Jak se žije na ISS?

zdroj:  ESA

Jak se žije na Mezinárodní vesmírné stanici ISS?

Lidé na ní žijí bez přestávky téměř 24 let. Často ji v noci v předem vypočítaném čase můžeme vidět přelétat nad našimi hlavami.

Fascinující technologická věcička, co myslíš? A co o ní víš?

Mezinárodní vesmírná stanice (ISS) je jedním z nejvýznamnějších projektů v historii lidstva, představující vrchol spolupráce mezi národy a pokrok ve vědě a technice. V tomto článku se podíváme na vznik a provoz ISS, zajímavosti spojené s touto vesmírnou laboratoří, výzvy, kterým čelí její obyvatelé, rekordy, které byly na stanici vytvořeny, a další fascinující informace.

Vznik a provoz ISS

ISS je výsledkem spolupráce mezi kosmickými agenturami Spojených států (NASA), Ruska (Roscosmos), Evropy (ESA), Japonska (JAXA) a Kanady (CSA). Projekt začal jako koncept v 80. letech minulého století, kdy NASA navrhla stanici Freedom. Po pádu Sovětského svazu a následné spolupráci s Ruskem se koncept rozšířil do dnešní podoby ISS.

První modul ISS, Zarya, byl vypuštěn 20. listopadu 1998. Další moduly a části stanice byly přidávány postupně, což umožnilo neustálé zlepšování a rozšiřování stanice. V současnosti se ISS skládá z 16 hlavních modulů a je jedním z nejkomplexnějších objektů, které kdy lidstvo vytvořilo.

Další jsou například spojovací moduly. Od listopadu 2000 na ní trvale žije a pracuje lidská posádka.

Výška, rychlost, rozměry a hmotnost ISS

ISS obíhá Zemi ve výšce přibližně 400 km a pohybuje se rychlostí kolem 28,000 km/h. 

Díky této rychlosti oběhne Zemi přibližně každých 90 minut, což znamená, že její posádka zažije 16 východů a západů Slunce každý den.

ISS měří přibližně 73 metrů od jednoho konce k druhému.

Šířka stanice, měřená od konce jednoho solárního panelu k druhému, je kolem 108 metrů.

Výška ISS je přibližně 20 metrů.

Celková hmotnost ISS je přibližně 420.000 kilogramů.

ISS poskytuje obytný prostor o objemu přibližně 388 metrů krychlových. Tento prostor zahrnuje moduly pro vědecké experimenty, bydlení, cvičení, a zásobování. 

Pro porovnání, ISS má obytný prostor přibližně ekvivalentní vnitřnímu prostoru Boeingu 747.

Od prvního trvalého osídlení v listopadu 2000 na ISS pobývaly stovky astronautů z různých koutů světa. Celkem na stanici pobývalo již přes 270 astronautů z 21 zemí. Stanice je navržena tak, aby na ní mohlo pracovat až šest členů posádky najednou, avšak během krátkodobých návštěv nebo výměn posádek může tento počet stoupat, např. v roce 2009 byl celkový počet astronautů v jednu chvíli 13.

Solární panely na ISS jsou jednou z nejvýraznějších částí její konstrukce. Jsou klíčové pro napájení všech systémů na stanici. Každý ze čtyř solárních panelů má rozměry přibližně 73 x 10 metrů, což dohromady poskytuje přibližně 2,500 metrů čtverečních solární plochy. 

Tyto panely generují mezi 84 a 120 kilowatty elektrické energie.

ukázka z aplikace ISS Live now, která ukazuje jak časy přeletů nad tvou hlavou na několik dní dopředu, tak pohled přímo ze stanice téměř online.

Výzvy každodenního života na ISS

Život na ISS není jednoduchý a astronauti musí čelit řadě fyzických a psychických výzev.

Mezi největší zdravotní problémy patří svalová atrofie, ztráta kostní hmoty a problémy s viděním. Proto je fyzické cvičení na denní bázi nezbytnou součástí jejich života.

Mikrogravitace:

Absence gravitace znamená, že běžné úkony jako jídlo, spaní a osobní hygiena vyžadují speciální techniky a vybavení. Například jídlo je připravováno tak, aby se dalo snadno konzumovat v beztížném stavu, a voda se používá velmi úsporně.

Prostor a soukromí:

ISS není velká a posádka musí sdílet omezený prostor. Soukromí je minimální, což může být stresující. Astronauti mají malé osobní kabiny, kde mohou spát a mít trochu soukromí, ale většinu času tráví společně v pracovních a obytných modulech.

Psychologické faktory:

Izolace a odloučení od rodiny a přátel, dlouhé pracovní hodiny a monotónnost mohou mít negativní dopad na psychické zdraví astronautů. NASA a další kosmické agentury kladou velký důraz na psychologickou podporu, včetně pravidelných kontaktů s rodinami a přáteli a různých volnočasových aktivit.

Virtuální realita a zábava:

Astronauti mají k dispozici různé možnosti pro relaxaci, včetně filmů, knih a hudby. 

Používají také virtuální realitu pro cvičení a rekreaci, což jim pomáhá zvládat psychologické nároky dlouhodobého pobytu ve vesmíru.

Experimenty a vědecký výzkum

Na ISS bylo provedeno více než 3300 vědeckých experimentů a slouží jako platforma pro širokou škálu nových poznatků v oblasti medicíny, fyziky, biologii, astronomii, meteorologii a dalších věd. Výzkum v oblasti stárnutí a regenerace buněk může mít zásadní dopad na léčbu různých nemocí na Zemi. Studie mikrogravitace pomáhá vědcům lépe porozumět procesům stárnutí, které mohou vést k novým lékařským terapiím.

 Výzkumy prováděné na stanici přispěly k pokrokům v medicíně, materiálových vědách a dalších oblastech. 

Vědci z více než 100 zemí využívají ISS k provádění vědeckých experimentů. Stanice poskytuje jedinečné prostředí pro výzkum, což umožňuje pokroky ve vědách, které by na Zemi nebyly možné.

Problémy na stanici

ISS, jako složitý a rozsáhlý inženýrský projekt, čelí řadě technických problémů. Některé z těchto problémů jsou výsledkem stárnutí komponent, jiné jsou způsobeny náročnými podmínkami ve vesmíru. Zde jsou některé z hlavních technických problémů, které ISS čelila nebo čelí:

Úniky vzduchu:

Jedním z opakujících se problémů ISS jsou malé úniky vzduchu. I když tyto úniky obvykle nepředstavují okamžité nebezpečí pro posádku, vyžadují pečlivé monitorování a opravy. Posádka musí pravidelně kontrolovat tlakovací systémy a hledat možné zdroje úniků, což může být časově náročné a technicky náročné.

Problémy s chlazením:

ISS používá systém kapalinového chlazení k odvádění tepla z elektroniky a dalších zařízení. Tyto systémy jsou nezbytné pro udržení správné teploty na stanici. Avšak v minulosti docházelo k problémům s úniky amoniaku, který se používá jako chladicí médium. Takové úniky vyžadují výstupy posádky do volného prostoru (EVA) pro opravy.

Poškození solárních panelů:

Solární panely ISS jsou nezbytné pro výrobu elektrické energie, ale jsou také náchylné k poškození mikrometeoroidy a kosmickým odpadem. Menší poškození může být opravitelné, ale vážnější problémy mohou vyžadovat výměnu panelů, což je náročný úkol vyžadující EVA.

Závady na gyroskopech:

Gyroskopy na ISS jsou klíčové pro udržování správné orientace stanice. V průběhu let došlo k několika selháním těchto zařízení, což vyžadovalo jejich výměnu a opravy. Gyroskopy jsou složité a nákladné komponenty, a jejich selhání může výrazně ovlivnit provoz stanice.

Problémy s toaletami:

Toalety na ISS používají komplexní systém recyklace vody a zpracování odpadu. Tyto systémy jsou často náchylné k poruchám, což může způsobit značné nepříjemnosti pro posádku a vyžadovat časově náročné opravy.

Požáry a problémy s kouřem:

Na ISS se několikrát objevily problémy s kouřem nebo zápachem, které signalizují potenciální nebezpečí požáru. Jeden z nejznámějších incidentů ve vesmíru se stal v roce 1997, kdy ruská stanice Mir, předchůdce ISS, zažila vážný požár. I když ISS má pokročilé systémy detekce požáru a bezpečnostní postupy, takové incidenty představují vážnou hrozbu.

Degradace materiálů:

Vesmírné prostředí způsobuje postupnou degradaci materiálů, které tvoří ISS. Vysoká úroveň radiace, extrémní teplotní změny a vakuum ve vesmíru mohou způsobit oslabení strukturálních komponent, což vyžaduje pravidelnou údržbu a monitorování.

Software a komunikační systémy:

ISS je vybavena složitými softwarovými a komunikačními systémy, které zajišťují její provoz a komunikaci se Zemí. Tyto systémy mohou být náchylné k chybám a poruchám, což může ovlivnit schopnost posádky komunikovat s řídícími středisky a provádět experimenty.

Biofouling:

ISS se potýká s problémem biofoulingu, což je růst mikroorganismů v systémech pro vodu a vzduch. Tyto mikroorganismy mohou způsobit blokování filtrů a potrubí, což ovlivňuje kvalitu vody a vzduchu na stanici. Pravidelná údržba a čištění jsou nezbytné pro udržení zdravého prostředí pro posádku.

Vibrace a strukturální zatížení:

ISS zažívá vibrace způsobené pohyby posádky, provozem zařízení a dokovacími manévry. 

Tyto vibrace mohou ovlivnit strukturu stanice a způsobit únavu materiálů. Inženýři musí pravidelně analyzovat data a provádět opravy, aby zajistili dlouhodobou integritu stanice.

ISS čelí mnoha technickým problémům, které vyžadují neustálou údržbu a monitorování. 

Díky pokročilým systémům a schopnostem posádky se tyto problémy obvykle daří úspěšně řešit, což umožňuje pokračování vědeckých výzkumů a dalších aktivit na stanici. Technické problémy jsou neodmyslitelnou součástí provozu tak složitého zařízení, a jejich řešení je klíčové pro udržení bezpečnosti a funkčnosti ISS.

zdroj: NASA

Životnost ISS

Mezinárodní vesmírná stanice (ISS) byla původně navržena s životností kolem 15 let, ale díky neustálé údržbě, modernizaci a investicím do jejího provozu byla její životnost několikrát prodloužena. 

ISS byla zahájena v roce 1998 s očekávanou životností do roku 2015. Po úspěšném dokončení stanice a díky jejímu významu pro vědecký výzkum a mezinárodní spolupráci byla životnost ISS prodloužena do roku 2020.

V roce 2014 se členské státy projektu ISS dohodly na dalším prodloužení provozu stanice do roku 2024. Toto rozhodnutí umožnilo pokračování vědeckých experimentů a technologického výzkumu, které by měly přispět k přípravě na budoucí mise do hlubokého vesmíru, jako jsou mise na Měsíc a Mars.

V roce 2022 bylo oznámeno, že provoz ISS bude pravděpodobně prodloužen až do roku 2030. Toto prodloužení závisí na několika faktorech, včetně technického stavu stanice, financování a mezinárodní spolupráce. Hlavní partneři ISS, včetně NASA, ESA, Roskosmosu, JAXA a CSA, budou muset pokračovat v údržbě a modernizaci stanice, aby zajistili její bezpečný a efektivní provoz.

Technika na ISS

Mezinárodní vesmírná stanice (ISS) je vybavena množstvím sofistikovaných přístrojů a zařízení, které umožňují provádět vědecké experimenty v mikrogravitaci, udržovat životní podmínky pro posádku a zajišťovat komunikaci se Zemí. Zde jsou některé z nejvýznamnějších přístrojů a zařízení na ISS:

Výroba kyslíku:

Environmental Control and Life Support System (ECLSS):

ECLSS zajišťuje kontrolu atmosféry, recyklaci vody a odpadů a produkci kyslíku na ISS. 

Tento systém je nezbytný pro udržení životních podmínek pro posádku.

ISS využívá systém Elektron a americký systém OGA (Oxygen Generation Assembly), které elektrolýzou vody produkují kyslík pro posádku. 

Water Recovery System (WRS):

Voda na ISS je vzácným zdrojem a je recyklována pomocí pokročilých systémů. WRS je systém, který recykluje vodu z moči, potu a dalších zdrojů na pitnou vodu. Tento uzavřený systém je klíčový pro dlouhodobé mise, kde je přísun vody zvenčí omezený.

Alpha Magnetic Spectrometer (AMS-02):

AMS-02 je částicový fyzikální detektor, který hledá důkazy o existenci temné hmoty a antihmoty. Jeho úkolem je měřit kosmické záření s vysokou přesností a přispívat k pochopení základních otázek o vesmíru.

Microgravity Science Glovebox (MSG):

MSG je uzavřený prostor, který umožňuje astronautům bezpečně provádět experimenty s materiály, které by mohly být nebezpečné v mikrogravitaci, jako jsou chemikálie nebo biologické vzorky.

Combustion Integrated Rack (CIR):

CIR umožňuje studium spalovacích procesů v mikrogravitaci. Získané poznatky přispívají k vývoji efektivnějších a čistších spalovacích technologií.

Fluids Integrated Rack (FIR):

FIR je modul, který umožňuje provádět pokusy s kapalinami v mikrogravitaci. Tyto experimenty poskytují cenné informace o chování tekutin, což může mít aplikace v mnoha průmyslových odvětvích na Zemi.

Electromagnetic Levitator (EML):

EML je zařízení, které umožňuje studium chování kovů a slitin při vysokých teplotách bez kontaktu s jinými materiály. Tento výzkum přispívá k vývoji nových materiálů s vylepšenými vlastnostmi.

Protein Crystallization Research Facility (PCRF):

PCRF umožňuje krystalizaci proteinů v mikrogravitaci, což často vede k vytvoření větších a čistších krystalů než na Zemi. Tento výzkum pomáhá ve vývoji nových léčiv.

Advanced Resistive Exercise Device (ARED):

ARED je cvičební zařízení, které umožňuje astronautům provádět odporové cvičení, což pomáhá předcházet ztrátě svalové hmoty a hustoty kostí v mikrogravitaci.

Columbus Laboratory:

Columbus je evropský laboratorní modul, který poskytuje prostor pro širokou škálu experimentů ve vědě a technice. Je vybaven množstvím přístrojů pro biologické, fyzikální a materiálové vědy.

Destiny Laboratory:

Destiny je americký laboratorní modul, který slouží jako hlavní vědecké centrum na ISS. Obsahuje řadu vědeckých zařízení a experimentálních prostorů.

Tracking and Data Relay Satellite System (TDRSS):

TDRSS je síť satelitů, která zajišťuje nepřetržitou komunikaci mezi ISS a řídícími středisky na Zemi. Tento systém umožňuje přenos dat, hlasu a videa.

S-band a Ku-band komunikační systémy:

Tyto systémy zajišťují vysokorychlostní datové přenosy a umožňují přístup k internetu a videokonference s řídícími středisky a rodinami astronautů.

Další klíčové přístroje a zařízení:

Canadarm2:

Canadarm2 je robotické rameno, které je klíčové pro manipulaci s nákladem, montáž nových modulů a podporu vesmírných vycházek (EVA). Toto rameno je vybaveno pokročilými senzory a kamerami.

European Robotic Arm (ERA):

ERA je další robotické rameno, které slouží k manipulaci s nákladem a podporuje údržbu stanice. Je vybaveno pokročilými nástroji pro precizní práci.

Mobile Servicing System (MSS):

MSS zahrnuje Canadarm2, mobilní základnový systém a Special Purpose Dexterous Manipulator (SPDM). Tento systém umožňuje komplexní manipulaci s nákladem a údržbu stanice.

Rekordy a zajímavosti z ISS

Nejdelší doba na oběžné dráze:

Tento rekord drží od letošního roku ruský kosmonaut Oleg Kononěnko, který je již na své 5. misi na ISS a překonal tak bývalý rekord svého krajana v celkové délce strávené na oběžné dráze.

Prvenství držel ruský kosmonaut Gennadij Padalka s časem 878 dní, 11 hodin, 29 minut a 48 sekund, které nasbíral během svých (také) pěti kosmických výprav. 

Kononěnko navíc rekord stále posouvá a 4.června 2024 dosáhl magického čísla 1000 dnů na oběžné dráze. Zpět na zemi pak má letět až 24.září.

První plně ženská vesmírná vycházka:

V říjnu 2019 se Christina Koch a Jessica Meir staly prvními ženami, které provedly vesmírnou vycházku bez mužského doprovodu. Tato historická mise zahrnovala výměnu baterií na stanici.

První tisk ve vesmíru:

V roce 2014 NASA a společnost Made In Space vyrobily první 3D tiskárnu určenou pro použití ve vesmíru. Tato tiskárna byla použita k výrobě náhradních dílů a nástrojů přímo na ISS, což představuje významný krok vpřed v autonomním zajišťování zásob na dálku.

Za dobu své existence již ISS obletěla Zemi více než 140.000-krát.

Po ukončení provozu stanice bude stát její likvidace asi 1 miliardu dolarů a zatím není jasné, jakým způsobem se přesně provede. 

Někteří pamatujeme zánik stanice MIR, která byla řízeně poslána do atmosféry v roce 2001.

Zatímco ale MIR vážila asi 130 tun, ISS váží 420 tun. 

Studie dvojčat:

Studie dvojčat NASA zahrnovala astronauta Scotta Kellyho, který strávil téměř rok na ISS, zatímco jeho identické dvojče Mark Kelly zůstalo na Zemi. Tato studie poskytla jedinečné údaje o účincích dlouhodobého pobytu ve vesmíru na lidské tělo.

Mezinárodní vesmírná stanice je neuvěřitelným úspěchem lidské inženýrství a spolupráce. Přes výzvy, kterým čelí její obyvatelé, ISS poskytuje cenné vědecké poznatky a slouží jako inspirace pro budoucí generace. Její rekordy a úspěchy zdůrazňují důležitost pokračujícího výzkumu a spolupráce ve vesmíru, což je klíčové pro budoucí průzkum našeho vesmíru.

Našel jsi chybu? Budeme rádi za informaci na info@meteority.com

Pozvi nás na kafe :)

č. účtu: 888777970/5500