تم تنظيم الوصول المباشر إلى الإنترنت في المحطة للجزء الأمريكي. يتم توصيل أجهزة الكمبيوتر الموجودة على محطة الفضاء الدولية عبر شبكة Wi-Fi بشبكة لاسلكية ومتصلة بالأرض بسرعة 3 ميجابت في الثانية للتنزيل و 10 ميجابت في الثانية للتنزيل ، وهو ما يمكن مقارنته باتصال ADSL المنزلي.
حمام لرواد الفضاء
تم تصميم المرحاض الموجود على نظام التشغيل لكل من الرجال والنساء ، ويبدو تمامًا كما هو الحال على الأرض ، ولكنه يحتوي على عدد من ميزات التصميم. تم تجهيز وعاء المرحاض بمثبتات للأرجل وحوامل للوركين ، ومضخات هواء قوية مثبتة فيه. يثبت رائد الفضاء بمقعد زنبركي خاص بمقعد المرحاض ، ثم يقوم بتشغيل مروحة قوية ويفتح فتحة الشفط ، حيث ينقل تدفق الهواء جميع النفايات.
في محطة الفضاء الدولية ، يتم بالضرورة تصفية الهواء من المراحيض لإزالة البكتيريا والرائحة قبل دخولها إلى أماكن المعيشة.
الدفيئة لرواد الفضاء
تم وضع الخضر الطازجة المزروعة في الجاذبية الصغرى رسميًا على القائمة لأول مرة في محطة الفضاء الدولية. في 10 أغسطس 2015 ، سيتذوق رواد الفضاء الخس الذي يتم حصاده من مزرعة الخضروات المدارية. ذكرت العديد من المنشورات الإعلامية أنه لأول مرة جرب رواد الفضاء طعامهم المزروع ، لكن هذه التجربة أجريت في محطة مير.
بحث علمي
كان أحد الأهداف الرئيسية في إنشاء محطة الفضاء الدولية هو إمكانية إجراء تجارب في المحطة تتطلب ظروفًا فريدة للطيران الفضائي: الجاذبية الصغرى ، والفراغ ، والإشعاع الكوني غير المخفف بالغلاف الجوي للأرض. تشمل المجالات الرئيسية للبحث علم الأحياء (بما في ذلك البحوث الطبية الحيوية والتكنولوجيا الحيوية) والفيزياء (بما في ذلك فيزياء السوائل وعلوم المواد و فيزياء الكم) وعلم الفلك وعلم الكونيات والأرصاد الجوية. يتم إجراء البحث بمساعدة المعدات العلمية ، الموجودة بشكل أساسي في وحدات المختبرات العلمية المتخصصة ، ويتم تثبيت جزء من المعدات للتجارب التي تتطلب فراغًا خارج المحطة ، خارج حجمها المحكم.
وحدات علوم ISS
في الوقت الحاضر (يناير 2012) ، تحتوي المحطة على ثلاث وحدات علمية خاصة - مختبر المصير الأمريكي ، الذي تم إطلاقه في فبراير 2001 ، ووحدة البحث الأوروبية كولومبوس ، التي تم تسليمها إلى المحطة في فبراير 2008 ، ووحدة البحث اليابانية كيبو ". تم تجهيز وحدة البحث الأوروبية بـ 10 رفوف حيث يتم تثبيت أدوات البحث في مختلف مجالات العلوم. بعض الرفوف متخصصة ومجهزة للبحث في علم الأحياء والطب الحيوي وفيزياء السوائل. بقية الرفوف عالمية ، حيث يمكن أن تتغير المعدات اعتمادًا على التجارب التي يتم إجراؤها.
تتكون وحدة البحث اليابانية "كيبو" من عدة أجزاء تم تسليمها وتجميعها بالتتابع في المدار. الجزء الأول من وحدة Kibo عبارة عن حجرة نقل تجريبية مختومة (eng. الوحدة اللوجيستية لتجربة حركة العدل والمساواة - قسم الضغط ) إلى المحطة في مارس 2008 ، أثناء رحلة مكوك إنديفور STS-123. تم إرفاق الجزء الأخير من وحدة Kibo بالمحطة في يوليو 2009 ، عندما قام المكوك بتسليم حجرة النقل التجريبية المتسربة إلى محطة الفضاء الدولية. وحدة لوجستية التجربة ، قسم غير مضغوط ).
لدى روسيا "وحدتا بحث صغيرتان" (MRM) على المحطة المدارية - "Poisk" و "Rassvet". ومن المقرر أيضًا تسليم وحدة المختبر متعددة الوظائف Nauka (MLM) إلى المدار. فقط الأخيرة ستكون لها قدرات علمية كاملة ، وكمية المعدات العلمية الموضوعة على وحدتي MRM هي الحد الأدنى.
التجارب المشتركة
تسهل الطبيعة الدولية لمشروع محطة الفضاء الدولية إجراء التجارب العلمية المشتركة. يتم تطوير هذا التعاون على نطاق واسع من قبل المؤسسات العلمية الأوروبية والروسية تحت رعاية وكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الفيدرالية الروسية. أمثلة معروفة على هذا التعاون هي تجربة بلورة البلازما ، المخصصة لفيزياء البلازما المتربة ، والتي أجراها معهد الفيزياء خارج كوكب الأرض التابع لجمعية ماكس بلانك ، ومعهد درجات الحرارة العالية ، ومعهد مشاكل الفيزياء الكيميائية في الأكاديمية الروسية للعلوم ، بالإضافة إلى عدد من المؤسسات العلمية الأخرى في روسيا وألمانيا ، تجربة طبية وبيولوجية "ماتريوشكا-آر" ، حيث تُستخدم العارضات لتحديد الجرعة الممتصة للإشعاع المؤين - معادلات الأجسام البيولوجية التي تم إنشاؤها في معهد المشاكل الطبية الحيوية التابع للأكاديمية الروسية للعلوم ومعهد كولونيا لطب الفضاء.
كما أن الجانب الروسي متعاقد لإجراء تجارب تعاقدية مع وكالة الفضاء الأوروبية والوكالة اليابانية لاستكشاف الفضاء الجوي. على سبيل المثال ، اختبر رواد الفضاء الروس نظام ROKVISS التجريبي الروبوتي. التحقق من المكونات الروبوتية على محطة الفضاء الدولية- اختبار المكونات الروبوتية على محطة الفضاء الدولية) ، التي تم تطويرها في معهد الروبوتات والميكاترونكس ، الواقع في ويسلينج ، بالقرب من ميونيخ ، ألمانيا.
الدراسات الروسية
مقارنة بين حرق شمعة على الأرض (يسار) والجاذبية الصغرى على محطة الفضاء الدولية (يمين)
في عام 1995 ، تم الإعلان عن مسابقة بين العلوم الروسية و المؤسسات التعليمية، والمنظمات الصناعية لإجراء البحوث العلمية على الجزء الروسي من محطة الفضاء الدولية. في أحد عشر مجالًا بحثيًا رئيسيًا ، تم استلام 406 طلبًا من ثمانين منظمة. بعد تقييم متخصصي RSC Energia للجدوى الفنية لهذه التطبيقات ، في عام 1999 ، تم اعتماد البرنامج طويل الأجل للأبحاث التطبيقية والتجارب المخطط لها في الجزء الروسي من محطة الفضاء الدولية. تمت الموافقة على البرنامج من قبل رئيس RAS Yu. S. Osipov والمدير العام لوكالة الطيران والفضاء الروسية (FKA حاليًا) Yu. N. Koptev. بدأ البحث الأول على الجزء الروسي من محطة الفضاء الدولية بواسطة أول بعثة مأهولة في عام 2000. وفقًا لمشروع ISS الأصلي ، كان من المفترض إطلاق وحدتي بحث روسيتين كبيرتين (RMs). كان من المقرر توفير الكهرباء اللازمة للتجارب العلمية من خلال منصة العلوم والطاقة (SEP). ومع ذلك ، وبسبب نقص التمويل والتأخير في بناء محطة الفضاء الدولية ، تم إلغاء كل هذه الخطط لصالح بناء وحدة علمية واحدة لا تتطلب تكاليف كبيرة وبنية تحتية مدارية إضافية. جزء كبير من البحث الذي أجرته روسيا على محطة الفضاء الدولية هو التعاقد أو بالاشتراك مع شركاء أجانب.
يتم حاليًا إجراء العديد من الدراسات الطبية والبيولوجية والفيزيائية على محطة الفضاء الدولية.
البحث في الجزء الأمريكي
يظهر فيروس Epstein-Barr مع تقنية تلوين الأجسام المضادة الفلورية
تجري الولايات المتحدة برنامجًا بحثيًا مكثفًا حول محطة الفضاء الدولية. تعد العديد من هذه التجارب استمرارًا للبحث الذي تم إجراؤه أثناء الرحلات المكوكية باستخدام وحدات Spacelab وفي برنامج Mir-Shuttle المشترك مع روسيا. مثال على ذلك هو دراسة إمراضية أحد العوامل المسببة للهربس ، فيروس ابشتاين بار. وفقًا للإحصاءات ، فإن 90٪ من السكان البالغين في الولايات المتحدة يحملون نوعًا كامنًا من هذا الفيروس. في ظل ظروف رحلة الفضاء ، يضعف العمل الجهاز المناعي، يمكن للفيروس أن ينشط ويسبب المرض لأحد أفراد الطاقم. تم إطلاق تجارب لدراسة الفيروس على رحلة المكوك STS-108.
الدراسات الأوروبية
مرصد شمسي مثبت على وحدة كولومبوس
تحتوي وحدة العلوم الأوروبية كولومبوس على 10 حوامل حمولة موحدة (ISPR) ، على الرغم من أن بعضها ، بالاتفاق ، سيُستخدم في تجارب وكالة ناسا. لتلبية احتياجات وكالة الفضاء الأوروبية ، يتم تثبيت المعدات العلمية التالية في الرفوف: مختبر بيولاب للتجارب البيولوجية ، ومختبر علوم السوائل للبحث في مجال فيزياء السوائل ، ووحدات علم وظائف الأعضاء الأوروبية للتجارب في علم وظائف الأعضاء ، وكذلك مختبر علم وظائف الأعضاء الأوروبي. رف الدرج ، والذي يحتوي على معدات لإجراء تجارب على تبلور البروتين (PCDF).
خلال STS-122 ، تم أيضًا تركيب مرافق تجريبية خارجية لوحدة كولومبوس: المنصة البعيدة للتجارب التكنولوجية EuTEF والمرصد الشمسي SOLAR. من المخطط إضافة معمل خارجي لاختبار النسبية العامة ونظرية الأوتار لمجموعة الساعة الذرية في الفضاء.
دراسات يابانية
يتضمن برنامج البحث الذي تم إجراؤه على وحدة Kibo دراسة عمليات الاحترار العالمي على الأرض وطبقة الأوزون والتصحر السطحي والبحث الفلكي في نطاق الأشعة السينية.
يتم التخطيط للتجارب لإنشاء بلورات بروتينية كبيرة ومتطابقة ، والتي تم تصميمها للمساعدة في فهم آليات المرض وتطوير علاجات جديدة. بالإضافة إلى ذلك ، سيتم دراسة تأثير الجاذبية الصغرى والإشعاع على النباتات والحيوانات والبشر ، بالإضافة إلى إجراء تجارب في مجال الروبوتات والاتصالات والطاقة.
في أبريل 2009 ، أجرى رائد الفضاء الياباني كويتشي واكاتا سلسلة من التجارب على محطة الفضاء الدولية ، والتي تم اختيارها من تلك التي اقترحها المواطنون العاديون. حاول رائد الفضاء "السباحة" في انعدام الجاذبية ، مستخدمًا أساليب مختلفة ، بما في ذلك الزحف الأمامي والفراشة. ومع ذلك ، لم يسمح أي منهم لرائد الفضاء بالتزحزح. لاحظ رائد الفضاء في نفس الوقت أنه حتى الأوراق الكبيرة لن تكون قادرة على تصحيح الموقف إذا تم أخذها باليد واستخدامها كزعانف. بالإضافة إلى ذلك ، أراد رائد الفضاء التوفيق بين كرة قدم ، لكن هذه المحاولة أيضًا باءت بالفشل. وفي الوقت نفسه ، تمكن اليابانيون من إرسال الكرة إلى الخلف بركلة فوق مستوى الرأس. بعد الانتهاء من هذه التمارين ، والتي كانت صعبة في ظل ظروف انعدام الوزن ، حاول رائد الفضاء الياباني القيام بتمارين الضغط من الأرض والقيام بالدوران في المكان.
اسئلةالأمان
خردة الفضاء
ثقب في لوحة الرادياتير للمكوك إنديفور STS-118 ، نتيجة اصطدامه بحطام فضائي
نظرًا لأن محطة الفضاء الدولية تتحرك في مدار منخفض نسبيًا ، فهناك احتمال معين أن تصطدم المحطة أو رواد الفضاء الذين يذهبون إلى الفضاء الخارجي بما يسمى بالحطام الفضائي. يمكن أن يشمل ذلك كلاً من الأجسام الكبيرة مثل مراحل الصواريخ أو الأقمار الصناعية الخارجة عن الخدمة ، والأجسام الصغيرة مثل الخبث من محركات الصواريخ الصلبة ، والمبردات من محطات المفاعل في سلسلة الأقمار الصناعية US-A ، وغيرها من المواد والأشياء. بالإضافة إلى ذلك ، تشكل الأجسام الطبيعية مثل النيازك الدقيقة تهديدًا إضافيًا. بالنظر إلى سرعات الفضاء في المدار ، يمكن حتى للأجسام الصغيرة أن تسبب أضرارًا جسيمة للمحطة ، وفي حالة حدوث إصابة محتملة في بدلة الفضاء لرائد الفضاء ، يمكن أن تخترق النيازك الدقيقة الجلد وتسبب انخفاض الضغط.
لتجنب مثل هذه الاصطدامات ، يتم إجراء مراقبة عن بعد لحركة عناصر الحطام الفضائي من الأرض. إذا ظهر مثل هذا التهديد على مسافة معينة من محطة الفضاء الدولية ، يتلقى طاقم المحطة تحذيرًا. سيكون لرواد الفضاء الوقت الكافي لتنشيط نظام DAM (eng. مناورة تجنب الحطام) ، وهي مجموعة من أنظمة الدفع من الجزء الروسي من المحطة. المحركات المضمنة قادرة على وضع المحطة في مدار أعلى وبالتالي تجنب الاصطدام. في حالة الكشف المتأخر عن الخطر ، يتم إجلاء الطاقم من محطة الفضاء الدولية على متن مركبة الفضاء سويوز. تمت الإخلاء الجزئي في محطة الفضاء الدولية: 6 أبريل 2003 ، 13 مارس 2009 ، 29 يونيو 2011 و 24 مارس 2012.
إشعاع
في حالة عدم وجود طبقة الغلاف الجوي الهائلة التي تحيط بالناس على الأرض ، يتعرض رواد الفضاء في محطة الفضاء الدولية لإشعاع أكثر كثافة من التدفقات المستمرة الأشعة الكونية. في اليوم ، يتلقى أفراد الطاقم جرعة من الإشعاع تبلغ حوالي 1 ميلي سيفرت ، وهو ما يعادل تقريبًا تعرض شخص على الأرض لمدة عام. هذا يؤدي إلى زيادة خطر الإصابة الأورام الخبيثةفي رواد الفضاء ، وكذلك إضعاف جهاز المناعة. يمكن أن تساهم مناعة رواد الفضاء الضعيفة في انتشار الأمراض المعدية بين أفراد الطاقم ، خاصة في الفضاء الضيق للمحطة. على الرغم من محاولات تحسين آليات الحماية من الإشعاع ، لم يتغير مستوى اختراق الإشعاع كثيرًا مقارنة بالدراسات السابقة ، التي أجريت ، على سبيل المثال ، في محطة مير.
سطح جسم المحطة
أثناء فحص القشرة الخارجية لمحطة الفضاء الدولية ، تم العثور على آثار النشاط الحيوي للعوالق البحرية على كشط من سطح الهيكل والنوافذ. كما اكدت الحاجة الى تنظيف السطح الخارجي للمحطة بسبب التلوث الناجم عن تشغيل محركات المركبات الفضائية.
الجانب القانوني
المستويات القانونية
يتنوع الإطار القانوني الذي يحكم الجوانب القانونية للمحطة الفضائية ويتكون من أربعة مستويات:
- أولاً
المستوى الذي يحدد حقوق والتزامات الأطراف هو الاتفاق الحكومي الدولي بشأن المحطة الفضائية (م. الاتفاقية الحكومية الدولية للمحطة الفضائية - IGA
) ، الموقعة في 29 يناير 1998 من قبل خمس عشرة حكومة من الدول المشاركة في المشروع - كندا ، روسيا ، الولايات المتحدة الأمريكية ، اليابان ، وإحدى عشرة دولة - أعضاء في وكالة الفضاء الأوروبية (بلجيكا ، بريطانيا العظمى ، ألمانيا ، الدنمارك ، إسبانيا ، إيطاليا وهولندا والنرويج وفرنسا وسويسرا والسويد). تعكس المادة رقم 1 من هذه الوثيقة المبادئ الأساسية للمشروع:
هذه الاتفاقية عبارة عن هيكل دولي طويل الأجل قائم على شراكة مخلصة من أجل التصميم الشامل والإنشاء والتطوير والاستخدام طويل الأجل لمحطة فضاء مدنية صالحة للسكن للأغراض السلمية ، وفقًا للقانون الدولي.. عند كتابة هذه الاتفاقية ، تم اتخاذ "معاهدة الفضاء الخارجي" لعام 1967 ، والتي صادقت عليها 98 دولة ، كأساس ، والتي اقتبست تقاليد القانون البحري والجوي الدولي. - المستوى الأول من الشراكة هو الأساس ثانية مستوى يسمى مذكرات التفاهم. مذكرة تفاهم - مذكرة تفاهمس ). هذه المذكرات هي اتفاقيات بين وكالة ناسا وأربع وكالات فضاء وطنية: FKA و ESA و CSA و JAXA. تستخدم المذكرات لوصف أدوار ومسؤوليات الشركاء بمزيد من التفصيل. علاوة على ذلك ، نظرًا لأن ناسا هي المدير المعين لمحطة الفضاء الدولية ، فلا توجد اتفاقيات منفصلة بين هذه المنظمات بشكل مباشر ، فقط مع وكالة ناسا.
- ل ثالث يشمل المستوى اتفاقيات المقايضة أو الاتفاقيات بشأن حقوق والتزامات الأطراف - على سبيل المثال ، اتفاقية تجارية 2005 بين وكالة ناسا وشركة Roscosmos ، والتي تضمنت شروطها مكانًا واحدًا مضمونًا لرائد فضاء أمريكي كجزء من أطقم مركبة الفضاء Soyuz وجزء من حجم مفيد للبضائع الأمريكية على "التقدم" غير المأهولة.
- الرابعة يكمل المستوى القانوني المستوى الثاني ("المذكرات") ويسن أحكامًا منفصلة عنه. مثال على ذلك هو مدونة قواعد السلوك الخاصة بمحطة الفضاء الدولية ، والتي تم تطويرها وفقًا للفقرة 2 من المادة 11 من مذكرة التفاهم - الجوانب القانونية لضمان التبعية والانضباط والجسدية و أمن المعلومات، وقواعد السلوك الأخرى لأفراد الطاقم.
هيكل الملكية
لا يوفر هيكل ملكية المشروع لأعضائه نسبة محددة بوضوح لاستخدام المحطة الفضائية ككل. وفقًا للمادة 5 (IGA) ، فإن اختصاص كل من الشركاء يمتد فقط إلى مكون المحطة المسجل معه ، وتخضع انتهاكات القانون من قبل الموظفين ، داخل أو خارج المحطة ، للإجراءات بموجب القوانين من البلد الذي هم مواطنون فيه.
الجزء الداخلي من وحدة Zarya
الاتفاقات بشأن استخدام موارد محطة الفضاء الدولية أكثر تعقيدًا. يتم تصنيع الوحدات النمطية الروسية Zvezda و Pirs و Poisk و Rassvet وتملكها روسيا ، والتي تحتفظ بالحق في استخدامها. سيتم أيضًا تصنيع وحدة Nauka المخطط لها في روسيا وسيتم تضمينها في الجزء الروسي من المحطة. تم بناء وحدة Zarya وتسليمها إلى المدار من قبل الجانب الروسي ، ولكن تم ذلك على حساب الولايات المتحدة ، لذلك أصبحت ناسا هي المالكة رسميًا لهذه الوحدة اليوم. لاستخدام الوحدات الروسية والمكونات الأخرى للمصنع ، تستخدم البلدان الشريكة اتفاقيات ثنائية إضافية (المستويين القانونيين الثالث والرابع المذكورين أعلاه).
يتم استخدام باقي المحطة (الوحدات الأمريكية ، والوحدات الأوروبية واليابانية ، والدعامات ، والألواح الشمسية ، وذراعان آليان) وفقًا لما اتفق عليه الطرفان على النحو التالي (٪ من إجمالي وقت الاستخدام):
- كولومبوس - 51٪ لوكالة الفضاء الأوروبية و 49٪ لناسا
- كيبو - 51٪ لـ JAXA و 49٪ لناسا
- القدر - 100٪ لناسا
بالإضافة إلى هذا:
- يمكن لوكالة ناسا استخدام 100٪ من مساحة الجمالون ؛
- بموجب اتفاقية مع وكالة ناسا ، يمكن للسعودية استخدام 2.3٪ من أي مكونات غير روسية ؛
- ساعات عمل الطاقم ، والطاقة الشمسية ، واستخدام الخدمات الإضافية (التحميل / التفريغ ، وخدمات الاتصالات) - 76.6٪ لناسا ، و 12.8٪ لوكالة جاكسا ، و 8.3٪ لوكالة الفضاء الأوروبية و 2.3٪ لوكالة الفضاء الكندية.
الفضول القانوني
قبل رحلة أول سائح فضاء ، لم يكن هناك إطار تنظيمي يحكم الرحلات الفضائية للأفراد. ولكن بعد رحلة دينيس تيتو ، طورت الدول المشاركة في المشروع "مبادئ" حددت مفهومًا مثل "سائح الفضاء" وجميع الأسئلة الضرورية لمشاركته في الرحلة الاستكشافية الزائرة. على وجه الخصوص ، لا يمكن القيام بمثل هذه الرحلة إلا إذا كانت هناك حالات طبية محددة ، ولياقة نفسية ، وتدريب لغوي ، ومساهمة مالية.
وجد المشاركون في أول حفل زفاف كوني في عام 2003 أنفسهم في نفس الموقف ، لأن مثل هذا الإجراء لم يتم تنظيمه من قبل أي قوانين.
في عام 2000 ، أقرت الأغلبية الجمهورية في الكونجرس الأمريكي تشريعًا بشأن عدم انتشار التقنيات الصاروخية والنووية في إيران ، والذي بموجبه ، على وجه الخصوص ، لا تستطيع الولايات المتحدة شراء المعدات والسفن من روسيا اللازمة لبناء محطة الفضاء الدولية. . ومع ذلك ، بعد كارثة كولومبيا ، عندما كان مصير المشروع يعتمد على سويوز والتقدم الروسي ، في 26 أكتوبر 2005 ، اضطر الكونجرس إلى تمرير تعديلات على هذا القانون ، وإزالة جميع القيود على "أي بروتوكولات واتفاقيات ومذكرات تفاهم أو العقود "حتى 1 كانون الثاني (يناير) 2012.
التكاليف
تبين أن تكلفة بناء وتشغيل محطة الفضاء الدولية كانت أكثر بكثير مما كان مخططا له في الأصل. في عام 2005 ، وفقًا لوكالة الفضاء الأوروبية ، كان من الممكن إنفاق حوالي 100 مليار يورو (157 مليار دولار أو 65.3 مليار جنيه إسترليني) منذ بدء العمل في مشروع محطة الفضاء الدولية في أواخر الثمانينيات حتى اكتماله المتوقع في ذلك الوقت في عام 2010. ومع ذلك ، فإن نهاية تشغيل المحطة اليوم مخطط لها في موعد لا يتجاوز عام 2024 ، فيما يتعلق بطلب الولايات المتحدة ، التي لا تستطيع فك الجزء الخاص بها والاستمرار في الطيران ، وتقدر التكاليف الإجمالية لجميع البلدان بـ كمية أكبر.
من الصعب جدًا إجراء تقدير دقيق لتكلفة محطة الفضاء الدولية. على سبيل المثال ، ليس من الواضح كيف ينبغي حساب مساهمة روسيا ، لأن روسكوزموس تستخدم معدلات دولار أقل بكثير من الشركاء الآخرين.
ناسا
عند تقييم المشروع ككل ، فإن معظم نفقات وكالة ناسا هي مجموعة الأنشطة المعقدة لدعم الطيران وتكاليف إدارة محطة الفضاء الدولية. بمعنى آخر ، تمثل تكاليف التشغيل الحالية نسبة أكبر بكثير من الأموال التي يتم إنفاقها من تكاليف بناء الوحدات النمطية وأجهزة المحطات الأخرى ، وأطقم التدريب ، وسفن التوصيل.
وبلغ إنفاق ناسا على محطة الفضاء الدولية ، باستثناء تكلفة "المكوك" ، من 1994 إلى 2005 ، 25.6 مليار دولار. في عامي 2005 و 2006 كان هناك ما يقرب من 1.8 مليار دولار. ومن المفترض أن ترتفع التكاليف السنوية ، وبحلول عام 2010 ستصل إلى 2.3 مليار دولار. بعد ذلك ، وحتى اكتمال المشروع في عام 2016 ، لم يتم التخطيط لأي زيادة ، فقط التعديلات التضخمية.
توزيع أموال الميزانية
لتقدير القائمة المفصلة لتكاليف وكالة ناسا ، على سبيل المثال ، وفقًا لوثيقة نشرتها وكالة الفضاء ، والتي توضح كيف تم توزيع 1.8 مليار دولار أنفقتها ناسا على محطة الفضاء الدولية في عام 2005:
- بحث وتطوير معدات جديدة- 70 مليون دولار. تم استخدام هذا المبلغ ، على وجه الخصوص ، لتطوير أنظمة الملاحة ، من أجل دعم المعلومات، على التكنولوجيا للحد من التلوث.
- دعم الطيران- 800 مليون دولار. وشمل هذا المبلغ ما يلي: لكل سفينة ، 125 مليون دولار للبرامجيات ، والسير في الفضاء ، وتوريد وصيانة المكوكات ؛ تم إنفاق 150 مليون دولار إضافية على الرحلات الجوية نفسها ، وإلكترونيات الطيران ، وأنظمة اتصالات طاقم السفن ؛ وذهب المبلغ المتبقي 250 مليون دولار إلى الإدارة الشاملة لمحطة الفضاء الدولية.
- إطلاق السفن والبعثات- 125 مليون دولار لعمليات ما قبل الإطلاق في ميناء الفضاء ؛ 25 مليون دولار للرعاية الطبية ؛ 300 مليون دولار أنفقت على إدارة الرحلات الاستكشافية ؛
- برنامج الطيران- 350 مليون دولار أنفقت على تطوير برنامج الطيران ، على صيانة المعدات الأرضية و برمجة، للوصول المضمون وغير المنقطع إلى محطة الفضاء الدولية.
- الشحن والأطقم- تم إنفاق 140 مليون دولار على شراء المواد الاستهلاكية ، وكذلك القدرة على توصيل البضائع والأطقم على Russian Progress و Soyuz.
تكلفة "المكوك" كجزء من تكلفة محطة الفضاء الدولية
من بين الرحلات العشر المجدولة المتبقية حتى عام 2010 ، طار واحد فقط من طراز STS-125 ليس إلى المحطة ، ولكن إلى تلسكوب هابل
كما ذكرنا سابقًا ، لا تُدرج وكالة ناسا تكلفة برنامج المكوك في التكلفة الرئيسية للمحطة ، لأنها تضعه كمشروع منفصل ومستقل عن محطة الفضاء الدولية. ومع ذلك ، من ديسمبر 1998 إلى مايو 2008 ، 5 فقط من أصل 31 رحلة مكوكية لم تكن مرتبطة بمحطة الفضاء الدولية ، ومن أصل 11 رحلة مجدولة متبقية حتى عام 2011 ، طار واحد فقط STS-125 ليس إلى المحطة ، ولكن إلى تلسكوب هابل .
بلغت التكاليف التقريبية لبرنامج المكوك لتسليم البضائع وأطقم رواد الفضاء إلى محطة الفضاء الدولية:
- باستثناء الرحلة الأولى في عام 1998 ، من 1999 إلى 2005 ، بلغت التكاليف 24 مليار دولار. ومن بين هؤلاء ، 20٪ (5 مليارات دولار) لا تنتمي إلى محطة الفضاء الدولية. المجموع - 19 مليار دولار.
- من عام 1996 إلى عام 2006 ، كان من المخطط إنفاق 20.5 مليار دولار على الرحلات الجوية في إطار برنامج المكوك. إذا طرحنا الرحلة إلى هابل من هذا المبلغ ، فإننا في النهاية نحصل على نفس مبلغ 19 مليار دولار.
أي أن التكلفة الإجمالية لوكالة ناسا للرحلات الجوية إلى محطة الفضاء الدولية طوال الفترة ستكون حوالي 38 مليار دولار.
المجموع
مع الأخذ في الاعتبار خطط وكالة ناسا للفترة من 2011 إلى 2017 ، كتقدير أولي ، يمكنك الحصول على متوسط إنفاق سنوي قدره 2.5 مليار دولار ، والذي سيبلغ 27.5 مليار دولار للفترة اللاحقة من 2006 إلى 2017. بمعرفة تكاليف محطة الفضاء الدولية من 1994 إلى 2005 (25.6 مليار دولار) وإضافة هذه الأرقام نحصل على النتيجة الرسمية النهائية - 53 مليار دولار.
وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن هذا الرقم لا يشمل التكاليف الكبيرة لتصميم محطة فضاء فريدوم في الثمانينيات وأوائل التسعينيات ، والمشاركة في برنامج مشترك مع روسيا لاستخدام محطة مير في التسعينيات. تم استخدام تطورات هذين المشروعين بشكل متكرر في بناء محطة الفضاء الدولية. بالنظر إلى هذا الظرف ، ومع الأخذ في الاعتبار الوضع مع المكوك ، يمكننا التحدث عن زيادة بأكثر من الضعف في مبلغ النفقات ، مقارنة بالمبلغ الرسمي - أكثر من 100 مليار دولار للولايات المتحدة وحدها.
ESA
حسبت وكالة الفضاء الأوروبية أن مساهمتها على مدى 15 عامًا من وجود المشروع ستكون 9 مليارات يورو. تتجاوز تكاليف وحدة كولومبوس 1.4 مليار يورو (حوالي 2.1 مليار دولار) ، بما في ذلك تكاليف أنظمة التحكم والسيطرة الأرضية. يبلغ إجمالي تكاليف تطوير مركبة ATV حوالي 1.35 مليار يورو ، حيث تبلغ تكلفة إطلاق آريان 5 حوالي 150 مليون يورو.
جاكسا
كلف تطوير وحدة التجربة اليابانية ، المساهمة الرئيسية لـ JAXA في محطة الفضاء الدولية ، حوالي 325 مليار ين (حوالي 2.8 مليار دولار).
في عام 2005 ، خصصت JAXA حوالي 40 مليار ين (350 مليون دولار أمريكي) لبرنامج ISS. تبلغ تكلفة التشغيل السنوية للوحدة التجريبية اليابانية 350-400 مليون دولار. بالإضافة إلى ذلك ، تعهدت JAXA بتطوير وإطلاق سفينة النقل H-II ، بتكلفة تطوير إجمالية قدرها 1 مليار دولار. ستتجاوز مشاركة JAXA لمدة 24 عامًا في برنامج ISS 10 مليارات دولار.
روسكوزموس
يتم إنفاق جزء كبير من ميزانية وكالة الفضاء الروسية على محطة الفضاء الدولية. منذ عام 1998 ، تم إجراء أكثر من ثلاثين رحلة على متن سويوز وبروجرس ، والتي أصبحت منذ عام 2003 الوسيلة الرئيسية لنقل البضائع والأطقم. ومع ذلك ، فإن السؤال عن مقدار ما تنفقه روسيا على المحطة (بالدولار الأمريكي) ليس بالأمر السهل. الوحدات الموجودة حاليًا في المدار هي مشتقات من برنامج Mir ، وبالتالي فإن تكاليف تطويرها أقل بكثير من الوحدات الأخرى ، ومع ذلك ، في هذه الحالة ، بالقياس مع البرامج الأمريكية ، يجب على المرء أيضًا أن يأخذ في الاعتبار التكاليف لتطوير وحدات المحطة المقابلة "العالم". بالإضافة إلى ذلك ، فإن سعر الصرف بين الروبل والدولار لا يقيم بشكل كافٍ التكاليف الفعلية لـ Roscosmos.
يمكن الحصول على فكرة تقريبية عن نفقات وكالة الفضاء الروسية على محطة الفضاء الدولية بناءً على ميزانيتها الإجمالية ، والتي بلغت 25.156 مليار روبل لعام 2005 ، و 2006 - 31.806 ، و 2007 - 32.985 و 2008 - 37.044 مليار روبل. . وهكذا ، فإن المحطة تنفق أقل من مليار ونصف المليار دولار أمريكي في السنة.
CSA
وكالة الفضاء الكندية (CSA) هي شريك منتظم لناسا ، لذلك شاركت كندا في مشروع محطة الفضاء الدولية منذ البداية. مساهمة كندا في محطة الفضاء الدولية هي نظام صيانة متنقل من ثلاثة أجزاء: عربة متحركة يمكنها التحرك على طول هيكل الجمالون للمحطة ، وذراع آلية Canadianarm2 مثبتة على عربة متحركة ، ومناور خاص Dextre.). على مدى السنوات العشرين الماضية ، تشير التقديرات إلى أن وكالة الفضاء الكندية استثمرت 1.4 مليار دولار كندي في المحطة.
نقد
في تاريخ رواد الفضاء بأكمله ، كانت محطة الفضاء الدولية هي أغلى مشروع فضائي وربما أكثرها تعرضًا للانتقاد. يمكن اعتبار الانتقادات بناءة أو قصيرة النظر ، يمكنك الموافقة عليها أو الاعتراض عليها ، ولكن يبقى شيء واحد دون تغيير: المحطة موجودة ، من خلال وجودها يثبت إمكانية التعاون الدولي في الفضاء ويزيد من خبرة البشرية في الرحلات الفضائية. ، وإنفاق موارد مالية ضخمة على هذا.
انتقادات في الولايات المتحدة
الانتقادات الموجهة للجانب الأمريكي موجهة بشكل أساسي إلى تكلفة المشروع ، التي تجاوزت بالفعل 100 مليار دولار. يقول النقاد إنه يمكن إنفاق هذه الأموال بشكل أفضل على رحلات روبوتية (بدون طيار) لاستكشاف الفضاء القريب أو في مشاريع علمية على الأرض. رداً على بعض هذه الانتقادات ، يقول المدافعون عن رحلات الفضاء المأهولة إن انتقاد مشروع محطة الفضاء الدولية قصير النظر وأن المكاسب من رحلات الفضاء المأهولة واستكشاف الفضاء تصل إلى مليارات الدولارات. جيروم شني جيروم شني) قدر المساهمة الاقتصادية غير المباشرة من الإيرادات الإضافية المرتبطة باستكشاف الفضاء بقدر أكبر بعدة مرات من الاستثمار العام الأولي.
ومع ذلك ، يدعي بيان صادر عن اتحاد العلماء الأمريكيين أن معدل عائد ناسا على الإيرادات الإضافية منخفض جدًا في الواقع ، باستثناء التطورات في مجال الطيران التي تعمل على تحسين مبيعات الطائرات.
يقول النقاد أيضًا أن وكالة ناسا غالبًا ما تسرد تطورات الأطراف الثالثة كجزء من إنجازاتها وأفكارها وتطوراتها التي ربما استخدمتها ناسا ، ولكن لديها متطلبات أخرى مستقلة عن الملاحة الفضائية. من المفيد حقًا والمربح ، وفقًا للنقاد ، الملاحة بدون طيار والأرصاد الجوية والأقمار الصناعية العسكرية. تنشر وكالة ناسا على نطاق واسع الإيرادات الإضافية من بناء محطة الفضاء الدولية ومن الأعمال المنجزة عليها ، في حين أن قائمة النفقات الرسمية لوكالة ناسا أكثر إيجازًا وسرية.
نقد الجوانب العلمية
بحسب البروفيسور روبرت بارك روبرت بارك) ، فإن معظم الدراسات العلمية المخططة ليست ذات أولوية عالية. ويشير إلى أن الهدف من معظم البحث العلمي في مختبر الفضاء هو تنفيذه في الجاذبية الصغرى ، والذي يمكن القيام به بشكل أرخص بكثير في حالة انعدام الوزن الاصطناعي (في طائرة خاصة تطير على طول مسار مكافئ (eng. طائرات منخفضة الجاذبية).
تضمنت خطط بناء محطة الفضاء الدولية عنصرين علميين مكثفين - مقياس طيف ألفا مغناطيسي ووحدة طرد مركزي (Eng. وحدة الإقامة بالطرد المركزي) . الأول يعمل في المحطة منذ مايو 2011. تم التخلي عن إنشاء المحطة الثانية في عام 2005 نتيجة لتصحيح خطط استكمال بناء المحطة. التجارب عالية التخصص التي يتم إجراؤها على محطة الفضاء الدولية محدودة بسبب نقص المعدات المناسبة. على سبيل المثال ، في عام 2007 ، أجريت دراسات حول تأثير عوامل رحلات الفضاء على جسم الإنسان ، والتي تؤثر على جوانب مثل حصوات الكلى ، وإيقاع الساعة البيولوجية (الطبيعة الدورية للعمليات البيولوجية في جسم الإنسان) ، وتأثير الإشعاع الكوني على الجهاز العصبي البشري. يجادل النقاد بأن هذه الدراسات ليس لها قيمة عملية تذكر ، لأن حقيقة استكشاف الفضاء القريب اليوم هي سفن آلية غير مأهولة.
انتقاد الجوانب الفنية
الصحفي الأمريكي جيف فاوست جيف فوست) أن صيانة محطة الفضاء الدولية تتطلب الكثير من النشاطات خارج المركبة المكلفة والخطيرة. الجمعية الفلكية في المحيط الهادئ الجمعية الفلكية للمحيط الهادئ في بداية تصميم محطة الفضاء الدولية ، تم لفت الانتباه إلى الميل الشديد لمدار المحطة. إذا كان هذا بالنسبة للجانب الروسي يقلل من تكلفة عمليات الإطلاق ، فهو بالنسبة للجانب الأمريكي غير مربح. الامتياز الذي قدمته ناسا إلى الاتحاد الروسي بسبب موقع جغرافيبايكونور ، في النهاية ، قد تزيد التكلفة الإجمالية لبناء محطة الفضاء الدولية.
بشكل عام ، يتم اختصار النقاش في المجتمع الأمريكي إلى مناقشة جدوى محطة الفضاء الدولية ، في جانب الملاحة الفضائية بمعنى أوسع. يجادل بعض المناصرين بأنه بصرف النظر عن قيمته العلمية ، فهو مثال مهم للتعاون الدولي. يجادل آخرون بأن محطة الفضاء الدولية يمكنها ، بالجهود والتحسينات الصحيحة ، أن تجعل الرحلات من وإلى المطار أكثر اقتصادا. بطريقة أو بأخرى ، فإن النقطة الرئيسية في الردود على الانتقادات هي أنه من الصعب توقع عائد مالي جاد من محطة الفضاء الدولية ، بدلاً من ذلك ، فإن الغرض الرئيسي منها هو أن تصبح جزءًا من التوسع العالمي لقدرات الرحلات الفضائية.
انتقادات في روسيا
في روسيا ، يهدف النقد الموجه إلى مشروع محطة الفضاء الدولية بشكل أساسي إلى الموقف غير النشط لقيادة وكالة الفضاء الفيدرالية (FCA) في الدفاع عن المصالح الروسية مقارنةً بالجانب الأمريكي ، الذي يراقب دائمًا بدقة مراعاة أولوياته الوطنية.
على سبيل المثال ، يطرح الصحفيون أسئلة حول سبب عدم امتلاك روسيا لمشروع محطة مدارية خاصة بها ، ولماذا يتم إنفاق الأموال على مشروع تملكه الولايات المتحدة ، بينما يمكن إنفاق هذه الأموال على تطوير روسي بالكامل. وفقًا لرئيس RSC Energia ، فيتالي لوبوتا ، فإن السبب في ذلك هو الالتزامات التعاقدية ونقص التمويل.
في وقت من الأوقات ، أصبحت محطة مير مصدرًا لتجربة الولايات المتحدة في البناء والبحث على محطة الفضاء الدولية ، وبعد حادث كولومبيا ، عمل الجانب الروسي وفقًا لاتفاقية شراكة مع وكالة ناسا وتسليم المعدات ورواد الفضاء إلى المحطة ، تم حفظ المشروع بمفرده تقريبًا. أثارت هذه الظروف انتقادات لـ FKA بشأن التقليل من دور روسيا في المشروع. لذلك ، على سبيل المثال ، أشارت رائدة الفضاء سفيتلانا سافيتسكايا إلى أن مساهمة روسيا العلمية والتقنية في المشروع أقل من قيمتها الحقيقية ، وأن اتفاقية الشراكة مع وكالة ناسا لا تلبي المصالح الوطنية من الناحية المالية. ومع ذلك ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه في بداية إنشاء محطة الفضاء الدولية ، دفعت الولايات المتحدة مقابل الجزء الروسي من المحطة من خلال تقديم قروض ، يتم سدادها فقط بنهاية البناء.
عند الحديث عن المكون العلمي والتقني ، لاحظ الصحفيون عددًا صغيرًا من التجارب العلمية الجديدة التي أجريت في المحطة ، موضحين ذلك من خلال حقيقة أن روسيا لا تستطيع تصنيع وتوريد المعدات اللازمة للمحطة بسبب نقص الأموال. وفقًا لفيتالي لوبوتا ، سيتغير الوضع عندما يزيد التواجد المتزامن لرواد الفضاء على محطة الفضاء الدولية إلى 6 أشخاص. بالإضافة إلى ذلك ، تُطرح أسئلة حول الإجراءات الأمنية في حالات القوة القاهرة المرتبطة بفقدان السيطرة على المحطة. لذلك ، وفقًا لرائد الفضاء فاليري ريومين ، يكمن الخطر في أنه إذا أصبحت محطة الفضاء الدولية خارجة عن السيطرة ، فلا يمكن إغراقها مثل محطة مير.
وفقًا للنقاد ، فإن التعاون الدولي ، وهو أحد الحجج الرئيسية لصالح المحطة ، مثير للجدل أيضًا. كما تعلم ، بموجب شروط اتفاقية دولية ، لا يُطلب من البلدان مشاركة التطورات العلميةفي المحطة. في 2006-2007 ، لم تكن هناك مبادرات كبيرة جديدة ومشاريع كبيرة في مجال الفضاء بين روسيا والولايات المتحدة. بالإضافة إلى ذلك ، يعتقد الكثيرون أن الدولة التي تستثمر 75٪ من أموالها في مشروعها من غير المرجح أن ترغب في أن يكون لها شريك كامل ، وهو علاوة على ذلك منافسها الرئيسي في النضال من أجل الحصول على مكانة رائدة في الفضاء الخارجي.
كما تم انتقاد توجيه أموال كبيرة لبرامج مأهولة ، وفشل عدد من البرامج لتطوير الأقمار الصناعية. في عام 2003 ، صرح يوري كوبتيف ، في مقابلة مع Izvestia ، أنه من أجل إرضاء محطة الفضاء الدولية ، بقيت علوم الفضاء مرة أخرى على الأرض.
في 2014-2015 ، بين خبراء صناعة الفضاء الروسية ، كان هناك رأي مفاده أن الفوائد العملية للمحطات المدارية قد استنفدت بالفعل - على مدار العقود الماضية ، تم إجراء جميع الأبحاث والاكتشافات المهمة عمليًا:
سيكون عصر المحطات المدارية ، الذي بدأ في عام 1971 ، شيئًا من الماضي. لا يرى الخبراء جدوى عملية سواء في صيانة محطة الفضاء الدولية بعد عام 2020 ، أو في إنشاء محطة بديلة بوظائف مماثلة: "إن العوائد العلمية والعملية من الجزء الروسي من محطة الفضاء الدولية أقل بكثير من العوائد من مجمعي ساليوت 7 ومير المداري. . لا تهتم المنظمات العلمية بتكرار ما تم بالفعل.
مجلة "خبير" 2015
سفن التسليم
يتم تسليم أطقم البعثات المأهولة إلى محطة الفضاء الدولية إلى المحطة في Soyuz TPK وفقًا لمخطط "قصير" مدته ست ساعات. حتى مارس 2013 ، توجهت جميع الرحلات الاستكشافية إلى محطة الفضاء الدولية في جدول زمني مدته يومين. حتى يوليو 2011 ، تم تسليم البضائع وتركيب عناصر المحطة وتناوب الأطقم ، بالإضافة إلى Soyuz TPK ، كجزء من برنامج مكوك الفضاء ، حتى اكتمال البرنامج.
جدول رحلات جميع المركبات الفضائية المأهولة والنقل إلى محطة الفضاء الدولية:
| سفينة | يكتب | الوكالة / الدولة | الرحلة الأولى | الرحلة الأخيرة | إجمالي الرحلات |
|---|
تعليم
ما هو ارتفاع مدار محطة الفضاء الدولية من الأرض؟
16 يناير 2018محطة الفضاء الدولية ، أو محطة الفضاء الدولية ، مأهولة سفينة مدارية، والذي يستخدم كمركز أبحاث متعدد الوظائف. تتكون المحطة من أربعة عشر وحدة تم إطلاقها في سنوات مختلفة. كل واحد منهم يؤدي وظيفة محددة: غرف نوم ، مختبرات ، غرف تخزين ، صالات رياضية. يتغير ارتفاع مدار محطة الفضاء الدولية باستمرار ، ويبلغ متوسطه 380 كم. يتم توفير عمل المحطة من خلال الألواح الشمسية الموضوعة على الجلد.
تم بناء وحدات ISS على الأرض. ثم انطلق كل منهم في الفضاء. قام رواد الفضاء بتجميع المحطة في حالة انعدام الجاذبية. في الوقت الحاضر ، يبلغ وزن محطة الفضاء الدولية أكثر من أربعمائة طن. توجد داخل الوحدات ممرات ضيقة يتحرك على طولها رواد الفضاء.
عناصر الحسابات
أثناء التطوير ، تم التفكير بعناية في ارتفاع مدار محطة الفضاء الدولية. لمنع الجهاز من السقوط على الأرض والطيران في الفضاء الخارجي ، كان على العلماء أن يأخذوا في الاعتبار العديد من العوامل لحساب مسار الرحلة: وزن المحطة نفسها ، وسرعة الحركة ، وإمكانية إرساء السفن مع البضائع.
مدار المحطة
المركبة الفضائية الدولية تطير في مدار أرضي منخفض. الغلاف الجوي هنا مخلخل للغاية ، وكثافة الجزيئات منخفضة بشكل غير عادي. الارتفاع المحسوب بشكل صحيح لمدار محطة الفضاء الدولية هو الشرط الرئيسي لرحلة ناجحة للمحطة. وهذا يمنع التأثير السلبي للغلاف الجوي للأرض وخاصة طبقاته الكثيفة. بعد إجراء تجارب مختلفة وإجراء جميع الحسابات التحليلية اللازمة ، توصل العلماء إلى استنتاج مفاده أنه من الأفضل إطلاق الجهاز في منطقة الغلاف الحراري. إنه واسع بما يكفي لضمان الوجود الآمن لمحطة الفضاء الدولية. يبدأ الغلاف الحراري على بعد حوالي 85 كم من سطح الأرض ويمتد لمسافة 800 كم.
فيديوهات ذات علاقة
ميزات حساب المدار
شارك في هذا العمل علماء من مختلف المجالات - علماء رياضيات ، فيزيائيون ، علماء فلك. عند حساب ارتفاع مدار محطة الفضاء الدولية ، تم أخذ العوامل التالية في الاعتبار:
الإطلاق والطيران
عند تحديد الارتفاع الذي يجب أن يكون عليه مدار محطة الفضاء الدولية ، تم أخذ ميلها ونقطة انطلاقها في الاعتبار. الخيار الأكثر مثالية (من وجهة نظر اقتصادية) هو إطلاق السفينة من خط الاستواء في اتجاه عقارب الساعة. هذا بسبب المؤشرات الإضافية لسرعة دوران الكوكب.
خيار آخر مربح هو الإطلاق عند ميل مساوٍ لخط العرض. يتطلب هذا النوع من الرحلات حدًا أدنى من الوقود لأداء المناورات.
عند اختيار مركز الفضاء لإطلاق المحطة ، استقر المجتمع الدولي على بايكونور. تقع على خط عرض 46 درجة ، وزاوية ميل المدار للمحطة 51.66 درجة. إذا حلقت على نفس خط عرض بايكونور ، فإن مراحل إطلاق الصواريخ ستسقط على الصين أو على أراضي منغوليا. وبسبب هذا ، تم اختيار خط عرض مختلف يغطي معظمالدول المشاركة في المشروع.
وزن المحطة
عند تحديد المدار ، أصبح وزن السفينة مكونًا مهمًا. يعتمد ارتفاع مدار محطة الفضاء الدولية وسرعة حركتها بشكل مباشر على كتلتها. لكن هذا المؤشر يتغير بشكل دوري بسبب التحديثات والإضافات مع الوحدات الجديدة وزيارات سفن الشحن للمركبات. لهذا السبب ، صمم العلماء المحطة وحساب مدارها مع القدرة على ضبط ارتفاع الرحلة واتجاهها. في الوقت نفسه ، تم أخذ إمكانية المنعطفات وتنفيذ المناورات المختلفة في الاعتبار.
تصحيح المدار
عدة مرات في السنة ، يقوم العلماء بإجراء تعديلات مدارية. يتم ذلك عادة لتهيئة الظروف الباليستية عند رسو سفن الشحن. نتيجة لرسو السفن ، تتغير كتلة المحطة وتتغير السرعة أيضًا بسبب الاحتكاك الذي يحدث. نتيجة لذلك ، يضطر مركز التحكم في الطيران إلى ضبط ليس فقط المدار ، ولكن أيضًا سرعة الحركة ، وكذلك ارتفاع الرحلة. تحدث التغييرات بمساعدة المحرك الرئيسي للوحدة الأساسية. في اللحظة المناسبة ، يتم تشغيلهم ، وتزيد المحطة من ارتفاعها وسرعة طيرانها.
القدرة على المناورة
عند حساب ارتفاع مدار محطة الفضاء الدولية بالكيلومترات من الأرض ، أُخذت في الاعتبار المواجهات المحتملة مع الحطام الفضائي. عند السرعات الكونية ، يمكن حتى لجزء صغير أن يؤدي إلى مأساة.
تحتوي المحطة على دروع خاصة للحماية ، لكن هذا لم يقلل من الحاجة إلى حساب مدار نادرًا ما تصادف فيه المحطة الحطام. لهذا ، تم إنشاء ممر. إنه أعلى بمقدار كيلومترين من مسار المحطة نفسها وأقل بمقدار كيلومترين. من الأرض ، يتم إجراء مراقبة مستمرة للمنطقة: يراقب مركز التحكم في المهمة للتأكد من عدم وصول الحطام الفضائي إلى الممر. يتم حساب نظافة المنطقة مسبقًا. الأمريكيون يراقبون باستمرار حركة القمامة والتأكد من عدم اصطدامها بالمحطة. في حالة حدوث أصغر احتمال لوقوع حادث ، يتم إبلاغ وكالة ناسا مسبقًا بهذا الأمر إلى وحدة التحكم في رحلة محطة الفضاء الدولية. بعد تلقي بيانات عن اصطدام محتمل ، قام الأمريكيون بنقلهم إلى مركز التحكم في المهام الروسي. يقوم خبراء المقذوفات بإعداد خطة مناورة محتملة لتجنب الاصطدام. يحسب بدقة جميع الإجراءات والإحداثيات. بعد اكتمال الخطة ، يتم إعادة فحص مسار الرحلة وتقييم إمكانية حدوث تصادم. إذا كانت جميع الحسابات صحيحة ، فإن السفينة تغير مسارها. يتم إجراء تصحيحات السرعة والارتفاع من الأرض دون مشاركة رواد الفضاء.
إذا تم اكتشاف الحطام الفضائي في وقت متأخر (28 ساعة أو أقل) ، فلن يتبقى وقت لإجراء العمليات الحسابية. ثم ستتجنب محطة الفضاء الدولية حدوث تصادم وفقًا لمناورة قياسية مسبقة التجميع لدخول مدار جديد. إذا ثبت أن هذا الخيار مستحيل ، فسوف تدخل السفينة في مسار "خطير" آخر. في مثل هذه الحالات ، يتم وضع جميع عمال المحطة في وحدة الإنقاذ وانتظار التصادم. إذا لم يحدث ذلك ، يعود رواد الفضاء إلى واجباتهم. في حالة حدوث تصادم ، فإن سفينة الإنقاذ "سويوز" سوف تنفصل وتعود رواد الفضاء إلى الأرض. في تاريخ محطة الفضاء الدولية بالكامل ، كانت هناك ثلاث حالات كان الفريق ينتظر فيها حادثًا محتملاً ، لكنها انتهت جميعًا بشكل إيجابي.
السرعة
كما هو معروف ، يبلغ ارتفاع مدار محطة الفضاء الدولية بالكيلومتر حوالي 380-440 وحدة محددة ، و سرعة الفضاءالرحلة 27 ألف كيلومتر في الساعة. بهذه السرعة ، يطير الجهاز حول الأرض في غضون ساعة ونصف فقط ، وفي يوم واحد يمكنه تكوين ست عشرة دائرة.
جاذبية
هذه قوة يصعب التغلب عليها. تعمل Gravity أيضًا على محطة الفضاء الدولية. إنه أقل بكثير مما هو موجود على سطح الأرض ، وهو 90٪. لتجنب السقوط على الكوكب ، تتحرك السفينة بشكل عرضي بسرعة هائلة - ثمانية كيلومترات في الثانية. إذا نظرت إلى سماء الليل ، يمكنك رؤية محطة الفضاء الدولية وهي تطير في الماضي ، وبعد 90 دقيقة ستظهر مرة أخرى في السماء. خلال هذه الساعة والنصف ، تطير السفينة تمامًا حول الكوكب.
تعد محطة الفضاء الدولية مشروعًا مكلفًا للغاية تشارك فيه العديد من دول العالم. تكلفتها أكثر من مائة وخمسين مليار دولار. يعيش رواد الفضاء ويعملون على المركبة الفضائية. يجرون مجموعة متنوعة من التجارب والأبحاث. يلعب كل شخص دورًا مهمًا في المحطة نفسها وهو ذو قيمة لحالته. لإنقاذ الناس والمحطة ، تراقب مراكز التحكم مسار الرحلة باستمرار ، وتجري جميع الحسابات اللازمة لمدار وسرعة السفينة ، وتحسب الخيارات الممكنةللمناورات. تساعد مثل هذه الحسابات على الاستجابة بسرعة لظهور القمامة الهزلية وغيرها من المواقف غير المتوقعة.