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Estação Espacial Internacional

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Estação Espacial Internacional
A Estação Espacial Internacional, como visto do Space Shuttle Endeavour maio 2011.
Uma silhueta da ISS em órbita mostrada acima da Terra. Esta imagem é suspenso no interior de um escudo de laranja e roxo, com as palavras "estação espacial internacional" sobre a imagem, e folhas de louro por baixo.
ISS insignia
Estatísticas Station
COSPAR ID 1998-067A
Sinal de chamada Alfa
Tripulação Totalmente tripulados 6
Atualmente a bordo 6
( Expedição 35)
Lançamento 1998-2020
Plataforma de lançamento Baikonur LC-81/23 LC-1/5
KSC LC-39,
Massa aproximadamente 450,000 kg (£ 990,000)
Comprimento 72,8 m
Largura 108,5 m
Altura c. 20 m (c. 66 pés)
nadir-zênite, matrizes para a frente-ré
(27 Novembro 2009)
Pressurizada de volume 837 m 3 (29.600 pés cúbicos)
(21 de Março de 2011)
Pressão atmosférica 101,3 kPa (29,91 inHg, 1 atm)
Perigeu 402 km (250 mi) AMSL
(02 de novembro de 2012 04:38:51 época)
Apogeu 424 km (263 mi) AMSL
(02 de novembro de 2012 04:38:51 época)
Orbital inclinação 51,6 graus
Velocidade média 7,706.6 m / s
(27,743.8 km / h, 17,239.2 mph)
Período orbital 92 minutos 50 segundo
(02 de novembro de 2012 04:38:51 época)
Dias em órbita 5253
(08 de abril)
Dias ocupada 4540
(08 de abril)
Número de órbitas 82.454
(08 de abril)
Decaimento orbital 2 km / mês
Estatística como de 09 de março de 2011
(Salvo indicação em contrário)
Referências:
Configuração
Os componentes do ISS em um diagrama explodiu, com módulos em órbita em destaque na laranja, e os que ainda aguarda lançamento em azul ou rosa
Elementos estação em dezembro de 2011, mas Pirs desaparecidas
( vista explodida)

A Estação Espacial Internacional (ISS) é uma habitável satélite artificial órbita baixa da Terra. Segue-se o Salyut, Almaz, Skylab e Mir estações como a nona estação espacial a ser habitada. A ISS é uma estrutura modular cujo primeiro componente foi lançado em 1998. Agora, o maior corpo artificial em órbita, que muitas vezes pode ser visto no momento apropriado com o olho nu da Terra. O ISS consiste nos módulos pressurizados, treliças externos, painéis solares e outros componentes. Componentes do ISS foram lançados pela American Ônibus espaciais assim como do russo De protão e Foguetes Soyuz. Restrições orçamentais levaram à fusão de três projetos da estação espacial com o japonês Módulo e Kibō Robótica canadense. Em 1993, os componentes parcialmente construído para uma estação espacial soviético / russo Mir-2, a proposta americana Liberdade, eo Europeia propôs Columbus fundidos em um único programa multinacional.

O ISS serve como um microgravidade e ambiente espacial laboratório de pesquisa em que os membros da tripulação realizar experimentos em biologia , humana biologia, física , astronomia , meteorologia e outros campos. A estação é adequado para o teste de sistemas da nave espacial e equipamentos necessários para missões à Lua ea Marte.

A estação tem sido continuamente ocupada por 7001120000000000000 12 anos e 7002157000000000000 157 dias, tendo ultrapassado o recorde anterior de quase 10 anos (ou 3.634 dias) detidas por Mir , em 2010. A estação é servida por Soyuz, Espaçonave Progress, o Veículo de Transferência Automatizado, o H-II Transfer Vehicle, eo Dragão nave espacial. Foi visitada por astronautas e cosmonautas de 15 nações diferentes.

O Programa ISS é um projeto conjunto entre cinco agências espaciais participantes: NASA , a Agência Espacial Federal Russa, JAXA, ESA , e CSA. A posse eo uso da estação espacial são estabelecidos por tratados e acordos intergovernamentais. A estação está dividido em duas secções, a Segmento orbital russo (ROS) e o Estados Unidos segmento orbital (USOS), que é compartilhado por muitas nações. O ISS é mantido em uma altura orbital entre de 330 km (205 mi) e 435 km (270 mi). Ele completa 15,7 órbitas por dia. O ISS é financiado até 2020, e pode operar até 2028. A Agência Espacial Federal Russa (RSA / RKA) propôs usar a ISS módulos Comissão de uma nova estação espacial, chamados OPSEK, antes que o restante da ISS é de-orbita.

Propósito

De acordo com o Memorando de Entendimento entre originais NASA e RSA, a Estação Espacial Internacional foi destinado a ser um laboratório, observatório e fábrica no espaço. Ele também foi planejado para fornecer transporte, manutenção, e agir como uma base de teste para possíveis futuras missões à Lua, Marte e asteróides. Nos Estados Unidos Política Espacial Nacional de 2010, o ISS foi dada papéis adicionais de servir fins comerciais, diplomáticas e educativas.

Pesquisa científica

O ISS fornece uma plataforma para realizar a pesquisa científica de que não pode ser realizada de qualquer outra forma. Embora pequena nave espacial não tripulada pode fornecer plataformas para a gravidade zero e exposição ao espaço, estações espaciais oferecem um ambiente de longo prazo em que os estudos podem ser realizados potencialmente por décadas, combinada com o acesso pronto por pesquisadores humanos ao longo de períodos que excedem as capacidades de nave espacial tripulada.

A Estação simplifica experiências individuais, eliminando a necessidade de lançamentos de foguetes separados e pessoal de investigação. Os campos primários de pesquisa incluir Astrobiology, astronomia , pesquisas com seres humanos, incluindo medicina e espaço ciências da vida, ciências físicas , ciências dos materiais , clima espacial e tempo na Terra ( meteorologia ). Os cientistas na Terra tenham acesso aos dados da tripulação e pode modificar experimentos ou lançar novos benefícios, geralmente não disponíveis em nave espacial não tripulada. Crews voar expedições de vários meses de duração, proporcionando cerca de 160 homens-hora por semana de trabalho com uma tripulação de seis.

Kibō destina-se a acelerar o progresso do Japão em ciência e tecnologia, obter novos conhecimentos e aplicá-la a áreas como a indústria e medicina.

A fim de detectar a matéria escura ea responder a outras perguntas fundamentais sobre o nosso universo, engenheiros e cientistas de todo o mundo construído a Espectrômetro Magnético Alfa (AMS), que compara a NASA o telescópio Hubble, e diz que não poderia ser acomodada em uma plataforma livre de vôo por satélite em parte devido aos seus requisitos de energia e as necessidades de largura de banda de dados. Em 3 de abril de 2013, da NASA cientistas relataram que sugestões de matéria escura pode ter sido detectado pelo Espectrômetro Magnético Alfa. De acordo com os cientistas, " Os primeiros resultados do Espectrômetro Magnético Alfa-borne espaço confirmar um excesso inexplicável de pósitrons de alta energia em raios cósmicos Terra-limite. "

Cometa Lovejoy fotografado por Expedição 30 comandante Dan Burbank
Expedition 8 Comandante e Diretor de Ciência Michael Foale realiza uma inspeção do Microgravidade Ciência Glovebox

O ambiente do espaço é hostil à vida. Desprotegido presença no espaço é caracterizado por um campo de radiação intensa (que consiste principalmente de prótons e outras partículas subatômicas carregadas a partir da vento solar, para além raios cósmicos), alto vácuo, temperaturas extremas, e microgravidade. Algumas formas de vida simples chamados extremófilos, incluindo pequenos invertebrados chamados tardigrades pode sobreviver neste ambiente em um estado extremamente seco chamado dessecação.

A investigação médica melhora o conhecimento sobre os efeitos da exposição espaço de longo prazo sobre o corpo humano, incluindo atrofia muscular, perda óssea, e deslocamento de líquidos. Esta informação será utilizada para determinar se moroso voo espacial humano e a colonização do espaço são viáveis. A partir de 2006, os dados sobre a perda óssea e atrofia muscular sugerem que haveria um risco significativo de fraturas e problemas de movimento se os astronautas pousou em um planeta depois de uma longa viagem interplanetária, tal como o intervalo de seis meses necessário para viajar para Marte. Os estudos médicos são realizados a bordo da ISS, em nome da Instituto Nacional de Pesquisa Biomédica Espacial (NSBRI). Entre estes está o Avançado Diagnostic Ultrasound em estudo Microgravidade em que astronautas realizar exames de ultra-som, sob a orientação de especialistas remotos. O estudo considera o diagnóstico e tratamento de condições médicas em espaço. Normalmente, não há nenhum médico a bordo da ISS e diagnóstico de condições médicas é um desafio. Prevê-se que a ultra-sonografia remotamente guiadas terá aplicação na Terra em situações de emergência e de cuidados rural, onde o acesso a um médico treinado é difícil.

Microgravidade

Uma comparação entre a combustão de uma vela na Terra (esquerda) e em um ambiente de microgravidade, tal como a encontrada na ISS (direita)

Ao contrário da crença popular, a gravidade da Terra é apenas um pouco menos na altitude da ISS como na superfície. De acordo com princípio da equivalência, a gravidade só parece ausente porque, como qualquer objeto em órbita, está em contínuo queda livre. Este estado de ausência de peso percebido não é perfeito no entanto, ser perturbado por cinco efeitos diferentes:

  • Arraste a partir da atmosfera residual; quando a ISS entra sombra da Terra, os principais painéis solares são rodados para minimizar este arrasto aerodinâmico, ajudando a reduzir decaimento orbital.
  • Vibração de movimentos de sistemas mecânicos e da tripulação.
  • Atuação da atitude on-board momento controle giroscópios.
  • Disparos de propulsão para altitude ou mudanças orbitais.
  • Gravidade efeitos de gradiente, também conhecido como efeitos de maré. Itens em locais diferentes dentro da ISS seria, se não for ligado à estação, siga ligeiramente diferentes órbitas. Sendo interligados mecanicamente, no entanto, esses itens experimentar pequenas forças que mantêm a estação movendo-se como um corpo rígido.

Os investigadores estão a investigar o efeito do ambiente quase sem peso da estação na evolução, o desenvolvimento, crescimento e processos internos de plantas e animais. Em resposta a alguns destes dados, a NASA quer investigar efeitos de microgravidade sobre o crescimento de tridimensionais, tecidos semelhantes às humanas, e a invulgar cristais de proteína que podem ser formados no espaço.

O inquérito sobre a física dos fluidos em microgravidade vai permitir aos pesquisadores modelar o comportamento de fluidos melhor. Porque fluidos podem ser quase completamente combinados em microgravidade, os físicos investigar fluidos que não se misturam bem na Terra. Além disso, um exame de reações que são retardados pela baixa gravidade e temperaturas dará aos cientistas uma compreensão mais profunda da supercondutividade .

O estudo da ciência de materiais é uma importante actividade de investigação ISS, com o objectivo de colher os benefícios económicos através da melhoria das técnicas utilizadas no chão. Outras áreas de interesse incluem o efeito do ambiente de baixa gravidade sobre a combustão, através do estudo da eficiência de queima e de controlo das emissões poluentes e. Estes resultados podem melhorar o conhecimento atual sobre a produção de energia, e levar a benefícios econômicos e ambientais. Os planos futuros são para os investigadores a bordo do ISS para examinar aerossóis, ozônio , vapor de água , e óxidos na atmosfera da Terra, bem como raios cósmicos, poeira cósmica, antimatéria e matéria escura no universo.

Exploração

Um plano de 3D do Preparações complexo MARS-500, usado para experimentos baseados em terra que complementam ISS-based por um missão tripulada a Marte

O ISS fornece um local na relativa segurança de Low Earth Orbit para testar sistemas da nave espacial que serão necessários para missões de longa duração para a Lua e Marte . Isso proporciona experiência em operações, manutenção, bem como atividades de reparação e substituição em órbita, que será habilidades essenciais no funcionamento nave espacial mais distante da Terra, os riscos de missão pode ser reduzida e as capacidades de espaçonave interplanetária avançado. Referindo-se a MARS-500 experimento, a ESA afirma que "Considerando que o ISS é essencial para responder a perguntas relativas ao possível impacto da ausência de gravidade, radiação e outros fatores específicos do espaço, aspectos como o efeito de isolamento de longo prazo e confinamento pode ser mais apropriadamente tratada via simulações baseados em terra ". Sergey Krasnov, o chefe de programas de voos espaciais tripulados da agência espacial russa, Roscosmos, em 2011, sugeriu uma "versão mais curta" de MARS-500 pode ser realizada na ISS.

Em 2009, observando o valor do quadro de parceria em si, Sergey Krasnov escreveu: "Quando comparado com os parceiros agindo separadamente, parceiros em desenvolvimento capacidades e recursos complementares poderia dar-nos muito mais garantia de sucesso e segurança da exploração do espaço. A ISS está ajudando ainda mais avançar próximo à Terra exploração espacial e realização de programas futuros de investigação e exploração do sistema solar, incluindo a Lua e Marte ". Uma missão tripulada a Marte, no entanto, pode ser um esforço multinacional envolvendo agências espaciais e os países fora da actual parceria ISS. Em 2010 ESA director-geral Jean-Jacques Dordain afirmou que sua agência estava pronta para propor aos outros quatro parceiros que China, ?ndia e Coréia do Sul que serão convidados a integrar a parceria ISS. Chefe da NASA Charlie Bolden declarou em fevereiro de 2011 "Qualquer missão a Marte é provável que seja um esforço global". Actualmente, a legislação americana impede a cooperação com a China em NASA projectos espaciais.

Educação e sensibilização cultural

A tripulação da ISS oferecer oportunidades para estudantes na Terra, executando experimentos desenvolvidos por estudantes, fazendo demonstrações educacionais, permitindo a participação dos alunos em sala de aula em versões de experimentos ISS, e envolver directamente os estudantes que usam rádio, videoconferência e e-mail. ESA oferece uma ampla gama de materiais didáticos gratuitos que podem ser baixados para uso em salas de aula. Em uma aula, os alunos podem navegar em um modelo 3-D do interior e exterior da ISS, e enfrentam desafios espontâneos para resolver em tempo real.

JAXA visa tanto a "Estimular a curiosidade das crianças, cultivando seus espíritos, e incentivar a sua paixão para perseguir artesanato", e "Elevar consciência da criança sobre a importância da vida e suas responsabilidades na sociedade." Através de uma série de guias de educação, uma compreensão mais profunda do passado e de curto prazo futuro dos voos espaciais tripulados, bem como a da Terra e da vida, vai ser aprendido. Nos Sementes JAXA em experimentos espaciais, os efeitos de mutação do voo espacial de sementes de plantas a bordo da ISS é explorado. Estudantes crescer sementes de girassol que voaram na ISS por cerca de nove meses, como um começo para 'tocar o universo ". Na primeira fase de utilização Kibō de 2008 a meados de 2010, pesquisadores de mais de uma dezena de universidades japonesas realizou experiências em diversos campos.

Susan J. Helms, engenheiro de vôo Expedition Dois, fala com operadores de rádio amador na Terra do Workstation de rádio amador no Zarya.
Um estudante fala a equipe usando o rádio amador, fornecido gratuitamente pela ARISS.

As atividades culturais são outra grande objectivo. Tetsuo Tanaka, diretor de Ambiente Espacial da JAXA e Centro de Utilização, diz: "Há algo sobre o espaço que toca mesmo as pessoas que não estão interessados em ciência."

Radioamador na ISS (ARISS) é um programa voluntário que encoraja os estudantes a seguirem carreiras em todo o mundo em ciência, tecnologia, engenharia e matemática através de oportunidades de comunicação de rádio amador com a tripulação da ISS. ARISS é um grupo internacional de trabalho, composto por delegações de 9 países, incluindo vários países da Europa, assim como Japão, Rússia, Canadá e Estados Unidos. Em áreas onde os equipamentos de rádio não podem ser utilizados, viva-voz conectar os alunos para as estações terrestres que então se conectam as chamadas para a estação.

Primeiro Orbit é um filme de longa-metragem documentário sobre Vostok 1, o primeiro vôo espacial tripulado ao redor da Terra. Ao combinar a órbita da Estação Espacial Internacional para que de Vostok 1, tanto quanto possível, em termos de caminho de terra e hora do dia, o documentarista Christopher Riley e astronauta da ESA Paolo Nespoli foram capazes de filmar a visão de que Yuri Gagarin viu em seu vôo espacial orbital pioneiro. Este novo filme foi cortado em conjunto com as gravações de áudio Vostok 1 missão original de origem a partir do Arquivo do Estado Russo. Nespoli, durante a Expedição 26/27, filmado a maioria das filmagens para este documentário, e como resultado é creditado como o seu diretor de fotografia. O filme foi transmitido através da www.firstorbit.org site em um mundial YouTube estréia em 2011, sob uma licença livre.

Origins

O Programa da Estação Espacial Internacional representa uma combinação de três projetos da estação espacial nacionais: o russo / soviético Mir-2, Freedom, da NASA, incluindo o laboratório japonês Kibō, e as estações espaciais europeu Columbus. Robótica canadense complementar esses projetos.

Mir-2 foi inicialmente autorizado na resolução fevereiro 1976 estabelecendo planos para o desenvolvimento de sistemas espaciais soviético de terceira geração; o primeiro módulo, que têm servido a mesma função Zarya, foi destruído em um acidente de lançamento.

No início de 1980, a NASA planeja lançar uma estação espacial modular chamado Freedom como uma contrapartida para os Salyut e Mir Soviética estações espaciais . Liberdade Nunca foi construído e os remanescentes do projeto tornou-se parte do ISS. O Módulo Experimental Japonês (JEM), ou Kibō, foi anunciado em 1985, como parte da estação espacial Freedom em resposta a um pedido da NASA em 1982.

Em Roma, no início de 1985, os ministros de ciência da Agência Espacial Europeia (ESA) países aprovaram o programa de Columbus, o esforço mais ambicioso no espaço realizada por esta organização no momento. O plano liderado pela Alemanha e pela Itália incluiu um módulo que será anexado a Liberdade, e com a capacidade de evoluir para um posto avançado orbital Europeia de pleno direito antes do final do século. A estação espacial foi também vai amarrar os programas europeus e japoneses espaciais nacionais emergentes mais próximo do projecto liderado pelos EUA, impedindo assim essas nações se tornem grandes concorrentes, independente também.

Em setembro de 1993, American Vice-Presidente Al Gore e primeiro-ministro russo Viktor Chernomyrdin anunciou planos para uma nova estação espacial, que eventualmente se tornou a Estação Espacial Internacional. Eles também concordaram, em preparação para este novo projecto, que os Estados Unidos estariam envolvidos no programa Mir, incluindo americana Shuttles de encaixe, no Shuttle-Mir Programa.

Mir-2

O Soviete Shuttle Buran teria realizado módulos até 30 toneladas para MIR-2. 80-100 módulos ton poderia ter usado seu lançador sem o serviço de transporte (visto aqui com An-225, o avião mais pesado).

O Russo Segmento Orbital (ROS ou RS) é a estação espacial soviética-russa XI. Mir ("paz") e do ISS são sucessores dos Salyut ("Fogos de artifício") e Almaz ("Diamante") estações. O primeiro módulo MIR-2 foi lançado em 1986 por um Energia heavy-lift sistema de lançamento dispensável. O lançador funcionou corretamente, no entanto, a Polyus carga disparou seus motores de inserir-se em órbita, enquanto na posição errada devido a um erro de programação, e re-entrou na atmosfera. A estação planejada mudou várias vezes, mas Zvezda foi sempre o módulo de serviço, contendo sistemas críticos da estação, como suporte de vida. A estação teria usado o Spaceplane Buran e foguetes Proton para levantar novos módulos em órbita. O spaceframe do Zvezda, também chamada DOS-8 número de série 128, foi concluída em fevereiro de 1985 e os principais equipamentos interna foi instalado em outubro de 1986.

O módulo Polyus ou nave espacial teria servido como o FGB, uma fundação que fornece propulsão e orientação, mas que carece de suporte de vida. Polyus era um interceptor via satélite / destruidor, levando a 1 megawatt laser de dióxido de carbono. O módulo tinha um comprimento de cerca de 37 m e um diâmetro de 4,1 m, pesava cerca de 80 t, e incluiu duas secções principais, o mais pequeno, o bloco funcional de serviço (FGB), ea maior, o módulo objectivo.

Em 1983, o projeto foi alterado e da estação consistiria Zvezda, seguido por vários módulos de 90 toneladas métricas e uma estrutura de treliça similares à estação actual. O projecto foi aprovado pela NPO Energia Chefe Semenov em 14 de Dezembro de 1987 e anunciou à imprensa como 'Mir-2' em Janeiro de 1988. Esta estação seria visitado pelo Buran soviético, mas reabastecidas principalmente pela Progress-M2 nave espacial. Montagem orbital da estação foi prevista para começar em 1993. Em 1993, com o colapso da União Soviética, um redesenhado menor Mir-2 estava a ser construído enquanto ligado a Mir, assim como OPSEK está sendo montada enquanto ligado à ISS.

Liberdade com Kibō

Concepção artística da proposta de "Torre de Poder" estação espacial com o módulo experimental japonês ligado

Aprovado pelo então presidente Ronald Reagan e anunciado no Discurso do Estado da União 1984: "Nós podemos seguir nossos sonhos de estrelas distantes, viver e trabalhar no espaço para o ganho econômico e científico pacífica", a Freedom proposto mudou consideravelmente.

Avaliação custo primeiro da NASA em 1987 revelou a Estação "Dual Keel" custaria 14,5 bilhões dólares. Isso causou um alvoroço político no Congresso, e os oficiais da NASA e da Administração Reagan chegou a um compromisso março 1987 que permitiu que a agência prossiga com um mais barato $ 12,2 bilhões Phase One Station que pôde ser concluída após 10 ou 11 voos de montagem Shuttle. Este projeto inicialmente omitido os US $ 3,4 bilhões estrutura 'Dual Keel' e metade dos geradores de energia. A nova configuração Estação Espacial Freedom foi nomeado por Reagan em junho de 1988. Originalmente, Liberdade teria realizados dois painéis solares de 37,5 kW. No entanto, o Congresso rapidamente insistiu em adicionar mais duas matrizes para usuários científicos. O programa da Estação Espacial foi atormentado por conflitos durante a fase de todo 1984-1987 definição. Em 1987, o Departamento de Defesa (DoD) brevemente exigido para ter acesso total à estação de investigação militar, apesar de fortes objeções da NASA e os parceiros internacionais. Além do furor esperado dos parceiros internacionais, a posição DoD provocou uma competição de gritos entre o secretário de Defesa Caspar Weinberger e poderosos membros do Congresso que se estendiam até a autorização orçamento final 1988 Fiscal em julho de 1987. Reagan queria convidar outros países da NATO a participar no projecto liderado pelos EUA, uma vez que a União Soviética tinha sido o lançamento de tripulações internacionais para as suas estações espaciais Salyut desde 1971. Em um ponto, funcionários descontentes então anônimos da NASA que se autodenominam "Centro para Estudos Estratégicos espaço" sugeriu que em vez de construir Liberdade, NASA deve ter o back-up Skylab de exibição no Air and Space Museum Nacional em Washington e lançar isso.

Um acordo assinado em Setembro de 1988 alocados 97% dos recursos de laboratório dos EUA para a NASA, enquanto o CSA canadense receberia 3% em troca de sua contribuição para o programa. Europa e Japão iria reter 51% dos seus próprios módulos de laboratório. Seis americanos e dois astronautas internacionais seriam permanentemente baseado na Estação Espacial Freedom. Várias missões de vaivém espacial da NASA na década de 1980 e início de 1990 incluiu caminhadas espaciais para demonstrar e técnicas de teste de estação de espaço de construção.

Módulo experimental japonês Kibo.jpg

O Módulo Experimental Japonês (JEM), batizado Kibō ("esperança") em 1999, é a primeira nave espacial tripulada do Japão. Kibō consiste em um laboratório pressurizado dedicada a experimentos de tecnologia avançada, educação e arte, um compartimento de carga, uma palete não pressurizado para experimentos de vácuo no espaço, um braço robótico, e sistema de comunicação interorbital. Enquanto a estação espacial proposto foi redesenhado várias vezes em torno Kibō, a única mudança significativa foi a colocação de sua blindagem balística. A sua posição final na parte da frente da estação aumenta o risco de danos a partir de detritos. A ESA ea NASA, pelo contrário, tanto reduziu o tamanho de seus laboratórios ao longo do programa. A Agência Japonesa National Space Development (NASDA) apresentou formalmente a proposta JEM a NASA em Março de 1986 e em 1990 começou o trabalho de design. Construído no Tobishima planta de Nagoya Aerospace Systems Works, por Mitsubishi Heavy Industries, Ltd., Kibō fez o seu caminho para o Centro Espacial Tsukuba e em 2003 Kibō foi enviado, primeiro por rio barcaça e, em seguida, por navio, para a América. Em 2010, ganhou o Kibō Good Design Award, um 56 anos de idade do consumidor e da indústria prêmio que identifica o melhor do artesanato japonês.

Uma década antes Zarya foi lançado em órbita, o Japão estava trabalhando no desenvolvimento da sua vaivém espacial própria, destina-se a usar o lançador H-II. Dependendo da configuração do lançador, ele iria pesar entre 10 e 20 toneladas e misture tripulação e carga em conjunto. Ele iria decolar verticalmente em seu propulsor e no final de sua missão re-entrar e terra assim como a NASA e shuttles soviéticos fizeram. O programa foi encerrado pela JAXA em 2003 após o teste mockup escala.

Colombo

Os primeiros elementos do programa Columbus eram esperados para voar já em 1992, para coincidir com o 500º aniversário de Colombo viagem à América. ESA e NASA discordaram sobre o próprio conceito do programa Colombo em 1986. América opuseram a ESA Columbus usando como bloco de construção de uma futura estação espacial europeia, e estavam preocupados que eles iriam facilitar a criação de um potencial concorrente se o posto avançado espacial tripulado cumprida sua promessa como fornecedor de produtos comercialmente viáveis, tais como novos materiais e produtos farmacêuticos. Planos foram reduzidos como resultado e, em 1988, a Europa propôs a participar com três elementos, o módulo Columbus, os Grátis Flyer (CFMP), ea Plataforma Polar (PPF) tendeu-Man, apoiado pela Ariane-5 eo lançador Hermes spaceplane.

O Columbus Man-tendido gratuito Flyer (CFMP) foi um programa da ESA para desenvolver uma estação espacial que poderia ser usado para uma variedade de experimentos de microgravidade enquanto servia as necessidades da ESA para uma plataforma espacial tripulado autónoma. O MTFF seria uma estação espacial sem suporte de vida a longo prazo, visitada por equipes de curto prazo para repor e manter experimentos em um ambiente de Zero-G livre de vibrações causadas por uma tripulação permanente. O projeto foi cancelado após restrições orçamentais causados pela reunificação alemã . A nave espacial Hermes é comparável em função para os ônibus espaciais americanos e soviéticos, com um menor tripulação de até 6 (reduzido a 3 com assentos ejetáveis após o desastre do Challenger) e capacidade de carga substancialmente menor, 4,550 kg, comparáveis a ISS navios de carga não tripulada .

Em 1991, as atividades de pré-desenvolvimento Columbus e Hermes eram bons o suficiente para avançar para o desenvolvimento integral, no entanto profundas mudanças geopolíticas solicitado examinar a cooperação internacional mais ampla, em particular com a Federação Russa. Estados membros da ESA aprovou o desenvolvimento completo do Módulo Pressurizado anexada (APM) e da Plataforma Polar (PPF) para Columbus, mas o Man-tendido royalty-Flyer (CFMP) foi abandonada. O programa Hermes foi reorientado para o Programa de Transporte Espacial Tripulado (MSTP), e um período de três anos que se estende de 1993 a 1995 foi acordado, a fim de definir um futuro sistema de transporte espacial tripulado em cooperação com a Rússia, incluindo o desenvolvimento conjunto ea utilização de Mir-2.

O robô nave espacial ESA ATV é um poderoso "espaço puxão 'que pode ser adaptado às fontes de traslado para a órbita de Marte. A sua propulsão é providenciado com uma secção oca central, para permitir a possibilidade de uma porta de encaixe em ambos os extremos. Ele poderia, então, formar conjuntos maiores, amarrados juntos como uma estação espacial ou permitir encaixe às cavalitas à Zvezda.

Estação estrutura

Expedição 18 comandante Turnê de vídeo de Michael Fincke da parte habitável da ISS de janeiro de 2009
Estação de layout, fotografado de Soyuz TMA-20, com a NASA de Endeavour acoplado

A ISS segue Salyut e Série Almaz, Cosmos 557, Skylab e Mir como a estação espacial lançado dia 11, como o Protótipos Genesis nunca foram destinados a ser assistido. A ISS é uma estação espacial modular terceira geração.

Outros exemplos de projectos de centrais modulares incluem o Soviete / russo Mir, OPSEK russo, e Estação espacial chinês. A primeira estação espacial, Salyut 1, e outros ou estações de uma peça monolítica, de primeira geração espaciais, tais como Salyut 2,3,4,5, DOS 2, Kosmos 557, Almaz e NASA Skylab estações não foram projetados para re-abastecimento. Geralmente, cada grupo teve que partem da estação para libertar o único porto de ancoragem para a próxima equipe a chegar, Skylab tinha mais de um porto de ancoragem, mas não foi projetado para reabastecimento. Salyut 6 e 7 tinham mais de um porto de ancoragem e foram projetados para serem reabastecidos rotineiramente durante a operação tripulados. Estações modulares podem permitir a missão de ser alterada ao longo do tempo e novos módulos podem ser adicionados ou removidos da estrutura existente, permitindo uma maior flexibilidade.

Abaixo encontra-se um diagrama das principais componentes da estação. As áreas azuis são pressurizados seções acessíveis pela tripulação sem o uso de trajes espaciais. Superestrutura não pressurizado da estação é indicado em vermelho. Outros componentes não pressurizados são amarelas. Note-se que o nó Unidade junta-se directamente para o laboratório do destino. Para maior clareza, são mostradas separadas.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Russo
porto de ancoragem
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Solar
ordem
 
Zvezda DOS-8
Módulo de Serviço
 
Solar
ordem
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Russo
porto de ancoragem
Poisk (MRM-2)
Airlock
 
 
 
 
 
 
 
 
Pirs
Airlock
Russo
porto de ancoragem
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Laboratório para Nauka
Substitua Pirs
 
Europeu
Robotic Arm
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Solar
ordem
 
Zarya FGB
(Primeiro módulo)
 
Solar
ordem
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Leonardo
compartimento de carga
 
 
 
 
 
 
 
 
Rassvet
(MRM-1)
Russo
porto de ancoragem
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PMA 1
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Busca
Airlock
 
 
Unidade
O nó 1
 
Tranqüilidade
Nó 3
PMA 3
porto de ancoragem
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ESP-2
 
 
 
 
 
 
Cúpula
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Painel solar
 
 
Painel solar
 
Calor
Radiador
 
 
Calor
Radiador
 
Painel solar
 
 
Painel solar
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELC 2, AMS
 
 
 
 
Z1 truss
 
 
 
 
ELC 3
 
 
 
 
 
 
 
 
 
S5 / 6 Truss S3 / S4 Truss S1 Truss S0 Truss P1 Truss P3 / P4 Truss P5 / 6 Truss
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELC 4, 3 ESP
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELC 1
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dextre
 
 
Canadarm2
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Painel solar
 
 
Painel solar
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Painel solar
 
 
Painel solar
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Externo
estiva
Destino
Laboratório
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Kibō logística
Cargo Bay
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
HTV / Dragão vaga
(Porto de ancoragem)
 
 
HTV / Dragão vaga
(Porto de ancoragem)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Kibō
Robotic Arm
 
 
 
 
Externo
Payloads
Colombo
Laboratório
 
Harmonia
(Nó 2)
 
Kibō
Laboratório
Kibō
Plataforma externo
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PMA 2
porto de ancoragem
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Montagem

Um astronauta usa uma chave de fenda para ativar um porto de ancoragem em um módulo ISS.
Ron Garan durante STS-124 usa um computador controlado chave de fenda para a velocidade, torque e número de voltas.

A montagem da Estação Espacial Internacional, um grande esforço em arquitetura espaço, começou em novembro de 1998. Os módulos russos lançados e ancorado roboticamente, com excepção do Rassvet. Todos os outros módulos foram entregues pelo ônibus espacial, o que exigiu a instalação de ISS e tripulantes de transporte usando o SSRMS e EVA; a partir de 05 de junho de 2011 (2011-06-05), que tinha acrescentado 159 componentes durante mais de 1.000 horas de atividade EVA. 127 dessas caminhadas espaciais originado a partir da estação, enquanto os restantes 32 foram lançados a partir dos airlocks de atracou Ônibus espaciais. O ângulo beta da estação tinha de ser considerada em todos os momentos durante a construção, como ângulo beta da estação está directamente relacionada com a percentagem da sua órbita que a estação (bem como qualquer encaixe encaixada ou sonda) é exposto ao sol; o ônibus espacial não teria um desempenho óptimo acima de um limite chamado de "cutoff beta". Rassvet foi entregue pelo ônibus espacial Atlantis, da NASA, em 2010, em troca da entrega russo Proton do russo-construído módulo Zarya Estados Unidos-financiado em 1998. braços do robô, em vez de EVAs foram utilizados na sua instalação (de encaixe).

O primeiro segmento da ISS, Zarya, foi lançado em 20 de Novembro de 1998, sobre um russo autônomo Foguete Proton. Ele forneceu a propulsão, controle de orientação, comunicações, energia elétrica, mas faltava funções de suporte de vida a longo prazo. Duas semanas mais tarde, um módulo passivo NASA Unidade foi lançada a bordo do vôo do vaivém espacial STS-88 e anexado ao Zarya pelos astronautas durante EVAs. Este módulo tem dois Adaptadores de acoplamento pressurizado (PMA), uma liga de forma permanente para Zarya, o outro permite que o ônibus espacial para atracar para a estação espacial. Neste momento, a estação russa Mir ainda era habitada. O ISS permaneceu não tripulado por dois anos, durante os quais Mir foi de-orbitou. Em 12 de julho de 2000 Zvezda foi lançado em órbita. Comandos pré-programados a bordo implantou sua matrizes e comunicações solar de antena. Em seguida, ele se tornou o veículo passivo para um encontro com o Zarya e Unity. Como um veículo passivo "alvo", o Zvezda manteve uma órbita stationkeeping como o veículo Zarya-Unidade executou a aproximação e acoplagem via controle de solo e do sistema de aproximação e acoplagem automatizada russo. Computador de Zarya transferiu o controle da estação para o computador do Zvezda logo após a atracação. Zvezda acrescentou quartos de dormir, um banheiro, cozinha, purificadores de CO2, desumidificador, geradores de oxigênio, equipamentos de ginástica, além de dados, voz e comunicações de televisão com o controle da missão. Isto permitiu habitação permanente da estação.

A primeira tripulação residente, expedição 1, chegou em Novembro de 2000 sobre Soyuz TM-31, a meio caminho entre os voos de STS-92 e STS-97. Estes dois voos do Space Shuttle cada adicionados segmentos da estação Integrated Truss Estrutura, que forneceu a estação com a comunicação Ku-band de televisão norte-americana, suporte atitude adicional necessária para o peso adicional do USOS e substanciais painéis solares completando existente 4 solares da estação matrizes.

S0, S1 and P1 truss structures installed
Parcialmente construído ISS em dezembro de 2002

Ao longo dos próximos dois anos, a estação continuou a se expandir. A foguete Soyuz-U entregou os Pirs encaixe compartimento. The Space Shuttles Descoberta , Atlantis e Endeavour entregou o destino laboratório e busca represa, além de principal braço do robô da estação, o Canadarm2 , e vários outros segmentos da estrutura de treliça Integradas.

O cronograma de expansão foi interrompida pela destruição doônibus espacialColumbiaemSTS-107 em 2003, com o hiato resultante noprograma Space Shuttlemontagem da estação de parada até o lançamento daDescobertaemSTS-114 em 2005.

A retomada oficial da assembléia foi marcada pela chegada da Atlantis , voo STS-115, que entregou segundo conjunto de painéis solares da estação. Vários segmentos mais fardo e um terceiro conjunto de matrizes foram entregues em STS-116, STS-117 e STS-118. Como resultado da grande expansão da capacidade de geração de energia da estação, os módulos pressurizados mais poderia ser acomodado, eo Harmony nó e Columbus foram adicionados laboratório europeu. Estes foram seguidos pouco depois pelos dois primeiros componentes de Kib? . Em março de 2009, STS-119 completou a estrutura de treliça integrados com a instalação do quarto e último conjunto de painéis solares. A seção final do Kib? foi entregue em julho de 2009 em STS-127, seguido pelo russo Poisk módulo. O terceiro nó, Tranquilidade , foi entregue em fevereiro de 2010 durante a missão STS-130 pelo ônibus espacial Endeavour , a par da Cupola, seguido de perto maio 2010 pelo módulo russo penúltimo, Rassvet , entregue pelo ônibus espacial Atlantis na missão STS-132. O último módulo pressurizado do USOS, Leonardo , foi levado para a estação por Descoberta em seu vôo final, STS-133, seguido pelo Espectrômetro Magnético Alfa em STS-134, entregue pelo Endeavour .

ISS docked with a Space Shuttle
ISS em órbita atracado com o Ônibus Espacial Endeavour maio 2011

Em junho de 2011, a estação consistiu em quinze módulos pressurizados e da Estrutura Truss Integradas. Ainda a ser lançado são o russo Multipurpose Laboratório Módulo Nauka e um número de componentes externos, incluindo o Braço Robótico Europeu. Assembléia está prevista para ser concluída até 2012, pelo qual ponto da estação terá uma massa superior a 400 toneladas métricas (440 toneladas curtas).

A massa bruta da estação não é possível calcular com precisão. O peso total lançamento dos módulos em órbita é 417.289 kg (£ 919.960) (a partir de 03/09/2011). A massa de experimentos, peças de reposição, pertences pessoais da tripulação, gêneros alimentícios, vestuário, propulsores, abastecimento de água, abastecimento de gás, nave espacial atracado, e outros artigos adicionar à massa total da estação. O gás hidrogênio é constantemente ventilado ao mar pelos geradores de oxigênio.

Módulos pressurizados

Nó Unity (em cima) e Zarya (com painéis solares implantados), em 1998
De cima para baixo: Unidade, Zarya, módulos Zvezda comProgress M1-3 encaixado

Zarya ( russo : Зар? ; lit. madrugada ), também conhecido como o Bloco Funcional de carga ou FGB ( russo : ФГБ ), foi o primeiro módulo da estação, lançado em 20 de Novembro de 1998, sobre um russo foguete Proton a partir do Site 81 no primeiro e maior espaçoporto, Baikonur a um 400 km (250 mi) órbita alta. Depois de estacionar em órbita, o módulo Zarya fornecida orientação controle, comunicações e energia elétrica para si e para o nó passivo 1 (Unidade) anexado mais tarde, enquanto a estação aguardado lançamento do terceiro componente, uma aposentos da tripulação russo-fornecida e no início estação central, o módulo de serviço Zvezda. O módulo de serviço aprimorado ou substituído muitas funções de Zarya. A FGB é um descendente da nave espacial TKS projetado para o russo programa Salyut. 6.100 kg de combustível propulsor podem ser armazenados e transferidos automaticamente para e de navios ancorados para a parte russa da estação - o segmento orbital do russo (ROS). Zarya foi originalmente concebido como um módulo para o russo Mir estação espacial, mas não foi levado a partir do final do programa Mir-1. Os custos de desenvolvimento para Zarya foram pagos pela Rússia (e da antiga União Soviética), distribuídos por programas da estação espacial anteriores, e alguns custos de construção e preparação foram pagos pelos Estados Unidos.

Unity , um módulo de conexão passiva foi o primeiro componente US-construído da Estação. Ele é de forma cilíndrica, com seis locais de atracação facilitar as ligações para outros módulos. Unidade foi realizado em órbita como a carga primária de STS-88 em 1998.

Zvezda ( russo : Звезда , que significa "estrela"), DOS-8, também conhecido como o módulo de serviço ou SM ( russo : СМ ). Ele fornece todos os sistemas críticos da estação, sua adição rendeu a estação permanentemente habitável, pela primeira vez, a adição de suporte de vida para até seis tripulantes e espaços reservados à vida a dois. DMS-R computador do Zvezda lida com orientação, navegação e controle para toda a estação espacial. Um segundo computador, que executa as mesmas funções está instalado no Nauka FGB-2. O foguete usado para o lançamento do Zvezda foi um dos primeiros a realizar publicidade. A armação espacial foi concluída em Fevereiro de 1985, o equipamento principal interna foi instalado até Outubro de 1986, e que foi lançado em 12 de Julho de 2000. Zvezda está na parte de trás da estação de acordo com a sua direcção normal de deslocação e orientação, os motores são utilizados para aumentar a órbita da estação. Alternativamente nave russa e europeia pode encaixar a porta de popa (traseira) do Zvezda e usar seus motores para impulsionar a estação.

O destino é o centro de pesquisa primária para Estados Unidos cargas úteis a bordo da ISS. Em 2011, a NASA solicitou propostas para um grupo sem fins lucrativos para gerenciar toda a ciência americana na estação que não estejam relacionadas com a exploração tripulada. As casas do módulo 24 Racks internacionais Payload padrão, alguns dos quais são utilizados para sistemas ambientais e tripulantes diário equipamento vivendo. O destino também serve como o ponto de montagem para Truss Estrutura da estação.

Azul EVA choca no Pirs quadro represa cosmonauta Maxim Suraevvôo engenheiro que exibe doistrajes espaciais Orlan
Thomas Reiter (à esquerda), é vestido com uma roupa de refrigeração líquida e ventilação que complementa o traje espacial estilo UEM usado por Jeffrey N. Williams na Busca Airlock

Busca é a única câmara de descompressão USOS, Missão hospeda caminhadas espaciais com ambos os Estados Unidos UEM e russos Orlan trajes espaciais . Missão consiste em dois segmentos; o bloqueio do equipamento, que armazena trajes espaciais e equipamentos, eo bloqueio da tripulação, a partir do qual os astronautas podem sair para o espaço. Este módulo tem uma atmosfera controlada separadamente. Equipes sono neste módulo, respirando uma mistura de nitrogênio baixo na noite EVAs antes agendadas, para evitar a doença descompressiva (conhecida como "as curvas") nos ternos de baixa pressão.

Pirs ( Russo : Пир? , que significa " pier "), ( russo : Стыковочный от?ек ), "módulo de ancoragem", SO-1 ou DC-1 (compartimento de acoplamento), e POISK ( russo : Пои?к ; lit. Pesquisa ), também conhecido como o Mini-Research Módulo 2 ( MRM 2 ), Малый и??ледователь?кий модуль 2 , ou МИМ 2 . Pirs e Poisk são módulos Airlock russos. Cada um desses módulos têm duas escotilhas idênticos. Uma escotilha de abertura para o exterior na estação espacial MIR falhou após ela se abriu muito rápido depois de destravamento, devido a uma pequena quantidade de pressão de ar restante na câmara. A entrada diferente foi usada, ea escotilha reparado. Todas as escotilhas de EVA na ISS abrir para dentro e são de vedação pressão. Pirs é usado para armazenar, serviço e renovar trajes Orlan russos e fornece entrada de contingência para a tripulação usar os ternos americanos um pouco mais volumosos. Os portos de atracação ultraperiféricas em ambas as câmaras pressurizadas permitir acoplagem da Soyuz e Progress nave espacial, bem como a transferência automática dos propulsores de e para armazenamento no ROS.

Harmony , é o segundo dos módulos do nó da estação eo hub utilidade do USOS. O módulo contém quatro racks que fornecem energia elétrica, dados eletrônicos de ônibus, e atua como um ponto de conexão central para vários outros componentes através de seus seis atracação mecanismos comuns (CBMs). Os laboratórios europeu Columbus e japonês Kibo são permanentemente atracado a dois dos portos radiais, os outros dois podem usado para o HTV. Americanos Shuttle Orbiters atracou com o ISS via PMA-2, conectado à porta para a frente. Tranquilidade é o terceiro e último de nós norte-americanos da estação, que contém um sistema de suporte de vida adicional para reciclar águas residuais para uso tripulação e suplementos geração de oxigênio. Três dos quatro locais de atracação não são utilizados. Um local tem a cúpula instalado, e um tem o adaptador de porto de ancoragem instalado.

Não é grande o suficiente para a tripulação, usando trajes espaciais, a câmara em Kibo tem uma gaveta deslizante interna para experimentos.
O Módulo Columbus em 2008

Columbus , o centro de pesquisa primária para cargas úteis europeias a bordo da ISS, proporciona um laboratório de genéricos, bem como instalações projetado especificamente para a biologia, a investigação biomédica e física de fluidos. Vários locais de montagem estão afixadas no exterior do módulo, que fornecem energia e dados para experimentos externos, como o Instrumento Europeu de Tecnologia Exposição (EuTEF), Observatório de Monitoramento Solar, Materiais Estação Espacial Internacional Experiment, e Atomic Clock Ensemble in Space. Uma série de expansões estão previstas para o módulo para estudar física quântica e cosmologia . Desenvolvimento de tecnologias da ESA em todas as principais áreas de suporte de vida tem vindo a decorrer há mais de 20 anos e são / têm sido usados ​​em módulos como Columbus e do ATV. O Centro Aeroespacial alemão DLR gerencia as operações de controle de solo para Columbus eo ATV é controlado a partir do CNES francês Toulouse Space Centre.

Kib? ( japonês: ???? , " esperança ") é o maior módulo ISS único. Este laboratório é utilizado para realizar a pesquisa em medicina espacial, biologia, observações da Terra, produção de materiais, biotecnologia, pesquisa de comunicações, e tem instalações para plantas e peixes em crescimento. Durante agosto de 2011, um observatório montado em Kibo, que utiliza o movimento orbital da ISS para a imagem de todo o céu no espectro de raios-X, detectada pela primeira vez, o momento em que uma estrela foi engolido por um buraco negro. O laboratório contém um total de 23 racks, incluindo 10 racks de experiência e tem uma câmara de vácuo dedicado para experimentos. Em um ambiente de "mangas de camisa", a tripulação anexar um experimento para a gaveta deslizante dentro da câmara de vácuo, feche o interior, e, em seguida, abrir a escotilha exterior. Ao alargar a gaveta e removendo o experimento usando o braço robótico dedicado, cargas são colocadas na plataforma externa. O processo pode ser revertido e repetiu rapidamente, permitindo o acesso para manter experimentos externos sem atrasos provocados por EVA de. Apenas os laboratórios russos e japoneses têm esta característica. Um módulo pressurizado menor está ligado ao topo da Kib?, servindo como um compartimento de carga. O sistema dedicado comunicações interorbital permite que grandes quantidades de dados a ser transferidos a partir do ICS Kibo, primeiro para o satélite KODAMA japonês em órbita geoestacionária, em seguida, para as estações terrestres japonesas. Quando uma ligação de comunicação directa é usada, o tempo de contacto entre o ISS e uma estação terrestre está limitado a cerca de 10 minutos por passagem visível. Quando KODAMA retransmite dados entre uma nave espacial LEO e uma estação terrestre, comunicações em tempo real são possíveis em 60% do trajeto de vôo da nave espacial. Pessoal de terra usar a robótica tele-presente para conduzir pesquisas em órbita sem a intervenção da tripulação.

A short, cylindrical module, covered in white insulation, suspended in space on the end of a white robotic arm. A smaller white cylinder is attached at one end, and a folded square radiator is mounted at the other. Antennas and poles project from the module, and the Earth forms the backdrop.
O O projeto de cúpula foi comparado com oMillennium Falcon partir do filmeStar Wars.
Dmitri Kondratyev e Paolo Nespoli na Cúpula. Fundo esquerda para a direita, Progress M-09m, Soyuz TMA-20, o módulo Leonardo e HTV-2.
Tracy Caldwell Dyson posa para uma foto na cúpula, admirando a vista da Terra.

Cupola é um observatório sete janela, usado para visualizar a Terra e acoplagem da nave espacial. O seu nome deriva da palavra italiana cúpula, que significa "cúpula". O projeto Cupola foi iniciado pela NASA e Boeing, mas cancelada devido a cortes orçamentais. Um acordo de permuta entre a NASA ea ESA resultou no desenvolvimento da Cúpula a ser retomada em 1998 pela ESA. O módulo vem equipado com estações de trabalho robóticas para operar principal braço e persianas robótico da estação para proteger suas janelas de danos causados ​​por micrometeoritos. Ele possui sete janelas, com um centímetro 80 (31 in) da janela redonda, a maior janela na estação. O design distinto tem sido comparado ao "turret" da fictícia Millennium Falcon no filme Star Wars ; o prop originais sabre de luz usado pelo ator Mark Hamill como Luke Skywalker no filme 1977 foi levado para a estação em 2007, e os foguetes Falcon navios comerciais que vêm para o uso estação, são nomeados após o próprio Millennium Falcon.

Rassvet ( russo : Ра??вет ; lit. "amanhecer"), também conhecido como o Mini-Research Módulo 1 ( MRM-1 ) ( russo : Малый и??ледователь?кий модуль , МИМ 1 ) e anteriormente conhecida como a Docking Módulo de Carga ( DCM ), é semelhante em design para o Módulo Docking Mir lançado em STS-74 em 1995. Rassvet é usado principalmente para armazenamento de carga e como um porto de ancoragem para visitar nave espacial. Ele foi levado para a ISS a bordo da NASA Nave Espacial Atlantis na missão STS-132 missão e ligados em maio de 2010, Rassvet é o único módulo de propriedade russo lançado pela NASA, a reembolsar para o lançamento da Zarya, que é russo projetado e construído, mas parcialmente pagos pela NASA. Rassvet foi lançado com experimentos represa de Nauka Laboratório do russo temporariamente ligado a ele, e peças de reposição para o Braço Robótico Europeu.

Leonardo Módulo Multipurpose Permanente (PMM) Os três vaivém espacial da NASA contentores de carga MPLM Leonardo, Raffaello e Donatello, foram construídas para a NASA em Turin , Itália pela Alcatel Alenia Space, empresa Thales Alenia Space. Os MPLMs são fornecidos para o programa ISS pela Itália (independente do papel da Itália como um estado membro da ESA) para a NASA e são consideradas US elementos. Em uma troca de trocados para fornecer esses recipientes, os EUA tem dado Itália tempo de pesquisa a bordo da ISS para fora do loteamento US além disso, que a Itália recebe como membro da ESA. O Módulo Permanente Multiuso foi criada através da conversão de Leonardo em um módulo que pudesse estar permanentemente ligado à estação.

Módulos adicionais programadas

Nauka ( russo : ?аука ; lit. Science), também conhecido como o módulo multiuso Laboratory ( MLM ) ou FGB-2 , (em russo: Многофункциональный лабораторный модуль, ou МЛМ), é o principal módulo de laboratório russo. Ele está programado para chegar na estação em 2014 e irá substituir PIRS. Antes da chegada da Nauka, um robô sonda progresso irá acoplar com PIRS, partem com esse módulo, e ambas serão descartadas. Ele contém um conjunto adicional de sistemas de suporte de vida e controle orientação. Originalmente, teria encaminhado alimentação da única Science-and-Power Platform, mas que o design único módulo mudado ao longo dos primeiros dez anos da missão ISS, e os dois módulos científicos, que atribuem a Nauka através do módulo Node cada incorporar a sua própria grande painéis solares para alimentar experimentos científicos russos no ROS. A missão da Nauka mudou ao longo do tempo. Durante meados dos anos 1990, foi concebido como um backup para o FGB, e mais tarde como um módulo de acoplamento universal (UDM); seus portos de atracação será capaz de apoiar acoplamento automático de ambos ofício do espaço, módulos adicionais e transferência de combustível. Nauka é um módulo na classe de 20 toneladas e tem os seus próprios motores. Pequenos módulos da ISS (menos de 10 toneladas) que doca para o ROS não têm motores próprios, mas dependem de propulsão sobre a nave espacial que os traz à estação. Zvezda e Zarya, como Nauka, pesa cerca de 20 toneladas cada, e são lançadas por foguetes Proton maiores, em vez de foguetes Soyuz. Eles são os únicos três módulos da ISS que contêm motores, ou computadores de navegação com sensores estrela, sol e horizonte, para permitir voo e da estação de manutenção. Nauka será separada da ISS antes de-órbita, juntamente com módulos de suporte, e tornar-se a estação espacial OPSEK.

Módulo Node (UM) / (NM) Este módulo em forma de bola de 4 ton apoiará o acoplamento de dois módulos científicos e de alimentação durante a fase final da montagem da estação e fornecer o segmento russo portos de atracação adicionais para receber Soyuz TMA (transporte modificado antropométrica ) e nave espacial Progress M. NM, deve ser incorporada no ISS em 2014. Ele será integrado com uma versão especial do navio de carga Progress e lançado por um foguete Soyuz padrão. O Progresso iria utilizar o seu próprio sistema de propulsão e de controlo de voo para entregar e acoplar o módulo Node para o nadir (virado para a Terra) encaixe da porta do módulo Nauka MLM / FGB-2. Uma porta é equipado com um porto de ancoragem híbrido ativo, o que permite acoplagem com o módulo de MLM. Os cinco portas restantes são híbridos passivos, permitindo atracação de veículos Soyuz e Progress, bem como módulos mais pesados ​​e futuras naves espaciais com sistemas de ancoragem modificados. No entanto, mais importante, o módulo nó foi concebido para servir como o único elemento permanente do futuro sucessor russo para a ISS, OPSEK. Equipado com seis portos de atracação, o módulo Node serviria como um único núcleo permanente da futura estação com todos os outros módulos de ir e vir como a sua vida e missão necessário. Esta seria uma progressão além do ISS e da estação espacial russa MIR modular, o que por sua vez são mais avançados do que no início monolíticos estações de primeira geração, como Skylab, e estações de primeiros Salyut e Almaz.

Ciência Módulos 1 e 2 (NEM-1,NEM-2) (russo:?аучно-Энергетиче?кий Модуль-1 и -2)

Bigelow Expansível Módulo de Atividades (BEAM) é parte de um contrato com a Bigelow Aerospace para fornecer uma Bigelow Expansível Módulo de Atividades (BEAM), que está programado para chegar à estação espacial em 2015 para uma demonstração de tecnologia de dois anos. BEAM é um módulo inflável desenvolvido por Bigelow Aerospace será anexado à Estação Espacial Internacional ligado à escotilha da popa do módulo Tranquility-bombordo. Durante a sua execução de teste de dois anos, instrumentos irá medir a sua integridade estrutural eo índice de fuga, juntamente com os níveis de temperatura e de radiação. A escotilha que dava para o módulo permanecerá quase toda fechada, exceto para visitas periódicas de membros da tripulação da estação espacial para inspeções e coleta de dados. Após a execução do teste, o módulo será destacado e alijado da estação.

Componentes cancelados

Os EUA Módulo de Habitação teria servido como salas de estar da estação. Em vez disso, as estações de sono são agora se espalhou por toda a estação. Os EUA Módulo de Controle Provisório e ISS Propulsion Módulo tinham a intenção de substituir as funções do Zvezda , em caso de uma falha no lançamento. O russo Módulo Docking Universal, a qual os módulos de investigação russos cancelados e nave espacial teria encaixado. O russo Plataforma do poder da ciência teria fornecido o segmento orbital do russo com uma fonte de alimentação independente dos seus painéis solares, e dois módulos de investigação russos que foram planejados para ser usado para a pesquisa científica.

Elementos não pressurizado

ISS Truss Componentes repartição mostrando treliças e todos Orus in situ

O ISS apresenta um grande número de componentes externos que não necessitam de pressurização. O maior desses componentes é a estrutura de treliça Integradas (ITS), ao qual principais painéis solares da estação e radiadores térmicos são montados. O ITS é composta por dez segmentos separados que formam uma estrutura de 108,5 m (356 pés) de comprimento.

A estação em sua forma completa tem vários componentes externos menores, como os seis braços robóticos, as três plataformas externas estiva (ESPs) e quatro Logística Express Carriers (ELCS). Embora estas plataformas permitem experiências (incluindo MISSE, a STP-H3 eo reabastecimento Robotic Mission) para ser implantado e conduzido no vácuo do espaço, fornecendo energia elétrica e processamento de dados experimentais localmente, a função principal das plataformas é armazenar Unidades de substituição Orbital ( Orus). Orus são peças de reposição que podem ser substituídos quando o item ou passa sua vida útil ou não. Exemplos de Orus incluem bombas, tanques de armazenamento, antenas e unidades de bateria. Tais unidades são substituídos ou pelos astronautas durante EVA ou por braços robóticos. Enquanto peças de reposição foram rotineiramente transportados de e para a estação através de missões de reabastecimento de vaivém espacial, houve uma forte ênfase em transportes ORU uma vez que a NASA Shuttle aproximou aposentadoria. Várias missões do ônibus foram dedicados à entrega de Orus, incluindo STS-129, STS-133 e STS-134. A partir de janeiro de 2011, apenas um outro modo de transporte de Orus tinha sido utilizado - o navio de carga japonês HTV-2 - que emitiu FHRC e CTC-2 através do seu Pallet Exposed (EP).

Construção do Truss Estrutura integradas sobre a Nova Zelândia.

Há também instalações menor exposição montada diretamente aos módulos de laboratório; o JEM facilidade expor serve como uma 'externa varanda "para o complexo Módulo Experimental Japonês, e uma academia no Europeu Columbus laboratório fornece conexões de alimentação e dados para experiências como a da Tecnologia Europeia Facilidade de exposição ea Atomic Clock Ensemble in Space. A sensoriamento remoto instrumento, SAGE III-ISS, é devido a ser entregue à estação em 2014 a bordo de uma cápsula Dragon. O maior tal carga útil científica externamente montado na ISS é o Espectrômetro Magnético Alpha (AMS), um experimento de física de partículas lançadas a STS-134 em Maio de 2011, e montado externamente sobre as ITS. O AMS mede os raios cósmicos para procurar evidências de matéria escura e antimatéria.

Guindastes e braços robóticos

Canadarm2, o maior braço robótico da ISS, tem uma massa de 1.800 quilogramas e é usada para ancorar e manipular espaçonaves e módulos na USOS, e mantenha os membros da tripulação e equipamento durante EVAs. Será que o ROS não exigem nave espacial ou módulos a serem manipulados, como todas as naves e os módulos doca automaticamente, e podem ser descartados da mesma maneira. Equipes usar os dois Strela ( russo : Стрела ; lit. Seta) gruas de carga durante EVAs para a tripulação e equipamento em movimento em torno do ROS. Cada guindaste Strela tem uma massa de 45 kg. Os laboratórios russos e japoneses ambos têm câmaras pressurizadas e braços robóticos.

Comandante Volkov fica em Pirs com as costas para aSoyuz enquanto operar o manual dofotógrafo Strela guindaste segurandoKononenko.Zarya é visto à esquerda eZvezda toda a parte inferior da imagem.
Dextre, como muitos dos experimentos da estação e braços robóticos, pode ser operado a partir da Terra e executar tarefas enquanto a tripulação dorme.

O Truss integrados Estrutura serve como base para o principal sistema de manipulador remoto chamado Sistema Móvel de Serviço (MSS). Este consiste no sistema móvel Base (MBS), o Canadarm2, e Dextre. Dextre é um 1,500 kg manipulador robótico ágil com dois "braços", que tem sete graus de movimento cada um, um "tronco", que se dobra na cintura e gira na base, um coldre de ferramenta, luzes e vídeo. A equipe na terra pode operar Dextre por controle remoto, a realização de trabalhos sem a intervenção da tripulação. Os MBS rola ao longo de carris construído em alguns dos seus segmentos de permitir que o braço de atingir todas as partes do segmento da estação Estados Unidos. O MSS teve seu alcance aumentado um boom Orbiter Sistema Sensor maio 2011, usado para inspecionar azulejos no shuttle NASA, e convertidos para o uso estação permanente. Para ter acesso às extensões extremas do segmento do russo da tripulação também colocou um "Power Dados Grapple Fixture" para a seção de encaixe para a frente de Zarya, para que o Canadarm2 pode Inchworm si para esse ponto.

O Braço Robótico Europeu, o que irá atender o segmento orbital russa, será lançado juntamente com oMódulo Multipurpose laboratório em 2012. Aexperiência japonesa do sistema de manipulador remoto do Módulo (JFM RMS), que atende a Facilidade JEM Exposto, foi lançado no diaSTS-124 e é anexado ao módulo pressurizado JEM.

Sistemas de estação

Suporte de vida

Os sistemas críticos são o sistema de controle da atmosfera, o sistema de abastecimento de água, as instalações de abastecimento de alimentos, o equipamento de saneamento e higiene, e detecção de incêndio e equipamento de supressão. Sistemas de apoio à vida do segmento orbital do russo estão contidos no Serviço Módulo Zvezda. Alguns destes sistemas são complementadas pelo equipamento na USOS. O laboratório MLM Nauka tem um conjunto completo de sistemas de apoio à vida.

Sistemas de controle atmosféricas

A atmosfera a bordo da ISS é similar à da Terra . Pressão atmosférica normal na ISS é 101,3 kPa (14,7 psi); o mesmo que ao nível do mar na Terra. Uma atmosfera semelhante à Terra oferece benefícios para o conforto da tripulação, e é muito mais seguro do que a alternativa, uma atmosfera de oxigênio puro, por causa do aumento do risco de um incêndio, como a que o responsável pela morte da tripulação da Apollo 1. Condições atmosféricas tipo-Terra foram mantidas em todas nave russa e soviética.

Elektron unidades no módulo de serviço Zvezda.

O Elektron sistema a bordo Zvezda e um sistema semelhante em Destino gerar oxigênio a bordo da estação. A tripulação tem uma opção de backup em forma de garrafas de oxigênio e sólida geração de oxigênio combustível (SFOG) canisters, um sistema gerador de oxigênio químico. O dióxido de carbono é removida do ar pelo sistema Vozdukh em Zvezda . Outros sub-produtos do metabolismo humano, tais como o metano a partir dos intestinos e amónia de suor, são removidos através de filtros de carvão activado.

Parte do sistema de controle da atmosfera ROS é o fornecimento de oxigénio, de tripla redundância é fornecida pela unidade de Elektron, geradores de combustível sólido, e oxigénio armazenado. A unidade Elektron é o fornecimento de oxigénio primário, O 2 e H 2 são produzidos por eletrólise, com o H 2 sendo ventilado ao mar. O sistema 1 kW utiliza cerca de 1 litro de água por membro da tripulação por dia de água armazenada a partir da Terra, ou água reciclada de outros sistemas. MIR foi a primeira espaçonave a usar a água reciclada para a produção de oxigênio. O fornecimento de oxigénio secundário é fornecido pela queima O 2 -producing cartuchos de Vika (ver também ISS ECLSS). Cada "vela" leva 5-20 minutos a decompor-se a 450-500 ° C, produção de 600 litros de S 2 . Esta unidade é operada manualmente.

O segmento orbital dos Estados Unidos tem fontes redundantes de oxigênio, a partir de um tanque de armazenamento sob pressão no módulo de câmara de ar Busca entregues em 2001, completado dez anos mais tarde pela ESA construído avançada Closed-Loop System (ACLS) no módulo Tranquility (Node 3), que produz O 2 por eletrólise. O hidrogénio produzido é combinado com o dióxido de carbono da atmosfera da cabine e convertido em água e metano.

Comida

Thirteen 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.
As tripulações dosSTS-127 eExpedition 20 desfrutar de uma refeição no interiorda Unidade.

A maior parte da comida na placa é selado no vácuo em sacos de plástico. Latas são muito pesados ​​e caros de transporte, por isso não há como muitos. A comida preservada, geralmente não é tido em alta consideração por parte da tripulação, e quando combinado com o sentido de gosto reduzida em um ambiente de microgravidade, uma grande quantidade de esforço é feito para fazer a comida mais saborosa. Mais do que as especiarias são utilizadas na culinária regular, ea tripulação aguarda com expectativa a chegada de todos os navios da Terra, pois eles trazem frutas e legumes frescos com eles. É tomado cuidado de que os alimentos não criar migalhas. Molhos são muitas vezes utilizados para assegurar equipamento estação não está contaminado. Cada membro da tripulação tem pacotes individuais de alimentos e cozinheiros-los usando a galera a bordo. A cozinha dispõe de dois aquecedores de alimentos, uma geladeira adicionado em novembro de 2008, e um dispensador de água que fornece água tanto aquecida e não aquecida. As bebidas são fornecidos na forma de pó desidratado e são misturados com água antes do consumo. Bebidas e sopas são um gole de sacos de plástico com palhas, enquanto o alimento sólido é comido com um garfo e faca, que estão ligados a uma bandeja com ímãs para impedi-los de flutuando para longe. Qualquer alimento que faz flutuar, incluindo migalhas, devem ser recolhidos para impedi-lo de entupimento de filtros de ar da estação e outros equipamentos.

Higiene

Chuveiros em estações espaciais foram introduzidas no início dos anos 1970 no Skylab e Salyut 3. Em Salyut 6, no início de 1980, a tripulação se queixaram da complexidade de tomar banho no espaço, que era uma atividade mensal. Será que o ISS não dispõem de duche; em vez disso, os tripulantes lavar usando um jato de água e lenços umedecidos, com sabão dispensado de um recipiente de tubo, creme dental. Crews também são fornecidos com xampu e creme dental rinseless comestível para economizar água.

Há dois Sanitários de espaço na ISS, tanto de concepção russa, localizada no Zvezda e Tranquilidade . Estes resíduos e higiene Compartimentos usar um sistema de sucção-driven fã semelhante ao Sistema de Coleta de Resíduos Space Shuttle. Os astronautas primeiro prender-se ao assento do vaso sanitário, que é equipado com barras de retenção de mola para assegurar uma boa vedação. Uma alavanca opera um potente ventilador e um buraco de sucção lâminas abrir: a corrente de ar transporta os resíduos de distância. Os resíduos sólidos são recolhidas em sacos individuais, que são armazenados em um recipiente de alumínio. Contêineres cheios são transferidos para o progresso nave espacial para a eliminação. Resíduos líquidos é evacuado por uma mangueira ligada a parte da frente do vaso sanitário, com anatomicamente correto "funil" de urina adaptadores ligados ao tubo para que ambos os homens e mulheres podem usar o mesmo banheiro. Os resíduos são recolhidos e transferidos para o Sistema de recuperação de água, onde é reciclado de volta para a água potável.

Poder e controle térmico

Painéis solares russos, backlit pelo por do sol.
Um dos oito treliça pares de painéis solares montados Usos

Dois lados solar, ou matrizes fotovoltaicas, fornecer energia elétrica para a ISS. Estas células bifaciais são mais eficientes e funcionam a uma temperatura mais baixa do que as células de uma só face comumente usados ​​na terra, através da recolha de luz solar de um lado e da luz reflectida a terra por outro lado.

O segmento russo da estação, como o Space Shuttle e mais nave espacial, utiliza 28 volts DC de quatro rotativa painéis solares montados no Zarya e Zvezda . A USOS usa 130-180 V DC a partir da matriz USOS PV, o poder está estabilizado e distribuídos em 160 V DC e convertido ao exigido pelo usuário 124 V DC. O tensão mais elevada de distribuição permite que menores condutores, mais leves, em detrimento da segurança da tripulação. O ROS usa baixa tensão. Os dois segmentos estação de partilhar o poder com conversores.

Os painéis solares Usos estão dispostas como quatro pares de asa, com cada asa produzindo quase 32,8 kW. Estas matrizes normalmente acompanhar o sol para maximizar a geração de energia. Cada matriz é de cerca de 375 m 2 (450 yd 2 ) na área e 58 metros (63 yd) de comprimento. Na configuração completa, os painéis solares acompanhar o sol girando o alfa cardan uma vez por órbita, enquanto o cardan beta segue as mudanças mais lentas no ângulo do sol ao plano orbital. O O modo noturno Glider alinha a painéis solares paralelo ao chão durante a noite para reduzir o arrasto aerodinâmico significativo na relativamente baixa altitude orbital da estação.

A estação usa recarregáveis ​​baterias de níquel-hidrogênio (NIH 2 ) para energia contínua durante os 35 minutos de cada órbita 90 minutos que ele está eclipsado pela Terra. As baterias são recarregadas no lado do dia da Terra. Eles têm um tempo de vida 6,5 anos (mais de 37 mil ciclos de carga / descarga) e será substituído regularmente ao longo da vida antecipado da estação de 20 anos.

Grandes painéis solares da estação gerar uma diferença de tensão potencial de alta entre a estação ea ionosfera. Isto poderia causar arcos através superfícies isolantes e pulverização catódica de superfícies condutoras de iões são acelerados por a bainha de plasma sonda. Para atenuar esse, unidades de contator plasma (PCU) é criar caminhos atuais entre a estação eo campo de plasma ambiente.

ISS externa ativa sistema de controle térmico (EATCS) diagrama

A grande quantidade de energia elétrica consumida pelos sistemas e experiências da estação está ligado quase inteiramente em calor. O calor que pode ser dissipada através das paredes das estações de módulos é insuficiente para manter a temperatura ambiente interna dentro de limites viáveis, confortáveis. Amoníaco é continuamente bombeada através de tubagens ao longo da estação de recolha de calor, e, em seguida, em radiadores externos expostos ao frio de espaço, e de volta para a estação de.

A Estação Espacial Internacional Ativo sistema de controle térmico (ISS) Externo (EATCS) mantém um equilíbrio quando o ambiente ISS ou calor cargas exceder as capacidades do sistema de controle térmico passivo (PTCS). Nota Elementos dos PTCS são materiais da superfície externa de isolamento, tais como MLI, ou Heat Pipes. O EATCS fornece capacidades de rejeição de calor para todos os módulos pressurizados EUA, incluindo o JEM e COF, bem como os principais produtos eletrônicos de distribuição de energia do S0, S1 e P1 Trusses. O EATCS consiste em dois loops independentes (loop A & Loop B), ambos usam amônia bombeado mecanicamente em estado fluido, em circuitos de circuito fechado. O EATCS é capaz de rejeitar até 70 kW, e fornece uma atualização substancial na capacidade de rejeição de calor a partir da capacidade de 14 kW do sistema de controle térmico ativo precoce Externa (EEATCS) através da precoce Amoníaco Servicer (EAS), que foi lançado em STS -105 e instalado no P6 Truss.

Comunicações e computadores

Diagram showing communications links between the ISS and other elements. See adjacent text for details.
Os sistemas de comunicação utilizados pelo ISS
por satélite * Luch não atualmente em uso

Comunicações de rádio fornecer links de dados de telemetria e científicas entre a estação eo Centro de Controle da Missão. Links de rádio também são usados ​​durante os procedimentos aproximação e acoplagem e para a comunicação de áudio e vídeo entre os tripulantes, controladores de vôo e membros da família. Como resultado, o ISS está equipado com sistemas de comunicação internas e externas utilizadas para fins diferentes.

O Segmento Orbital russo se comunica diretamente com o solo através da Lira antena montada para Zvezda . A Lira antena também tem a capacidade de usar o Luch sistema de satélite de retransmissão de dados. Este sistema, utilizado para comunicação com Mir , caiu em desuso durante a década de 1990, e como resultado não está mais em uso, embora dois novos Luch Satélites Luch -5 e Luch --5b estão previstos para lançamento em 2011 para restaurar o funcionamento a capacidade do sistema. Outro sistema de comunicações russo é o Voskhod-M, que permite comunicações telefónicas internas entre Zvezda , Zarya , Pirs , Poisk eo USOS, e também fornece um link de rádio VHF para os centros de controlo em terra através de antenas em Zvezda ' s exterior.

O Segmento US orbital (OSU) faz uso de duas ligações de rádio separados montados na estrutura de treliça Z1: a banda S (utilizados para áudio) e K você banda (utilizados para áudio, dados de vídeo e) sistemas. Estas transmissões são encaminhadas via os Estados Unidos Sistema de Rastreamento de relé e dados por satélite (TDRSS) em órbita geoestacionária, que permite a comunicação quase contínuas em tempo real com Centro de Controle de Missão da NASA (MCC-H) em Houston . Canais de dados para a Canadarm2, europeu Columbus laboratório e japonês Kibo módulos são encaminhadas via a banda S e K você sistemas de banda, embora o relé Sistema de Satélite europeu de dados e um sistema similar japonês eventualmente complementar o TDRSS neste papel. As comunicações entre os módulos são realizadas em um digital interno de rede sem fio.

Os computadores portáteis cercam o console Canadarm2.

Rádio UHF é usado por astronautas e cosmonautas condutores EVAs. UHF é empregado por outras espaçonaves que encaixar ou desencaixar a partir da estação, como a Soyuz, Progresso, HTV, ATV e do Space Shuttle (exceto o serviço de transporte também faz uso da banda S e K você sistemas de banda via TDRSS), para receber comandos do controle da missão e da ISS tripulantes. Nave espacial automatizada estão equipados com o seu próprio equipamento de comunicações; o ATV usa um laser de ligado à nave espacial e equipamentos ligados a Zvezda , conhecido como o equipamento de comunicação de proximidade, para atracar com precisão para a estação.

O ISS é equipado com aproximadamente 100 IBM e Lenovo modelo A31 e T61p computadores portáteis ThinkPad. Cada computador é uma compra off-the-shelf comercial que é então modificada para a segurança e operação, incluindo alterações de conectores, refrigeração e energia para acomodar 28V DC sistema de energia da estação e ambiente sem gravidade. O calor gerado pelos laptops não sobe, mas estagna em torno do laptop, ventilação forçada de modo adicional é necessária. Laptops a bordo da ISS estão conectados à estação de LAN sem fio via Wi-Fi e estão ligados à terra em 3 Mbit / s para cima e 10 Mbit / s para baixo, comparável a casa velocidades de conexão DSL.

Operações da estação

Expedições e voos privados

Soyuz TM-31 que está sendo preparado para trazer a primeira tripulação residente da estação em outubro de 2000

A tripulação da estação "são os nossos representantes que lideram a exploração da humanidade de novos espaços e possibilidades para o nosso futuro", segundo o Papa Bento XVI . Cada tripulação permanente é atribuído um número de expedição. Expeditions executar até seis meses, desde o lançamento até que desencaixe, um 'incremento' abrange o mesmo período de tempo, mas inclui navios de carga e todas as atividades. Expeditions 1-6 consistiu de 3 pessoa tripulações, expedições 7-12 foram reduzidos ao mínimo segura de dois após a destruição do ônibus espacial Columbia NASA. De Expedição 13 tripulação gradualmente aumentada para 6 por volta de 2010. Com a chegada dos americanos veículos comerciais da tripulação no meio da década de 2010, o tamanho expedição pode ser aumentada para sete membros da tripulação, o número ISS é projetado para.

Sergei Krikalev, membro da expedição 1 e comandante da Expedição 11 passou mais tempo no espaço do que qualquer outra pessoa, um total de 803 dias e 9 horas e 39 minutos. Seus prêmios incluem a Ordem de Lenin, Herói da União Soviética, Herói da Federação Russa , e 4 medalhas da NASA. Em 16 de Agosto de 2005, às 01:44 EDT ele passou o recorde de 748 dias detida por Sergei Avdeyev, que tinha "tempo percorrida" 1 / 50th de um segundo para o futuro a bordo MIR. Ele participou de experiência psicossocial-99 SFINCSS (Simulação de Voo da International Equipes em Estação Espacial), que analisou fatores inter-culturais e outros de estresse efetuando integração de equipe na preparação para os vôos espaciais da ISS. Comandante Michael Fincke é recordista os EUA espaço resistência com um total de 382 dias.

Os viajantes que pagam por sua própria passagem para o espaço são chamados os participantes voo espacial por parte da RSA e NASA, e são por vezes referido como turistas espaciais, um termo que geralmente não gostam. Todos os sete foram transportados para o ISS sobre espaçonave russa Soyuz. Quando equipes de profissionais mudar ao longo dos números não divisíveis por três assentos em um Soyuz, e um membro da tripulação de curta duração não é enviado, o assento de reposição é vendido por MirCorp, empresa holandesa através Space Adventures. Quando o ônibus espacial se aposentou em 2011, eo tamanho da tripulação da estação foi reduzida para 6, o turismo espacial foi interrompido, como os parceiros contou com assentos de transporte russos para acesso à estação. Horários de voo Soyuz aumentar após 2013, permitindo 5 voos Soyuz (15 lugares) com apenas duas expedições (12 lugares) necessários. Os restantes lugares são vendidos por cerca de US $ 40 milhões para os membros do público que pode passar por exames médicos. ESA e NASA criticou o voo espacial privado no início do ISS, e NASA inicialmente resistiu formação Dennis Tito, o primeiro homem a pagar por sua própria passagem para a ISS. Toyohiro Akiyama foi levado para Mir por uma semana, ele foi classificado como um negócio viajante, como seu empregador, Tokyo Broadcasting System, pago pelo seu bilhete, e ele deu uma transmissão de TV diariamente a partir de órbita.

Anousheh Ansari ( persa: انوشه انصاری ) se tornou o primeiro iraniano no espaço ea primeira mulher auto-financiado para voar para a estação. Autoridades informaram que sua formação e experiência fazê-la muito mais do que um turista, e seu desempenho no treinamento tinha sido "excelente". Ansari-se descarta a idéia de que ela é um turista. Ela fez estudos russos e europeus que envolvem a medicina ea microbiologia durante seu 10 dias de estadia. Os turistas documentário Espaço segue sua jornada para a estação, onde ela cumpriu o sonho de infância 'para deixar o nosso planeta como uma pessoa normal e viajar para o espaço. " No filme, alguns cazaques são mostrados esperando no meio das estepes para quatro estágios de foguetes literalmente cair do céu. Cineasta Christian Frei afirma "Filmar o trabalho dos coletores de sucata de metal do Cazaquistão foi nada fácil. As autoridades russas finalmente nos deu uma autorização de filme, em princípio, mas impôs condições incapacitantes em nossas atividades. A rotina diária real da sucata . coletores não poderia ser definitivamente mostrado agentes do Serviço Secreto e militares vestidos com macacões e capacetes estavam dispostos a reencenar seu trabalho para as câmeras - de forma idealizada que as autoridades em Moscou considerado apresentável, mas não a todos como ele leva colocar na realidade. "

Durante seu voo espacial, auto viajante financiado Richard Garriott colocado um geocache enquanto a bordo da ISS. Este é atualmente o único geocache não-terrestre na existência.

Actividades da tripulação

NASA astronaut Scott Kelly, Expedition 26 commander, works on the Combustion Integrated Rack (CIR) Multi-user Drop Combustion Apparatus (MDCA) in the Destiny laboratory of the International Space Station.
NASA astronautaScott Kelly trabalha nacremalheira de combustão integrado no laboratório do destino.

Um dia típico para a tripulação começa com um wake-up às 06:00, seguido de atividades de pós-sono e uma inspeção manhã da estação. A tripulação então toma café da manhã e participa de uma conferência de planejamento diário com o controle da missão antes de começar a trabalhar em torno de 08:10. O primeiro exercício agendada do dia seguinte, após o que a tripulação continua a trabalhar até 13:05. Na sequência de uma pausa para o almoço de uma hora, a tarde é composto por mais exercício e trabalho antes de a tripulação realiza suas atividades pré-sono com início às 19:30, incluindo jantar e uma conferência tripulação. O período de sono programada começa às 21:30. Em geral, a equipe trabalha dez horas por dia em um dia de semana, e cinco horas aos sábados, com o resto do tempo a sua própria para relaxar ou trabalhar catch-up.

A estação fornece tripulação para cada membro da tripulação da expedição, com duas "estações de sono 'no Zvezda e mais quatro instalado em Harmony . Os bairros americanos são privados, cabines de isolamento acústico aproximadamente Pessoas porte. Os alojamentos da tripulação russos incluem uma pequena janela, mas não fornecem a mesma quantidade de ventilação ou bloquear a mesma quantidade de ruído como os seus homólogos americanos. Um tripulante pode dormir em um quarto da tripulação em um saco de dormir tethered, ouvir música, usar um laptop, e armazenar itens pessoais em uma grande gaveta ou em redes ligados às paredes do módulo. O módulo também fornece uma lâmpada de leitura, uma prateleira e um desktop. Equipes que visitam não têm alocado módulo de sono, e anexar um saco de dormir para um espaço disponível em uma parede é possível dormir flutuando livremente através da estação, mas esta é geralmente evitada por causa da possibilidade de topar com equipamento sensível. É importante que os alojamentos da tripulação ser bem ventilada; caso contrário, os astronautas podem acordar privado de oxigênio e falta de ar, porque uma bolha de seu próprio dióxido de carbono exalado formou em torno de suas cabeças.

Natal na Estação Espacial Internacional

Comandante Peggy A. Whitson,Yuri I. Malenchenko, eDaniel Tani, comemoraro Nataldurante aExpedição 16

Natal é comemorado todos os anos pela tripulação da Estação Espacial Internacional, suas famílias, e rés-do-equipe. Tripulação é dado tempo fora de serviço de acordo com sua cultura respectivo, religião e etnia. A Igreja Ortodoxa Russa celebra o Natal segundo o calendário juliano, enquanto a Igreja Católica usa o calendário gregoriano para que a tripulação possa celebrar o Natal mais do que uma vez na estação de escolher entre 25 dezembro ou 6, 7 ou 19 de Janeiro.

Orbit e missão de controlo

Gráfico mostrando a altitude em mudança do ISS de novembro de 1998 até janeiro de 2009
Animação da ISS órbita de um ponto geoestacionário norte-americano de vista (acelerou 1800 vezes)

O ISS é mantido numa órbita quase circular com uma altura mínima, média, de 330 km (205 mi) e um máximo de 410 km (255 mi), no centro da Termosfera, a uma inclinação de 51,6 graus em relação ao equador da Terra, necessário para garantir que o russo Soyuz e Progress nave espacial lançada do Cosmódromo de Baikonur, pode ser lançado com segurança para chegar à estação. Andares de foguete usadas devem ser descartados em áreas desabitadas e isso limita os foguetes instruções pode ser iniciado a partir do porto espacial. A inclinação orbital escolhida também foi baixo o suficiente para permitir que os ônibus espaciais americanos lançados a partir da Flórida para chegar à ISS.

O Segmento Orbital russo contém motores e de controle da estação ponte, que lida Orientação, Navegação e Controlo (ROS GNC) para toda a estação. Inicialmente, Zariá, o primeiro módulo de estação, controlado até que a estação de um curto período de tempo depois do módulo de serviço russo Zvezda encaixado e foi transferido o controlo. Zvezda contém a ESA construído Data Management System DMS-R. Usando dois computadores tolerantes a falhas (FTC), Zvezda calcula a posição da estação e trajetória orbital usando sensores redundantes horizonte da Terra, sensores de horizonte solares, bem como Sun e estrela trackers. Os FTCs cada contêm três unidades de processamento idênticas trabalhando em paralelo e fornecer avançado culpa-mascaramento por maioria de votos. Zvezda usa giroscópios e propulsores para inverter a situação. Giroscópios não precisa propulsor, ao contrário, eles usam a eletricidade para o impulso 'loja' em volantes girando na direção oposta ao movimento da estação. A USOS tem seus próprios giroscópios controlados por computador para lidar com a massa extra da mesma secção. Quando giroscópios 'saturado', atingindo a sua velocidade máxima, propulsores são utilizados para anular a dinâmica armazenado. Durante Expedition 10, um comando incorreto foi enviada para o computador da estação, usando cerca de 14 quilos de propulsor antes de a falha foi notado e corrigido. Quando os computadores de controle de atitude do ROS e USOS não se comunicar corretamente, pode resultar em um raro 'força luta ", onde o computador ROS GNC deve ignorar a contrapartida USOS, que não tem propulsores. Quando um ATV, Nasa Shuttle, ou Soyuz está ancorado para a estação, ele também pode ser usado para manter estação atitude como para resolução de problemas. Controle Shuttle foi utilizado exclusivamente durante a instalação da treliça S3 / S4, que fornece interfaces de energia elétrica e de dados para a eletrônica da estação.

A world map highlighting the locations of space centres. See adjacent text for details.
Centros espaciais envolvidas com o programa ISS

Os componentes do ISS são operados e acompanhados por suas respectivas agências espaciais emcentros de controle de missão em todo o mundo, incluindo:

  • Da RoskosmosCentro de Controle da Missão emKorolev, Moscow Oblast, controla osegmento orbital russa que cuida Orientação, Navegação e Controle para toda a estação., além de missões Soyuz e Progress individuais.
  • ESA Centro de Controlo do ATV, noCentro Espacial Toulouse (CST) emToulouse, França, controla voos da não-tripulado EuropeiaAutomated Transfer Vehicle.
  • Da JAXAJEM Centro de Controle eHTV Centro de Controle emTsukuba Space Centre (TKSC) emTsukuba, Japão, são responsáveis ​​pela operação do complexo Módulo experimental japonês e todos os vôos da "Cegonha branca" HTV Carga nave espacial, respectivamente.
  • Da NASACentro de Controle de Missão noCentro Espacial Lyndon B. Johnson, em Houston, Texas, EUA, serve como a instalação de controlo principal para o segmento da ISS Estados Unidos e também controlava as missões do ônibus espacial que visitaram a estação.
  • NASA Operações de carga e Centro de Integração noMarshall Space Flight Center, emHuntsville, Alabama, coordena as operações de carga útil no USOS.
  • ESA Centro de Controlo Columbus, noCentro Aeroespacial Alemão (DLR) emOberpfaffenhofen, na Alemanha, gere o europeuColumbuslaboratório de pesquisa.
  • CSA deControle de MSS emSaint-Hubert, Quebec, Canadá, controla e monitora oSistema de Manutenção Móvel, ou Canadarm2.

Conserto

Unidades de substituição Orbital ( Orus ) são peças de reposição que podem ser facilmente substituídos quando uma unidade ou passa sua vida útil ou não. Exemplos de Orus são bombas, tanques de armazenamento, caixas de controlador, antenas e unidades de bateria. Algumas unidades podem ser substituídos usando braços robóticos. Muitos são armazenados fora da estação, seja em pequenas pallets chamados Logística Express Carriers (ELCs) ou compartilhar plataformas maiores chamadas Plataformas Estiva externas que também detêm experiências científicas. Ambos os tipos de paletes têm eletricidade tantas partes que poderiam ser danificados pelo frio do espaço exigem aquecimento. As operadoras de logística maiores também têm computador conexões de rede local (LAN) e telemetria para conectar experimentos. A forte ênfase na estocar o USOS com ORU ocorreu por volta de 2011, antes do fim do programa de ônibus espaciais da NASA, como seus substitutos comerciais, Cygnus e Dragão, realizar um décimo a um quarto da carga útil.

Peças de reposição são chamadosde ORU, alguns são externamente armazenado em paletes chamadosde ELC eESP.

Problemas inesperados e falhas têm impactado de montagem de linha de tempo e os horários de trabalho da estação que conduzem a períodos de capacidades reduzidas e, em alguns casos, poderia ter abandono da estação por razões de segurança forçada, tive esses problemas não foram resolvidos. Durante STS-120 em 2007 , na sequência da deslocalização da treliça P6 e painéis solares, notou-se durante a reafectação da matriz que ele havia se tornado rasgada e não estava a instalar corretamente. Um EVA foi realizada por Scott Parazynski, assistida por Douglas Wheelock, os homens tomaram precauções extras para reduzir o risco de choque eléctrico, como as reparações foram efectuadas com o painel solar expostos à luz solar. Os problemas com a matriz foram seguidos no mesmo ano por problemas com a estibordo Solar Alpha Rotary Joint (SARJ), que gira as matrizes no lado estibordo da estação. Vibração excessiva e de alta corrente picos no motor de acionamento matriz foram observados, resultando em uma decisão de reduzir a substancialmente movimento do SARJ estibordo até que a causa foi entendida. Inspeções durante EVAs sobre STS-120 e STS-123 mostrou extensa contaminação de aparas metálicas e detritos na engrenagem de transmissão grande e confirmaram danos ao grande anel metálico raça no centro da articulação, e assim o conjunto foi bloqueado para evitar mais danos . As reparações no conjunto foram realizadas durante STS-126 com lubrificação de ambas as articulações ea substituição de 11 dos 12 rolamentos de rodízio na articulação.

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.
Enquanto ancorado na extremidade doOBSS, astronautaScott Parazynski executa reparos improvisados ​​em uma matriz US solar que se danificadas quando desdobramento, duranteSTS-120.

A partir de 02 de setembro de 2012, um segundo EVA para apertar o parafuso teimoso, completando a instalação da substituição MBSU-1 em uma tentativa de restaurar o poder global, foi agendada para quarta-feira, no entanto, por sua vez, uma terceira ala painel solar tem ido fora de linha, devido a uma falha em que da matriz de comutação da unidade corrente directa (DCSU) ou o seu sistema associado, reduzindo ainda mais o poder ISS para apenas cinco dos oito asas de painéis solares para a primeira vez em vários anos.

Em 5 de setembro de 2012, em um segundo, 6 h, EVA para substituir MBSU-1, os astronautas Sunita Williams e Akihiko Hoshide restaurado com sucesso à ISS a 100% de potência.

Operações de frota

Progress M-18M (ISS-50P) foi o progresso do robô 50 para chegar ao ISS, incluindo H-MIM2 e H-SO1 que instalado módulos. Trinta e cinco vôos do aposentado vaivém espacial da NASA foram feitas para a estação. TMA-07M é o vôo da Soyuz 33, e houve três ATV Europeu e três japoneses chegadas Kounotori "Cegonha branca".

O Progress M-14M reabastecimento veículo que se aproxima do ISS. Quase 50 não tripulado nave espacial Progress foram enviados com suprimentos durante o tempo de vida da estação.

Atualmente ancorado / atracado

Nave espacial e missão Localização Chegou ( UTC) Data de partida
Rússia Progress M-17MProgress 49 CargaZvezda31 de outubro de 2012 13:3315 de abril de 2013
Rússia Soyuz TMA-07MExpedição 34 / 35 Rassvet21 de dezembro de 2012 14:0914 de maio de 2013
Rússia Progress M-18MProgress 50 CargaPirs11 de fevereiro de 2013 20:3523 de abril de 2013
Rússia Soyuz TMA-08MExpedição 35 / 36 Poisk29 de março de 201311 de setembro de 2013

Lançamentos programados e atracações / berthings

Todas as datas estão UTC. Datas são as primeiras datas possíveis e pode mudar. Portos para a frente estão na parte da frente da estação de acordo com a sua direcção normal de deslocação e orientação ( atitude). Popa é na parte traseira da estação, utilizado por sonda impulsionar a órbita da estação. Nadir está mais próximo da Terra, Zenith está no topo.

Cargoships Uncrewed estão em azul claro. Naves espaciais tripulados estão em verde claro. Módulos são brancos. Nave espacial operado por agências governamentais são indicados com "Gov ', enquanto' Com 'denota aqueles operados em regime comercial.

Veículo espaciale operador Spaceport e missão Lançamento Docking / Atracação do Porto
2.013 lançamentos 2013
Rússia GovProgress M-19M Baikonur Progress 51 Carga Abril Pirs nadir
Rússia Gov Soyuz TMA-09M Baikonur Expedição 36 / 37 Maio Rassvet nadir
Not the esa logo.png Gov Albert Einstein Guiana Francesa ATV-4 Carga Junho Zvezda ré
Estados Unidos Com Cygnus COTS DemonstraçãoMARS (nos EUA)Cygnus COTS Demonstração Julho Harmony nadir
Japão GovKounotori 4 'Cegonha branca' Tanegashima HTV-4 Carga Agosto Harmonia
Estados Unidos Com SpaceX CRS-3 Cape Canaveral Dragon 3 Carga Outubro Harmony nadir
Rússia Gov Próton Baikonur Módulo Nauka MLM Dezembro Zvezda nadir
2014 2014
Estados Unidos Com SpaceX CRS-4 Cape Canaveral Dragon 4 de Carga Abril Harmony nadir
Rússia GovProgress M-UM & Soyuz-2.1b Baikonur Módulo Módulo nó 2014 Nauka nadir
Rússia GovProton-M (ou Angara A5) Baikonur Módulo NEM-1 2014 Nó Módulo nadir
Rússia GovProton-M (ou Angara A5) Baikonur Módulo NEM-2 2015 Nó Módulo nadir
Estados Unidos Com Dragão CRS Spx-8 Cape Canaveral Bigelow Expansível Módulo de Atividades 2015 Harmony nadir

Docking

Vista através de sistemas automáticos (esquerda) e NASA shuttle (direita) de encaixe.

Todos nave russa tripulada, módulos, e artesanato progressos são capazes de encontro e doca para a estação espacial sem intervenção humana. Uso Kurs radar eles detectar e interceptar a ISS a partir de mais de 200 quilômetros de distância. O ATV europeu utiliza sensores de estrelas e GPS para determinar seu curso de interceptação. Quando se alcança-lo, em seguida, utiliza equipamentos de laser para reconhecer opticamente Zvezda, com redundância Kurs russo. Equipes supervisionar essas embarcações, mas não intervir, exceto para enviar comandos abortar em situações de emergência. O japonês Transferência H-II si parques de veículos em órbitas progressivamente mais perto da estação e, em seguida aguarda 'abordagem' comandos da tripulação, até que esteja perto o suficiente para o tripulação para lidar com um braço robótico e atracar-lo para o USOS. O norte-americano Space Shuttle foi encaixado manualmente, e em missões com um contêiner de carga, o contentor seria atracado à Estação com o uso de braços robóticos manuais. Embarcação ancorou pode transferir Racks internacionais Payload padrão. Ancoradouro nave espacial japonesa para um a dois meses. Craft Supply russa e europeia pode permanecer na ISS por seis meses, permitindo grande flexibilidade no tempo tripulação para carga e descarga de materiais e lixo. NASA Shuttles poderia permanecer ancorado por 11-12 dias.

A abordagem manual americano de encaixe permite uma maior flexibilidade inicial e menos complexidade. A desvantagem para este modo de operação é que cada missão se torna únicos e requer treinamento e planejamento especializado, tornando o processo mais caro e trabalhoso. Os russos seguiu uma metodologia utilizada automatizado que a tripulação em substituição ou monitoramento de funções. Embora os custos iniciais de desenvolvimento eram altas, o sistema tornou-se muito confiável com padronizações que proporcionam benefícios significativos de custos em operações de rotina repetitivas. Uma abordagem automatizada poderia permitir a montagem de módulos que orbitam outros mundos antes de missões tripuladas.

A side-on view of the ISS showing a Space Shuttle docked to the forward end, an ATV to the aft end and Soyuz & Progress spacecraft projecting from the Russian segment.
Nave Espacial Endeavour,ATV-2,Soyuz TMA-21 eProgress M-10M atracado à ISS duranteSTS-134, como visto da partidaSoyuz TMA-20

Soyuz nave espacial tripulada para rotação tripulação também servir como salva-vidas para a evacuação de emergência, eles são substituídos a cada seis meses e foram usados ​​uma vez para remover o excesso de equipe após o desastre do Columbia. Expedições exigem, em média, 2 722 kg de suprimentos, ea partir de 09 de março de 2011 ( 2011-03-09 ) , as equipes tinham consumido um total de cerca de 22 000 refeições . Soyuz voos de rotação de tripulação e vôos de reabastecimento Progress visitar a estação, em média, duas e três vezes, respectivamente, a cada ano, com o ATV e HTV planejado para visitar anualmente a partir de 2010. Depois da aposentadoria do Shuttle NASA Cygnus e do dragão foram contratadas para fazer a carga para a estação.

De 26 de Fevereiro de 2011 a 07 de março de 2011 quatro dos parceiros governamentais (Estados Unidos, ESA, Japão e Rússia) tiveram sua nave espacial (NASA Shuttle, ATV, HTV, Progresso e Soyuz) acoplada à ISS, a única vez que isso aconteceu encontro. Em 25 de Maio de 2012, SpaceX se tornou a primeira empresa privada do mundo para enviar uma carga de carga, através da espaçonave Dragão, para a Estação Espacial Internacional.

Lançamento e ancoragem janelas

Radiação

O ISS é parcialmente protegido do ambiente do espaço pelo campo magnético da Terra. A partir de uma distância média de cerca de 70.000 km, dependendo da atividade solar, a magnetosfera começa a desviar o vento solar em torno da Terra e ISS. No entanto, erupções solares ainda são um perigo para a tripulação, que pode receber apenas alguns minutos de aviso. A tripulação da Expedição 10 se abrigaram como medida de precaução, em 2005, em uma parte mais fortemente blindado do ROS concebido para este fim durante a "próton tempestade 'inicial de um X-3 classe explosão solar, mas sem a proteção limitada da Terra magnetosfera , missões tripuladas interplanetárias são especialmente vulneráveis.

Vídeo do Aurora Australis tomadas pela tripulação daExpedição 28 em um passe ascendente do sul deMadagascarpara a norte da Austrália sobre o Oceano Índico.

Partículas carregadas, principalmente prótons subatômicas de raios cósmicos e vento solar, são normalmente absorvidos pela atmosfera da Terra. Quando eles interagem em quantidade suficiente, o seu efeito torna-se visível a olho nu em um fenômeno chamado de aurora. Sem a proteção da atmosfera da Terra, que absorve essa radiação, as equipes estão expostos a cerca de 1 milisievert a cada dia, o que é aproximadamente o mesmo que alguém iria ficar em um ano na Terra a partir de fontes naturais. Isto resulta em um risco mais elevado de desenvolver cancro astronautas. A radiação pode penetrar o tecido vivo, danos no ADN, e provocar danos nos cromossomas de linfócitos. Estas células são centrais para o sistema imunológico , e assim quaisquer danos que lhes poderiam contribuir para o reduzido imunidade experimentado por astronautas. A radiação também tem sido associada a uma incidência mais elevada de cataratas em astronautas. Blindagem protetora e drogas protetoras podem reduzir os riscos para um nível aceitável.

Os níveis de radiação experientes na ISS são cerca de cinco vezes maior do que aqueles experimentados pelos passageiros de avião e tripulação. Campo eletromagnético da Terra fornece quase o mesmo nível de protecção contra a radiação solar e outra em órbita baixa da Terra, como na estratosfera. Passageiros das companhias aéreas, no entanto, experimentar este nível de radiação para não mais de 15 horas para os mais longos voos intercontinentais. Por exemplo, em um voo de 12 horas uma companhia aérea iria experimentar 0,1 millisieverts de radiação, ou uma taxa de 0,2 millisieverts por dia; única 1/5 a taxa experimentada por um astronauta em LEO.

Estresse

Houve evidências consideráveis ​​de que estressores psicossociais estão entre os obstáculos mais importantes para o moral da tripulação ideal e desempenho. Cosmonauta Valery Ryumin, duas vezes Herói da União Soviética, escreveu em seu diário durante um período particularmente difícil a bordo da estação espacial Salyut 6: "Todo o estiverem reunidas as condições necessárias para o assassinato se encerrar dois homens em uma cabine de medição de 18 pés por 20 e deixá-los juntos por dois meses. "

Interesse da NASA em estresse psicológico causado por viagens espaciais, inicialmente estudou quando suas missões tripuladas começou, reacendeu-se quando os astronautas juntou cosmonautas na estação espacial russa Mir. As fontes comuns de estresse em missões americanas adiantadas incluíram a manutenção de alta performance quando sob escrutínio público, bem como o isolamento dos colegas e família. Este último ainda é muitas vezes uma causa de estresse sobre o ISS, como quando a mãe de astronauta da NASA Daniel Tani morreu em um acidente de carro, e quando Michael Fincke foi forçado a perder o nascimento de seu segundo filho.

Um estudo do voo espacial mais longo concluiu que as três primeiras semanas representam um período crítico onde a atenção é prejudicada por causa da demanda para ajustar ao extremo mudança de ambiente. Enquanto três tripulações da Skylab permaneceu um, dois e três meses, respectivamente, as tripulações de longo prazo sobre a Salyut 6, Salyut 7, eo ISS durar cerca de cinco a seis meses, enquanto as expedições de MIR muitas vezes duravam mais. O ambiente de trabalho ISS inclui ainda o estresse causado por viver e trabalhar em condições precárias, com pessoas de culturas muito diferentes que falam uma língua diferente. Estações espaciais primeira geração teve tripulações que falavam uma só língua, enquanto as estações de segunda e terceira geração tem tripulação de muitas culturas que falam muitas línguas. O ISS é único porque os visitantes não são classificados automaticamente em 'host' ou categorias 'hóspedes' como com estações anteriores e aparelhos espaciais, e não pode sofrer de sentimentos de isolamento da mesma forma. Os membros da tripulação, com um fundo de pilotos militares e aqueles com um fundo de ciência acadêmica ou professores e os políticos podem ter problemas em entender o jargão e visão de mundo de cada um.

Médico

Astronaut Frank De Winne is attached to the TVIS treadmill with bungee cords aboard the International Space Station
Astronauta Frank De Winne está ligado àesteira TVIS com cordas elásticas a bordo da Estação Espacial Internacional

Efeitos médicos de ausência de peso a longo prazo incluem atrofia muscular, deterioração do esqueleto (osteopenia), de redistribuição de fluidos, uma desaceleração do sistema cardiovascular, diminuição da produção de células vermelhas do sangue, distúrbios de equilíbrio, e um enfraquecimento do sistema imunitário. Menores sintomas incluem a perda de massa corporal e inchaço do rosto.

O sono é perturbado na ISS regularmente devido às exigências da missão, tais como navios de entrada ou à partida. Os níveis sonoros na estação são inevitavelmente alta; porque a atmosfera é incapaz de termossifão, os fãs são necessários em todos os momentos para permitir o processamento da atmosfera que iria estagnar no ambiente (zero-g) queda livre.

Para evitar que alguns destes adversos efeitos fisiológicos, a estação está equipada com duas esteiras (incluindo o COLBERT), eo ARED (avançado Dispositivo exercício resistido) que permite vários exercícios de levantamento de peso que adicionam muscular, mas não fazem nada para a densidade óssea, e uma bicicleta estacionária ; cada astronauta passa pelo menos duas horas por dia exercitando no equipamento. Os astronautas usam cordas elásticas prender-se a esteira.

Lixo espacial

Um objeto de 7 gramas (mostrado no centro) tiro em 7 km / s (a velocidade orbital da ISS) fez esta cratera 15 centímetros em um bloco sólido de alumínio.
Radarobjetos -trackable incluindo detritos, observe anel distinto desatélites geoestacionários

Nas baixas altitudes em que a ISS orbita há uma variedade de detritos espaciais, que consiste em muitos objetos diferentes, incluindo fases inteiras passaram de foguetes, satélites defuntos, fragmentos de explosão, incluindo materiais de testes anti-satélite de armas, flocos de pintura, escória de foguete sólido motores, refrigerante lançado pela RORSAT satélites de propulsão nuclear e alguns dos 750 milhões pequenas agulhas de os militares americanos projeto ocidental Ford. Estes objectos, para além naturais micrometeoróides, são uma ameaça significativa. Objetos grandes poderiam destruir a estação, mas são menos de uma ameaça como suas órbitas pode ser previsto. Objectos pequenos demais para serem detectados por instrumentos ópticos e de radar, a partir de cerca de 1 cm para baixo de tamanho microscópico, o número nas biliões. Apesar do seu tamanho reduzido, alguns destes objectos são ainda uma ameaça por causa da sua energia cinética e direcção em relação à estação. Os trajes espaciais de spacewalking tripulação poderia perfurar, fazendo com que a exposição ao vácuo.

Escudos e estrutura da estação são divididos entre o ROS ea USOS, com projetos completamente diferentes. No USOS, uma folha de alumínio fina é realizada para além do casco, a folha faz com que objectos para quebrar em uma nuvem antes de bater no casco, assim, espalhando a energia do impacto. No ROS, uma tela do favo de mel plástico carbono está espaçado do casco, uma tela de alumínio de favo de mel está afastada que, com uma tela de cobertura de vácuo isolamento térmico, e um pano de vidro sobre o topo. É cerca de 50% menos probabilidade de ser perfurada, e nos movemos tripulação para o ROS quando a estação está sob ameaça. Punções no ROS seria contido dentro dos painéis que são 70 centímetros quadrados.

Exemplo degestão de risco: Um modelo NASA mostrando as áreas com alto risco de impacto para a Estação Espacial Internacional.

Objetos detritos espaciais são controlados remotamente a partir do solo, ea tripulação da estação pode ser notificado. Isto permite uma Avoidance Debris Manobra (DAM), a ser realizado, que usa propulsores no segmento orbital do russo para alterar altitude orbital da estação, evitando os escombros. DAMs não são incomuns, ocorrendo se modelos computacionais mostram os escombros vai se aproximar a uma distância determinada ameaça. Oito DAMs havia sido realizado antes de Março de 2009, o primeiro de sete entre outubro de 1999 e maio de 2003. Normalmente, a órbita é levantada por um ou dois quilômetros por meio de um aumento na velocidade orbital da ordem de 1 m / s. Excepcionalmente, houve uma redução de 1,7 quilômetros, em 27 de agosto de 2008, o primeiro tal redução para 8 anos. Havia duas barragens em 2009, em 22 de Março e 17 de Julho. Se uma ameaça de detritos orbitais é identificado tarde demais para uma barragem a ser realizado com segurança, a tripulação da estação feche todas as escotilhas a bordo da estação e retirar-se para a sua nave espacial Soyuz, de modo que eles seriam capazes de evacuar em caso a estação era a sério danificado pelos destroços. Esta estação de evacuação parcial ocorreu em 13 de março de 2009, 28 de junho de 2011 e 24 de março de 2012. painéis balísticos, também chamado de blindagem de micrometeoritos, são incorporados na estação para proteger seções pressurizados e sistemas críticos. O tipo e espessura destes painéis varia dependendo da sua exposição prevista ao dano.

Política

Cooperação internacional

 Nações contribuintes primários
 Nações anteriormente contratados
Alocação deUS Orbital uso de hardware Segmento entre contribuintes

A cooperação internacional no espaço começou entre os Estados Unidos ea União Soviética em 1972, com o Projeto Teste Apollo-Soyuz. Este empreendimento cooperativo resultou na julho 1975 ancoragem de Soyuz 19 com uma nave espacial Apollo. A partir de 1978-1987 da URSS programa Interkosmos incluídos os países do Pacto de Varsóvia aliados e os países que não eram aliados soviéticos, tais como India, Syria e France, em missões tripuladas e não tripuladas para estações espaciais Salyut 6 e 7. Em 1986, a URSS estendidos esta co -operation a uma dúzia de países da MIR programa. Em 1994-1998 NASA Space Shuttles e equipe visitou MIR no programa Shuttle-Mir. Em 1998, o programa da ISS começou.

Em março de 2012, uma reunião na Cidade de Québec entre os dirigentes da Agência Espacial Canadense e os do Japão, Rússia, Estados Unidos e as nações europeias envolvidas resultou em um compromisso renovado para manter a Estação Espacial Internacional, pelo menos até 2020. NASA relata a ser ainda comprometidos com os princípios da missão, mas também para utilizar a estação em novas formas, que não foram elaborados. CSA Presidente Steve MacLean declarou sua crença de que Canadarm da estação continuará a funcionar corretamente até 2028, aludindo a provável extensão do seu envolvimento para além de 2020 do Canadá.

Posse, uso de módulos estação pelas nações participantes, e responsabilidades para estação de reabastecimento são estabelecidos pelo Acordo Intergovernamental Estação Espacial (IGA). Este tratado internacional foi assinado em 28 de Janeiro de 1998, por os Estados Unidos da América, Rússia, Japão, Canadá e onze Estados membros da Agência Espacial Europeia (Bélgica, Dinamarca, França, Alemanha, Itália, Países Baixos, Noruega, Espanha, Suécia, Suíça e Reino Unido). Com a excepção do Reino Unido, todos os signatários passou a contribuir com o projeto da Estação Espacial. Uma segunda camada de acordos foi então alcançado, chamado Memorandos de Entendimento (MOU), entre a NASA ea ESA, CSA, RKA e JAXA. Estes acordos são, então, dividir ainda mais, como para as obrigações contratuais entre as nações, e de negociação de direitos e obrigações dos parceiros. A utilização do segmento orbital russa também é negociado a este nível.

Imagem anotada da configuração Segmento Orbital russo a partir de 2011
O USOS é compartilhada porNASA,ESA, CSA e JAXA

Além desses principais acordos intergovernamentais, o Brasil se juntou inicialmente o programa como um parceiro bilateral dos Estados Unidos por um contrato com a NASA para fornecer hardware. Em troca, a NASA iria fornecer Brasil com acesso a suas instalações ISS em órbita, bem como uma oportunidade de vôo para um astronauta brasileiro durante o curso do programa ISS. No entanto, devido ao custo questões, o subcontratante Embraer foi incapaz de fornecer a palete expressar prometido, eo Brasil deixou o programa. A Itália tem um contrato semelhante com a NASA para fornecer serviços comparáveis, embora a Itália também participa do programa diretamente através da sua participação na ESA. Alargamento da parceria exigiria o acordo unânime dos sócios existentes. A participação chinesa foi impedida pela oposição unilateral dos EUA. Os chefes de ambos a agência espacial sul-coreano e indiano ISRO anunciou na primeira sessão plenária de 2009 Congresso Internacional de Astronáutica que suas nações desejavam participar do programa ISS, com palestras, devido a começar em 2010. Os chefes de agência também expressou seu apoio estendendo ISS vida. Será permitido o acesso da estação, em um período experimental de três anos os países europeus que não fazem parte do programa, da ESA dizem as autoridades.

A parte russa da estação é operada e controlada por agência espacial da Federação Russa e fornece Rússia com o direito à quase metade do tempo da tripulação para a ISS. A alocação de tempo restante da equipe (três a quatro membros da tripulação da tripulação permanente total de seis) e de hardware dentro das outras seções da estação é a seguinte: Columbus : 51% para a ESA, 46,7% para a NASA, e de 2,3% para . CSA Kib? : 51% para a JAXA, 46,7% para a NASA, e 2,3% para a CSA. Destino : 97,7% para a NASA e 2,3% para a CSA. Equipes tempo, energia elétrica e direitos de compra de serviços de apoio (tais como de upload e download de dados e comunicações) são divididos 76,6% para a NASA, 12,8% para a JAXA, 8,3% para a ESA, e 2,3% para a CSA.

China

China não é um parceiro ISS, e não há cidadãos chineses foram a bordo. China tem seu próprio programa espacial tripulado contemporâneo, projeto 921, e levou a cabo a cooperação eo intercâmbio com países como a Rússia ea Alemanha em projetos espaciais tripulados e não tripulados. China lançou sua primeira estação espacial experimental, Tiangong 1, em setembro de 2011, e iniciou oficialmente o permanentemente tripulada chinesa projeto da estação espacial.

Em 2007, o vice-ministro chinês da Ciência e Tecnologia Li Xueyong disse que a China gostaria de participar na ISS. Em 2010, o Director-Geral da ESA, Jean-Jacques Dordain afirmou que sua agência estava pronta para propor aos outros quatro parceiros que a China ser convidados a integrar a parceria, mas que esta deve ser uma decisão coletiva por todos os parceiros atuais. Enquanto ESA está aberto a inclusão da China, os EUA são contra. Preocupações dos EUA sobre a transferência de tecnologia que poderiam ser usados ​​para fins militares ecoam preocupações semelhantes sobre a participação da Rússia antes da sua adesão. Preocupações sobre o envolvimento da Rússia foram superados e NASA tornou-se unicamente dependente cápsulas tripulação russa quando seus ônibus foram cancelados após o acidente com o Columbia, em 2003, e novamente após a sua aposentadoria em 2011. A China acredita que o intercâmbio internacional ea cooperação no domínio da engenharia aeroespacial deve ser intensificada com base no benefício mútuo, uso pacífico e desenvolvimento comum. Tripulada da China Shenzhou nave espacial usa um sistema de encaixe APAS, desenvolvido após um acordo 1994-1995 para a transferência de tecnologia russa Soyuz. Incluído no acordo era a formação, fornecimento de cápsulas Soyuz, sistemas de suporte à vida, sistemas de ancoragem, e trajes espaciais. Observadores americanos comentam que Shenzhou nave espacial poderia atracar na ISS se tornou politicamente viável, enquanto engenheiros chineses dizem que o trabalho ainda seria necessário no sistema de encontro. Shenzhou 7 passou dentro de cerca de 50 quilômetros da ISS.

Cooperação americana com a China no espaço é limitado, embora esforços foram feitos por ambos os lados para melhorar as relações, mas em 2011 nova legislação americana fortaleceu ainda mais as barreiras legais para a cooperação, evitando a cooperação com a China NASA ou empresas pertencentes chineses, até mesmo as despesas dos fundos utilizados para hospedar visitantes chineses nas instalações da NASA, a menos que expressamente autorizado por novas leis, ao mesmo tempo, a China, a Europa ea Rússia têm uma relação de cooperação em diversos projectos de exploração espacial. Entre 2007 e 2011, as agências espaciais da Europa, Rússia e China realizou os preparativos terrestres no projeto Mars500, que complementam as preparações à base de ISS para uma missão tripulada a Marte.

Fim da missão

Muitos ISS reabastecimento nave espacial já foram submetidosa reentrada na atmosfera, comoJules Verne ATV

De acordo com um relatório de 2009, Space Corporation Energia está a estudar métodos para remover a partir da estação alguns módulos do segmento russo Orbital quando o fim da missão é atingido e usá-los como base para uma nova estação, conhecida como a Assembleia Pilotado Orbital e Experiment Complex (OPSEK). Os módulos a ser consideradas para a remoção dos atuais ISS incluem o módulo do laboratório de Multipurpose (MLM), programado para ser lançado em 2014, com outros módulos russos que estão actualmente planeadas para ser anexado ao MLM até 2015. Nem o MLM nem qualquer adicional módulos ligados a ele teria chegado ao fim da sua vida útil em 2016 ou 2020. O relatório apresenta uma declaração de um engenheiro russo não identificado que acredita que, com base na experiência de Mir , uma vida de trinta anos deve ser possível, excepto danos micrometeoritos, porque os módulos russos foram construídos com em órbita remodelação em mente.

De acordo com Outer Space Tratado Estados Unidos e Rússia são legalmente responsáveis ​​por todos os módulos que eles lançaram. No planejamento ISS, a NASA opções, incluindo o retorno da estação para a Terra através de missões do vaivém espacial (considerada muito cara, como a estação (USOS) não é projetado para desmontagem e isso exigiria pelo menos 27 missões de ônibus), decaimento orbital natural com reentrada aleatório semelhante examinou a Skylab, impulsionando a estação para uma altitude mais elevada (que seria simplesmente atrasar a reentrada) e um alvo de-órbita controlada para uma área remota do oceano.

A viabilidade técnica de uma deorbit alvo controlada em um oceano remoto foi encontrado para ser possível somente com a ajuda da Rússia. A Agência Espacial Russa tem experiência em órbita a partir de os Salyut 4, 5, 6, 7 e Mir estações espaciais, enquanto primeiro intencional de-órbita controlada da NASA de um satélite (o Compton Gamma Ray Observatory) ocorreu em 2000. A partir do final de 2010, o plano preferido é a utilização de uma espaçonave Progress ligeiramente modificada para de-órbita da ISS. Este plano foi visto como o mais simples, mais eficiente, com um custo a margem mais elevada. Skylab, a única estação de espaço construído e lançado inteiramente por os EUA, deteriorado a partir da órbita lentamente ao longo de 5 anos, e nenhuma tentativa foi feita para de-órbita da estação usando uma queimadura deorbital. Restos de Skylab hit áreas povoadas de Esperance, Western Australia sem ferimentos ou perda de vida.

O Exploração de Gateway Platform, uma discussão pela NASA e Boeing no final de 2011, sugeriu o uso de hardware USOS sobra e ' Zvezda 2 '[ sic ] como um reabastecimento depot e estação de serviço localizado em um dos da Terra Lua pontos de Lagrange, L1 ou L2. Embora todo o USOS não podem ser reutilizados e serão descartados, alguns outros módulos russos estão planejados para serem reutilizados. Nauka, o módulo Node, duas plataformas de energia ciência e Rassvet, lançada entre 2010 e 2015 e se juntou ao ROS podem ser separadas para formar OPSEK. O Nauka módulo da ISS será usado na estação, cujo principal objetivo é apoiar tripulado de exploração espacial profunda. OPSEK irá orbitar a uma inclinação maior de 71 graus, permitindo a observação de e para toda a Federação Russa.

Custo do programa em dólares dos Estados Unidos

A partir de 2010 NASA orçado 58,7 bilhões dólares para a estação 1985-2015, ou 72,4 bilhões dólares americanos em 2010 dólares. O custo é de 150,000 milhões dólares, incluindo 36 vôos de ônibus espaciais em 1400 milhões dólares cada, 12.000 milhões dólares orçamento ISS da Rússia, da Europa $ 5 bilhões, de $ 5 bilhões, o Japão eo Canadá, de US $ 2 bilhões. Partindo do princípio de 20.000 pessoas-dias de uso 2000-2015 por 2-6 Pessoas equipes, cada pessoa-dia custaria US $ 7,5 milhões, menos da metade da inflação ajustada 19,6 milhões dólares (5500 mil dólares antes de inflação) por pessoa-dia de Skylab.

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