Tekniikka. kansainvälinen avaruusasema

2014-09-11. NASA ilmoitti suunnitelmistaan ​​lähettää kuusi laitosta kiertoradalle, jotka suorittavat säännöllistä seurantaa maanpinta. Amerikkalaiset aikovat lähettää nämä laitteet kansainväliselle avaruusasemalle (ISS) 2000-luvun toisen vuosikymmenen loppuun mennessä. Niistä asiantuntijoiden mukaan eniten nykyaikaiset laitteet. Tutkijoiden mukaan ISS:n sijainti kiertoradalla tarjoaa suuria etuja planeetan havainnointiin. Ensimmäinen asennus, ISS-RapidScat, lähetetään ISS:lle yksityisen yrityksen SpaceX:n avulla aikaisintaan 19.9.2014. Anturi asennetaan aseman ulkopuolelle. Se on tarkoitettu merituulien seurantaan, sään ja hurrikaanien ennustamiseen. ISS-RapidScatin rakensi Jet Propulsion Laboratory Pasadenassa, Kaliforniassa. Toinen instrumentti, CATS (Cloud-Aerosol Transport System), on laserinstrumentti, joka on suunniteltu tarkkailemaan pilviä ja mittaamaan niiden sisältämien aerosolien, savun, pölyn ja epäpuhtauksien pitoisuutta. Nämä tiedot ovat välttämättömiä, jotta voidaan ymmärtää, miten ihmisen toiminta (ensisijaisesti hiilivetyjen polttaminen) vaikuttaa ympäristöön. Sama yritys SpaceX lähettää sen ISS:lle joulukuussa 2014. CATS koottiin Goddard Space Flight Centerissä Greenbeltissä, Marylandissa. ISS-RapidScatin ja CATS:n laukaisut sekä planeetan ilmakehän hiilipitoisuutta tutkivan Orbiting Carbon Observatory-2 -luotaimen laukaisu kiertoradalle heinäkuussa 2014 tekevät vuodesta 2014 NASAn maapallon tutkimusohjelman kiireisimmän vuoden. viimeiset kymmenen vuotta. Virasto aikoo lähettää kaksi muuta asennusta ISS:lle vuoteen 2016 mennessä. Yksi niistä, SAGE III (Stratospheric Aerosol and Gas Experiment III), mittaa aerosolien, otsonin, vesihöyryn ja muiden yhdisteiden pitoisuutta yläilmakehässä. Tämä on tarpeen ilmaston lämpenemisprosessien, erityisesti maan yläpuolella olevien otsoniaukojen, hallitsemiseksi. SAGE III -instrumentti kehitettiin NASAn Langley Research Centerissä Hamptonsissa, Virginiassa, ja sen kokosi Ball Aerospace Boulderissa, Coloradossa. Roskosmos osallistui edellisen SAGE III -operaation - Meteor-3M -työhön. Toisen, vuonna 2016 kiertoradalle lähetettävän laitteen, Lightning Imaging Sensor (LIS) -anturin avulla salaman koordinaatit havaitaan maapallon trooppisilla ja keskimmäisillä leveysasteilla. Laite kommunikoi maapalvelujen kanssa koordinoidakseen heidän työtään. Viides laite, GEDI (Global Ecosystem Dynamics Investigation), tutkii laserin avulla metsiä ja tekee havaintoja niiden hiilitaseesta. Asiantuntijat huomauttavat, että laserin toiminta saattaa vaatia suuria määriä energiaa. GEDI:n suunnittelivat Marylandin yliopiston tutkijat College Parkissa. Kuudes laite - ECOSTRESS (ECOsystem Spaceborne Thermal Radiometer Experiment on Space Station) - on lämpökuvausspektrometri. Laite on suunniteltu tutkimaan veden kiertokulkuja luonnossa. Laitteen ovat luoneet Jet Propulsion Laboratoryn asiantuntijat.

Se laukaistiin avaruuteen vuonna 1998. Tällä hetkellä lähes seitsemäntuhatta päivää, päivin ja öin, ihmiskunnan parhaat mielet ovat työskennelleet painottomuuden monimutkaisimpien mysteerien ratkaisemiseksi.

Avaruus

Jokainen henkilö, joka ainakin kerran näki tämän ainutlaatuisen kohteen, esitti loogisen kysymyksen: mikä on kansainvälisen avaruusaseman kiertoradan korkeus? Siihen on mahdotonta vastata yhdellä sanalla. Kansainvälisen avaruusaseman ISS:n kiertoradan korkeus riippuu monista tekijöistä. Tarkastellaanpa niitä tarkemmin.

ISS:n kiertorata maapallon ympäri vähenee harvinaisen ilmakehän vaikutuksen vuoksi. Nopeus laskee vastaavasti ja korkeus laskee. Miten päästä taas ylös? Radan korkeutta voidaan muuttaa siihen kiinnittyvien alusten moottoreilla.

Erilaisia ​​korkeuksia

Avaruustehtävän koko keston aikana on kirjattu useita suuria arvoja. Helmikuussa 2011 ISS:n kiertoradan korkeus oli 353 km. Kaikki laskelmat tehdään suhteessa merenpinnan tasoon. ISS:n kiertoradan korkeus nousi saman vuoden kesäkuussa kolmesataa seitsemänkymmentäviisi kilometriä. Mutta tämä oli kaukana rajasta. Vain kaksi viikkoa myöhemmin NASAn työntekijät vastasivat mielellään kysymykseen "Mikä on ISS:n kiertoradan korkeus tällä hetkellä?" - kolmesataa kahdeksankymmentäviisi kilometriä!

Ja tämä ei ole raja

ISS:n kiertoradan korkeus oli edelleen riittämätön kestämään luonnollista kitkaa. Insinöörit ottivat vastuullisen ja erittäin riskialtis askeleen. ISS:n kiertoradan korkeus oli tarkoitus nostaa neljäsataan kilometriin. Mutta tämä tapahtuma tapahtui vähän myöhemmin. Ongelmana oli, että vain alukset nostivat ISS:ää. Sukkuloiden kiertoradan korkeus oli rajoitettu. Vasta ajan myötä rajoitus poistettiin miehistön ja ISS:n osalta. Vuodesta 2014 lähtien kiertoradan korkeus on ylittänyt 400 kilometriä merenpinnan yläpuolella. Suurin keskiarvo mitattiin heinäkuussa ja oli 417 km. Yleensä korkeussäätöjä tehdään jatkuvasti optimaalisen reitin löytämiseksi.

Luomisen historia

Jo vuonna 1984 Yhdysvaltain hallitus kehitteli suunnitelmia laajan tieteellisen projektin käynnistämiseksi lähimmässä avaruudessa. Jopa amerikkalaisille oli melko vaikeaa toteuttaa näin suurenmoista rakentamista yksin, ja Kanada ja Japani olivat mukana kehityksessä.

Vuonna 1992 Venäjä oli mukana kampanjassa. 1990-luvun alussa Moskovassa suunniteltiin laajamittaista Mir-2-projektia. Mutta taloudellisia ongelmia ei sallinut suurenmoisten suunnitelmien toteutumista. Vähitellen osallistujamaiden määrä kasvoi neljääntoista.

Byrokraattiset viivästykset kestivät yli kolme vuotta. Vasta vuonna 1995 hyväksyttiin aseman luonnos ja vuotta myöhemmin - kokoonpano.

20. marraskuuta 1998 oli erinomainen päivä maailman kosmonautikan historiassa - ensimmäinen lohko toimitettiin onnistuneesti planeettamme kiertoradalle.

Kokoonpano

ISS on nerokas yksinkertaisuudessaan ja toiminnallisuudessaan. Asema koostuu itsenäisistä lohkoista, jotka on liitetty toisiinsa kuin suuri rakentaja. On mahdotonta laskea kohteen tarkkaa hintaa. Jokainen uusi lohko on valmistettu eri maassa ja tietysti hinta vaihtelee. Yhteensä tällaisia ​​osia voidaan kiinnittää valtava määrä, joten asemaa voidaan päivittää jatkuvasti.

Voimassaolo

Koska asemalohkoja ja niiden sisältöä voidaan muuttaa ja päivittää rajoittamattoman määrän kertoja, ISS voi surffata Maanläheisen kiertoradan avaruudessa pitkään.

Ensimmäinen hälytyskello soi vuonna 2011, jolloin avaruussukkula-ohjelma peruttiin sen korkeiden kustannusten vuoksi.

Mutta mitään kauheaa ei tapahtunut. Rastia kuljetettiin säännöllisesti avaruuteen muilla aluksilla. Vuonna 2012 yksityinen kaupallinen sukkula jopa telakoitui onnistuneesti ISS:lle. Myöhemmin samanlainen tapahtuma toistui toistuvasti.

Aseman uhkaukset voivat olla vain poliittisia. Virkamiehet määräajoin eri maat uhkaavat lopettaa ISS:n tukemisen. Aluksi huoltosuunnitelmat ajoitettiin vuoteen 2015, sitten 2020 asti. Toistaiseksi on alustavasti tehty sopimus aseman ylläpitämisestä vuoteen 2027 asti.

Sillä välin poliitikot kiistelevät keskenään, ISS teki vuonna 2016 sadan tuhannen kiertoradan planeetan ympäri, jota alun perin kutsuttiin "Jubileeksi".

Sähkö

Pimeässä istuminen on tietysti mielenkiintoista, mutta joskus ärsyttävää. ISS:llä jokainen minuutti on kullan arvoinen, joten insinöörit olivat syvästi ymmällään tarpeesta tarjota miehistölle keskeytymätöntä sähköä.

Monia erilaisia ​​ideoita ehdotettiin, ja lopulta he olivat yhtä mieltä siitä, että mikään ei voisi olla parempaa kuin aurinkopaneelit avaruudessa.

Hanketta toteutettaessa venäläinen ja amerikkalainen osapuoli kulkivat eri polkuja. Näin ollen sähkön tuotanto ensimmäisessä maassa tuotetaan 28 voltin järjestelmälle. Amerikkalaisen lohkon jännite on 124 V.

Päivän aikana ISS kiertää useita maapallon ympäri. Yksi kierros on noin puolitoista tuntia, josta neljäkymmentäviisi minuuttia kuluu varjossa. Tietenkin tällä hetkellä tuotanto aurinkopaneeleista on mahdotonta. Asema saa virtansa nikkeli-vetyakuista. Tällaisen laitteen käyttöikä on noin seitsemän vuotta. Edellisen kerran ne vaihdettiin jo vuonna 2009, joten kauan odotettu vaihto suoritetaan insinöörien toimesta hyvin pian.

Laite

Kuten aiemmin kirjoitettu, ISS on valtava rakentaja, jonka osat ovat helposti yhdistettävissä.

Maaliskuussa 2017 asemalla on neljätoista elementtiä. Venäjä on toimittanut viisi lohkoa nimeltä Zarya, Poisk, Zvezda, Rassvet ja Pirs. Amerikkalaiset antoivat seitsemälle osalleen seuraavat nimet: "Unity", "Destiny", "Tranquility", "Quest", "Leonardo", "Domes" ja "Harmony". Euroopan unionin mailla ja Japanilla on toistaiseksi yksi lohko: Columbus ja Kibo.

Osat vaihtuvat jatkuvasti miehistölle osoitettujen tehtävien mukaan. Matkalla on useita muita lohkoja, jotka parantavat merkittävästi miehistön jäsenten tutkimuskykyä. Mielenkiintoisimpia ovat tietysti laboratoriomoduulit. Jotkut niistä ovat täysin suljettuja. Siten niissä voidaan tutkia aivan kaikkea, vieraisiin eläviin olentoihin asti, ilman miehistön tartunnan vaaraa.

Muut lohkot on suunniteltu luomaan tarvittavat ympäristöt normaalille ihmiselämälle. Toiset taas antavat sinun mennä vapaasti avaruuteen ja tehdä tutkimusta, havaintoja tai korjauksia.

Osa lohkoista ei kanna tutkimuskuormaa ja niitä käytetään varastotiloina.

Jatkuva tutkimus

Lukuisat tutkimukset - itse asiassa, joiden vuoksi poliitikot päättivät kaukaisella 1990-luvulla lähettää suunnittelijan avaruuteen, jonka kustannukset ovat nykyään arviolta yli kaksisataa miljardia dollaria. Tällä rahalla voit ostaa kymmenkunta maata ja saada pienen meren lahjaksi.

Joten ISS:llä on niin ainutlaatuisia ominaisuuksia, joita millään muulla maanpäällisellä laboratoriolla ei ole. Ensimmäinen on äärettömän tyhjiön läsnäolo. Toinen on painovoiman todellinen puuttuminen. Kolmas - vaarallisin, jota maan ilmakehän taittuminen ei ole pilannut.

Älä ruoki tutkijoita leivällä, vaan anna heidän tutkia jotain! He suorittavat mielellään heille määrätyt tehtävät kuolemanvaarasta huolimatta.

Useimmat tiedemiehet ovat kiinnostuneita biologiasta. Tämä ala sisältää bioteknologian ja lääketieteellisen tutkimuksen.

Muut tutkijat unohtavat usein unen tutkiessaan maan ulkopuolisen avaruuden fyysisiä voimia. materiaalit, kvanttifysiikkaa- vain osa tutkimuksesta. Monien ilmoitusten mukaan suosikkiharrastus on testata erilaisia ​​nesteitä nollapainovoimassa.

Tyhjiökokeita voidaan yleensä tehdä lohkojen ulkopuolella, aivan ulkoavaruudessa. Maalliset tiedemiehet voivat vain kateuttaa hyvällä tavalla katsomalla kokeita videolinkin kautta.

Kuka tahansa maan päällä oleva ihminen antaisi mitä tahansa yhdestä avaruuskävelystä. Aseman työntekijöille tämä on käytännössä rutiinitehtävä.

johtopäätöksiä

Huolimatta monien skeptikkojen tyytymättömistä huudahduksista projektin turhuudesta, ISS-tutkijat tekivät monia mielenkiintoisia löytöjä, joiden ansiosta pystyimme katsomaan eri tavalla avaruutta kokonaisuutena ja planeettamme.

Joka päivä nämä rohkeat ihmiset saavat valtavan annoksen säteilyä, ja kaikki sen vuoksi tieteellinen tutkimus joka antaa ihmiskunnalle ennennäkemättömiä mahdollisuuksia. Niiden tehokkuutta, rohkeutta ja määrätietoisuutta voi vain ihailla.

ISS on melko suuri esine, joka voidaan nähdä maan pinnalta. Siellä on jopa kokonainen sivusto, jonne voit syöttää kaupunkisi koordinaatit ja järjestelmä kertoo tarkalleen, mihin aikaan voit yrittää nähdä aseman, kun olet aurinkotuolissa suoraan parvekkeellasi.

Tietysti avaruusasemalla on monia vastustajia, mutta faneja on paljon enemmän. Ja tämä tarkoittaa, että ISS pysyy luottavaisesti kiertoradalla neljäsataa kilometriä merenpinnan yläpuolella ja osoittaa kiintyneille skeptikoille useammin kuin kerran, kuinka väärässä he olivat ennusteissaan ja ennusteissaan.

Webbikamera kansainvälisellä avaruusasemalla

Jos kuvaa ei ole, suosittelemme katsomaan NASA TV:tä, se on mielenkiintoista

Ustreamin suora lähetys

ibuki(japaniksi: いぶき Ibuki, Breathing) on ​​maan kaukokartoitussatelliitti, maailman ensimmäinen avaruusalus, jonka tehtävänä on seurata kasvihuonekaasuja. Satelliitti tunnetaan myös nimellä The Greenhouse Gases Observing Satellite ("Greenhouse Gas Monitoring Satellite"), lyhennettynä GOSAT. "Ibuki" on varustettu infrapuna-antureilla, jotka määrittävät hiilidioksidin ja metaanin tiheyden ilmakehässä. Satelliittiin on asennettu yhteensä seitsemän erilaista tieteellistä instrumenttia. Ibukin on kehittänyt japanilainen avaruusjärjestö JAXA, ja se laukaistiin 23. tammikuuta 2009 Tanegashimasta. Laukaisu suoritettiin japanilaisella H-IIA-kantoraketilla.

Videolähetys elämä avaruusasemalla sisältää sisänäkymä moduuli, jos astronautit ovat päivystykseen. Videota seuraa live-ääni ISS:n ja MCC:n välisistä neuvotteluista. Televisio on saatavilla vain, kun ISS on kosketuksissa maahan nopealla linkillä. Kun signaali katoaa, katsojat voivat nähdä testikuvan tai graafisen maailmankartan, joka näyttää aseman sijainnin kiertoradalla reaaliajassa. Koska ISS kiertää maata 90 minuutin välein, auringonnousu tai -lasku tapahtuu 45 minuutin välein. Kun ISS on pimeässä, ulkokamerat voivat näyttää mustaa, mutta voivat myös näyttää henkeäsalpaavan kuvan alla olevista kaupungin valoista.

Kansainvälinen avaruusasema , lyhenne ISS (English International Space Station, lyhenne ISS) on miehitetty kiertorata-asema, jota käytetään monikäyttöisenä avaruustutkimuskompleksina. ISS on yhteinen kansainvälinen hanke, johon osallistuu 15 maata: Belgia, Brasilia, Saksa, Tanska, Espanja, Italia, Kanada, Alankomaat, Norja, Venäjä, USA, Ranska, Sveitsi, Ruotsi, Japani. Amerikkalainen segmentti - Houstonin Mission Control Centeristä. Keskusten välillä on päivittäinen tiedonvaihto.

Viestintävälineet
Telemetrian siirto ja tieteellisen tiedon vaihto aseman ja Mission Control Centerin välillä tapahtuu radioviestinnällä. Lisäksi radioliikennettä käytetään kohtaamis- ja telakointioperaatioissa, niitä käytetään ääni- ja videoviestintään miehistön jäsenten välillä ja maan päällä lennonohjausasiantuntijoiden sekä astronautien sukulaisten ja ystävien kanssa. Siten ISS on varustettu sisäisillä ja ulkoisilla monikäyttöisillä viestintäjärjestelmillä.
ISS:n venäläinen segmentti kommunikoi suoraan maan kanssa Zvezda-moduuliin asennetun Lira-radioantennin avulla. "Lira" mahdollistaa satelliittitiedonvälitysjärjestelmän "Luch" käytön. Tätä järjestelmää käytettiin kommunikointiin Mir-aseman kanssa, mutta 1990-luvulla se rapistui eikä ole tällä hetkellä käytössä. Luch-5A lanseerattiin vuonna 2012 palauttamaan järjestelmän toimintakunto. Vuoden 2013 alussa on tarkoitus asentaa erikoistuneita tilaajalaitteita aseman Venäjän segmenttiin, minkä jälkeen siitä tulee yksi Luch-5A-satelliitin tärkeimmistä tilaajista. Odotettavissa on myös kolmen muun satelliitin Luch-5B, Luch-5V ja Luch-4 laukaisu.
Toinen venäläinen viestintäjärjestelmä, Voskhod-M, tarjoaa puhelinyhteyden Zvezda-, Zarya-, Pirs-, Poisk-moduulien ja amerikkalaisen segmentin välillä sekä VHF-radioyhteyden maaohjauskeskusten kanssa käyttämällä ulkoisia antenneja. moduuli "Star".
US-segmentissä S-kaistan (äänensiirto) ja Ku-kaistan (äänen, videon, tiedonsiirron) tiedonsiirtoon käytetään kahta erillistä järjestelmää, jotka sijaitsevat Z1-ristikolla. Näiden järjestelmien radiosignaalit välitetään amerikkalaisille geostationaarisille TDRSS-satelliiteille, mikä mahdollistaa lähes jatkuvan yhteydenpidon Houstonissa sijaitsevaan tehtävänohjauskeskukseen. Kanadarm2:n, eurooppalaisen Columbus-moduulin ja japanilaisen Kibon tiedot ohjataan näiden kahden viestintäjärjestelmän kautta, mutta amerikkalaista TDRSS-tiedonsiirtojärjestelmää täydennetään lopulta eurooppalaisella satelliittijärjestelmällä (EDRS) ja vastaavalla japanilaisella. Moduulien välinen tiedonsiirto tapahtuu sisäisen digitaalisen langattoman verkon kautta.
Lähtöjen aikana kohteeseen ulkoavaruus astronautit käyttävät desimetrialueen VHF-lähetintä. VHF-radioviestintää käyttävät myös Sojuz-, Progress-, HTV-, ATV- ja Space Shuttle -avaruusalukset telakoinnin tai irrottamisen aikana (vaikka sukkulat käyttävät myös S- ja Ku-kaistan lähettimiä TDRSS:n kautta). Sen avulla nämä avaruusalukset saavat komentoja tehtävän ohjauskeskuksesta tai ISS:n miehistön jäseniltä. Automaattiset avaruusalukset on varustettu omilla viestintävälineillään. Siten ATV-alukset käyttävät tapaamisen ja telakoinnin aikana erikoistunutta läheisyysviestintälaitteistoa (PCE), jonka laitteet sijaitsevat ATV:ssä ja Zvezda-moduulissa. Viestintä tapahtuu kahden täysin itsenäisen S-kaistan radiokanavan kautta. PCE alkaa toimia noin 30 kilometrin suhteellisista etäisyyksistä alkaen ja sammuu, kun ATV on telakoitunut ISS:ään ja siirtyy vuorovaikutukseen MIL-STD-1553-bussin kautta. ATV:n ja ISS:n suhteellisen sijainnin määrittämiseksi tarkasti ATV:hen asennettu laseretäisyysmittarijärjestelmä mahdollistaa tarkan telakoinnin aseman kanssa.
Asema on varustettu noin sadalla IBM:n ja Lenovon ThinkPad-kannettavalla tietokoneella, mallit A31 ja T61P. Nämä ovat tavallisia sarjatietokoneita, jotka on kuitenkin muunnettu ISS:n oloissa käytettäväksi, erityisesti niissä on uusittu liittimet, jäähdytysjärjestelmä, otetaan huomioon asemalla käytettävä 28 voltin jännite ja ne täyttävät myös turvallisuusvaatimukset nollapainovoimassa työskentelylle. Tammikuusta 2010 lähtien asemalla on järjestetty suora Internet-yhteys amerikkalaiselle segmentille. ISS:llä olevat tietokoneet on kytketty Wi-Fi-yhteyden kautta langattomaan verkkoon ja ne ovat yhteydessä Maahan 3 Mbps latausnopeudella ja 10 Mbps latausnopeudella, mikä on verrattavissa kodin ADSL-yhteyteen.

Ratakorkeus
ISS:n kiertoradan korkeus muuttuu jatkuvasti. Ilmakehän jäännösten vuoksi tapahtuu asteittaista hidastumista ja korkeuden laskua. Kaikki saapuvat alukset auttavat nostamaan korkeutta moottoreillaan. Kerran ne rajoittuivat laskun kompensoimiseen. Viime aikoina kiertoradan korkeus on noussut tasaisesti. 10. helmikuuta 2011 - Kansainvälisen avaruusaseman lentokorkeus oli noin 353 kilometriä merenpinnan yläpuolella. 15. kesäkuuta 2011 kasvoi 10,2 kilometriä ja oli 374,7 kilometriä. 29.6.2011 kiertoradan korkeus oli 384,7 kilometriä. Ilmakehän vaikutuksen vähentämiseksi minimiin asema oli nostettava 390-400 kilometriin, mutta amerikkalaiset sukkulat eivät voineet nousta sellaiseen korkeuteen. Siksi asemaa pidettiin 330-350 km:n korkeudessa moottoreiden säännöllisin korjauksin. Tämä rajoitus on purettu lento-ohjelman päättymisen vuoksi.

Aikavyöhyke
ISS käyttää koordinoitua yleisaikaa (UTC), joka on lähes täsmälleen samalla etäisyydellä Houstonin ja Korolevin kahden lennonjohtokeskuksen ajasta. Aseman ikkunat suljetaan joka 16. auringonnousu/lasku luodakseen illuusion pimeästä yöstä. Miehistö herää yleensä klo 7 (UTC), miehistö työskentelee yleensä noin 10 tuntia joka arkipäivä ja noin viisi tuntia joka lauantai. Sukkulavierailujen aikana ISS:n miehistö noudattaa yleensä MET (Mission Elapsed Time) -sukkulan kokonaislentoaikaa, joka ei ole sidottu tiettyyn aikavyöhykkeeseen, vaan lasketaan yksinomaan avaruussukkulan laukaisuajasta. ISS-miehistö siirtää nukkumisaikansa etukäteen ennen sukkulan saapumista ja palaa edelliseen tilaan sen lähdön jälkeen.

Tunnelma
Asema ylläpitää ilmakehää lähellä Maata. Normaali ilmanpaine ISS:llä on 101,3 kilopascalia, sama kuin merenpinnan tasolla maan päällä. Ilmakehä ISS:llä ei ole sama kuin sukkuloissa ylläpidettävä ilmakehä, joten avaruussukkulan telakoinnin jälkeen kaasuseoksen paineet ja koostumus ilmasulun molemmilla puolilla tasoittuvat. Noin vuosina 1999–2004 NASA oli olemassa ja kehitti IHM-projektin (Inflatable Habitation Module), jonka tarkoituksena oli käyttää ilmakehän painetta asemalla ottaakseen käyttöön ja luodakseen ylimääräisen asumiskelpoisen moduulin työtilavuuden. Tämän moduulin rungon piti olla valmistettu Kevlar-kankaasta, jonka sisäkuori oli kaasutiivistä synteettistä kumia. Vuonna 2005 IHM-ohjelma kuitenkin suljettiin, koska suurin osa hankkeessa esiintyvistä ongelmista (erityisesti avaruusromuilta suojautumisongelma) jäi ratkaisematta.

mikrogravitaatio
Maan vetovoima aseman kiertoradan korkeudella on 90 % vetovoimasta merenpinnan tasolla. Painottomuus johtuu ISS:n jatkuvasta vapaasta pudotuksesta, joka vastaa ekvivalenssiperiaatteen mukaan vetovoiman puuttumista. Asemaympäristöä kuvataan usein mikrogravitaatioksi neljän vaikutuksen vuoksi:

Jäännösilmakehän hidastava paine.

Mekanismien toiminnasta ja asemamiehistön liikkeestä johtuvat tärinäkiihtyvyydet.

Ratakorjaus.

Maan gravitaatiokentän epähomogeenisuus johtaa siihen, että ISS:n eri osat houkuttelevat Maata eri vahvuuksin.

Kaikki nämä tekijät saavat aikaan kiihtyvyyttä, joka saavuttaa arvot 10-3…10-1 g.

ISS-valvonta
Aseman koko on riittävä sen tarkkailuun paljaalla silmällä maan pinnalta. ISS havaittu riittäväksi kirkas tähti, liikkuu melko nopeasti taivaalla suunnilleen lännestä itään (kulmanopeus on noin 1 aste sekunnissa.) Havaintopisteestä riippuen sen suuruuden maksimiarvo voi olla 4-0. Avaruusjärjestö yhdessä www.heavens-above.com-sivuston kanssa tarjoaa kaikille mahdollisuuden saada selville ISS:n lentojen aikataulu planeetan tietyn paikkakunnan yli. Menemällä ISS:lle omistetun sivuston sivulle ja syöttämällä kiinnostavan kaupungin nimen latinaksi, saat tarkan ajan ja graafisen kuvan aseman lentoreitistä sen yli lähipäivinä. Voit myös tarkastella lentoaikataulua osoitteessa www.amsat.org. ISS:n lentorata reaaliajassa on nähtävissä liittovaltion avaruusjärjestön verkkosivuilla. Voit myös käyttää ohjelmaa "Heavensat" (tai "Orbitron").

Hei, jos sinulla on kysyttävää kansainvälisestä avaruusasemasta ja sen toiminnasta, yritämme vastata niihin.


Videoita katseltaessa Internet Explorerissa saattaa ilmetä ongelmia. Korjaa ne käyttämällä nykyaikaisempaa selainta, esim. Google Chrome tai Mozilla.

Tänään opit niin mielenkiintoisesta NASA-projektista kuin ISS-verkkokamera HD-laadulla. Kuten jo ymmärsit, tämä web-kamera toimii suorana ja video menee suoraan verkkoon kansainväliseltä avaruusasemalta. Yllä olevalla näytöllä voit katsoa astronautteja ja kuvaa avaruudesta.

ISS-verkkokamera on asennettu aseman kuoreen ja lähettää online-videota kellon ympäri.

Haluan muistuttaa, että luomamme avaruuden mahtavin esine on kansainvälinen avaruusasema. Sen sijainti voidaan havaita seurannassa, joka näyttää sen todellisen sijainnin planeettamme pinnan yläpuolella. Rata näkyy reaaliajassa tietokoneellasi, kirjaimellisesti 5-10 vuotta sitten tämä oli mahdotonta kuvitella.

ISS:n mitat ovat hämmästyttäviä: pituus - 51 metriä, leveys - 109 metriä, korkeus - 20 metriä ja paino - 417,3 tonnia. Paino vaihtelee sen mukaan, onko SOYUZ telakoitu siihen vai ei, haluan muistuttaa, että Space Shuttle -avaruussukkulat eivät enää lennä, niiden ohjelmaa on rajoitettu ja Yhdysvallat käyttää SOYUZamme.

Aseman rakenne

Animaatio rakennusprosessista vuosilta 1999-2010.

Asema on rakennettu modulaarisen rakenteen periaatteella: eri segmentit on suunniteltu ja rakennettu osallistujamaiden ponnisteluilla. Jokaisella moduulilla on oma erityinen tehtävänsä: esimerkiksi tutkimus-, asuin- tai varastointiin sovitettu.

Aseman 3D-malli

3D rakennusanimaatio

Otetaan esimerkkinä American Unity -moduulit, jotka ovat jumpperia ja toimivat myös laivojen telakointina. Tällä hetkellä asema koostuu 14 päämoduulista. Niiden kokonaistilavuus on 1000 kuutiometriä ja paino noin 417 tonnia, 6-7 hengen miehistö voi olla koko ajan mukana.

Asema koottiin telakoitumalla peräkkäin seuraavan lohkon tai moduulin olemassa olevaan kompleksiin, joka on kytketty jo kiertoradalla toimiviin.

Jos otamme tiedot vuodelta 2013, niin asema sisältää 14 päämoduulia, joista venäläiset ovat Poisk, Rassvet, Zarya, Zvezda ja Pirs. Amerikkalaiset segmentit - Unity, Domes, Leonardo, Tranquility, Destiny, Quest and Harmony, Eurooppa - Columbus ja Japani - Kibo.

Tämä kaavio näyttää kaikki pää- ja toissijaiset moduulit, jotka ovat osa asemaa (varjostettu) ja jotka on suunniteltu toimitettavaksi tulevaisuudessa, eivät ole täytetty.

Etäisyys Maan ja ISS:n välillä on 413-429 km. Ajoittain asemaa "nostetaan" johtuen siitä, että se on hitaasti laskemassa, johtuen kitkasta ilmakehän jäänteitä vastaan. Se, missä korkeudessa se on, riippuu myös muista tekijöistä, kuten avaruusjätteistä.

Maa, kirkkaat täplät - salama

Tuoreen hitti "Gravity" osoitti selvästi (tosin hieman liioiteltuna), mitä kiertoradalla voi tapahtua, jos avaruusromua lentää lähellä. Myös kiertoradan korkeus riippuu Auringon vaikutuksesta ja muista vähemmän merkittävistä tekijöistä.

Siellä on erikoispalvelu, joka varmistaa, että ISS:n lentokorkeus on turvallisin ja astronautit eivät ole vaarassa.

Oli tapauksia, joissa avaruusromun vuoksi jouduttiin muuttamaan lentorataa, joten sen korkeus riippuu myös meistä riippumattomista tekijöistä. Rata näkyy selvästi kaavioissa, on havaittavissa, kuinka asema ylittää meret ja maanosat, lentää kirjaimellisesti päämme yli.

Ratanopeus

SOYUZ-sarjan avaruusalukset Maan taustalla, otettu pitkällä valotusajalla

Jos saat selville kuinka nopeasti ISS lentää, tulet kauhistumaan, nämä ovat todella jättimäisiä lukuja maapallolle. Sen nopeus kiertoradalla on 27 700 km/h. Tarkemmin sanottuna nopeus on yli 100 kertaa nopeampi kuin tavallisessa tuotantoautossa. Yhden kierroksen suorittaminen kestää 92 minuuttia. Astronautteilla on 16 auringonnousua ja -laskua 24 tunnissa. Reaaliaikaista sijaintia valvovat Houstonin Mission Control Centerin ja Mission Control Centerin asiantuntijat. Jos katsot lähetystä, muista, että ISS-avaruusasema lentää ajoittain planeettamme varjoon, joten kuvassa voi esiintyä keskeytyksiä.

Tilastoja ja mielenkiintoisia faktoja

Jos otetaan aseman toiminnan ensimmäiset 10 vuotta, niin siellä vieraili yhteensä noin 200 ihmistä 28 tutkimusmatkan aikana, tämä luku on avaruusasemien ehdoton ennätys (ennen Mir-asemallamme vieraili ”vain” 104 henkilöä ). Oleskeluennätysten lisäksi asemasta tuli ensimmäinen onnistunut esimerkki avaruuslentojen kaupallistaminen. Venäläinen avaruusjärjestö Roskosmos on yhdessä amerikkalaisen Space Adventuresin kanssa toimittanut avaruusturisteja kiertoradalle ensimmäistä kertaa.

Yhteensä 8 turistia vieraili avaruudessa, joille jokainen lento maksoi 20-30 miljoonaa dollaria, mikä ei yleensä ole niin kallista.

Varovaisimpien arvioiden mukaan niiden ihmisten määrä, jotka voivat mennä nykyhetkeen avaruusmatka numeroitu tuhansissa.

Tulevaisuudessa massalaukaisujen myötä lennon hinta laskee ja hakijoiden määrä kasvaa. Jo vuonna 2014 yksityiset yritykset tarjoavat arvokkaan vaihtoehdon tällaisille lennoille - suborbitaalisen sukkulan, jonka lento maksaa paljon vähemmän, turisteja koskevat vaatimukset eivät ole niin tiukat ja hinta on edullisempi. Suborbitaalisen lennon korkeudelta (noin 100-140 km) planeettamme ilmestyy tulevien matkailijoiden eteen hämmästyttävänä kosmisena ihmeenä.

Suora lähetys on yksi harvoista interaktiivisista tähtitieteellisistä tapahtumista, joita emme näe nauhoitettuina, mikä on erittäin kätevää. Muista, että online-asema ei ole aina käytettävissä, tekniset tauot ovat mahdollisia lentäessä varjovyöhykkeen läpi. On parasta katsoa ISS-videota Maahan suunnatusta kamerasta, kun vielä on tällainen mahdollisuus katsella planeettamme kiertoradalta.

Maapallo kiertoradalta näyttää todella hämmästyttävältä, paitsi maanosat, meret ja kaupungit ovat näkyvissä. Myös aurorat ja valtavat hurrikaanit, jotka näyttävät avaruudesta katsottuna, ovat todella upeita.

Katso alla oleva video, jotta saisit edes jonkinlaisen käsityksen siitä, miltä maapallo näyttää ISS:stä.

Tämä video näyttää näkymän Maasta avaruudesta, ja se on luotu astronauttien ajastetuista kuvista. Erittäin korkealaatuinen video, katso vain 720p-laadulla ja äänellä. Yksi parhaista leikkeet, koottu kuvista kiertoradalla.

Verkkokamera näyttää reaaliajassa paitsi mitä ihon takana on, voimme myös seurata astronautien työskentelyä esimerkiksi purkamassa SOYUZeja tai telakoitaessa niitä. Suorat lähetykset voivat joskus keskeytyä, kun kanava on ruuhkautunut tai signaalinsiirrossa on ongelmia esimerkiksi välitysalueilla. Siksi, jos lähetys ei ole mahdollista, staattinen NASAn aloitusnäyttö tai "sininen näyttö" näytetään näytöllä.

Asema kuunvalossa, SOYUZ-alukset näkyvät Orionin ja auroran tähdistön taustalla

Käytä kuitenkin hetki katsoaksesi näkymää ISS:stä verkossa. Kun miehistö lepää, globaalin Internetin käyttäjät voivat katsella tähtitaivaan suoraa lähetystä ISS:ltä astronautien silmin - 420 km:n korkeudelta planeetan yläpuolelta.

Miehistön aikataulu

Astronautien unen tai hereillä olevan ajan laskemiseksi on muistettava, että avaruus käyttää koordinoitua yleisaikaa (UTC), joka on kolme tuntia Moskovan aikaa talvella ja neljä tuntia Moskovan aikaa jäljessä kesällä, ja vastaavasti ISS:n kamera näyttää samaan aikaan.

Astronautit (tai kosmonautit miehistöstä riippuen) saavat kahdeksan ja puoli tuntia unta. Nousu alkaa yleensä klo 6.00 ja lopettaa puhelun klo 21.30. Maahan on pakollisia aamuraportteja, jotka alkavat noin klo 7.30 - 7.50 (tämä on amerikkalaissegmentillä), klo 7.50 - 8.00 (Venäjän segmentillä) ja illalla klo 18.30 - 19.00. Astronautien raportit voidaan kuulla, jos web-kamera lähettää tällä hetkellä juuri tätä viestintäkanavaa. Joskus voit kuulla lähetyksen venäjäksi.

Muista, että kuuntelet ja katsot NASAn palvelukanavaa, joka oli alun perin tarkoitettu vain asiantuntijoille. Kaikki muuttui aseman 10-vuotisjuhlan aattona, ja ISS:llä verkkokamera tuli julkiseksi. Ja toistaiseksi kansainvälinen avaruusasema on verkossa.

Telakointi avaruusaluksiin

Jännittävimmät hetket, joita web-kamera lähettää, tapahtuvat, kun Sojuz-, Progress-, Japani- ja Eurooppa-rahtiavaruusalukset telakoituvat, ja lisäksi kosmonautit ja astronautit menevät avaruuteen.

Pieni harmi on, että kanavan ruuhkat ovat tällä hetkellä valtavat, sadat ja tuhannet ihmiset katsovat videota ISS:ltä, kanavan kuormitus kasvaa ja suora lähetys voi olla katkonaista. Tämä spektaakkeli on joskus todella fantastisen jännittävä!

Lento planeetan pinnan yli

Muuten, jos otamme huomioon alueen alueet sekä aseman välit varjon tai valon alueilla, voimme suunnitella lähetyksen katselun itse tämän yläreunassa olevan graafisen kaavion mukaan. sivu.

Mutta jos voit vain antaa näkemyksiä tietty aika, muista, että verkkokamera on verkossa koko ajan, joten voit aina nauttia avaruusmaisemista. Sitä on kuitenkin parempi katsoa astronautien työskennellessä tai laivan telakoituessa.

Tapauksia työn aikana

Kaikista varotoimista huolimatta asemalla ja sitä palvelevien laivojen kanssa sattui epämiellyttäviä tilanteita, vakavimmista tapauksista voidaan kutsua Columbia-sukkulan katastrofia, joka tapahtui 1.2.2003. Huolimatta siitä, että sukkula ei telakoitu asemalle ja suoritti oman itsenäisen tehtävänsä, tämä tragedia johti siihen, että kaikki myöhemmät avaruussukkulan lennot kiellettiin, ja tämä kielto kumottiin vasta heinäkuussa 2005. Tästä johtuen rakentamisen valmistumisaika piteni, koska vain venäläiset Sojuz- ja Progress-avaruusalukset pystyivät lentää asemalle, josta tuli ainoa keino kuljettaa ihmisiä ja erilaisia ​​rahtia kiertoradalle.

Myös vuonna 2006 Venäjän segmentillä oli lievää savua, tietokoneiden toiminnassa oli vika vuonna 2001 ja kahdesti vuonna 2007. Syksy 2007 osoittautui miehistön kannalta vaikeimmaksi. Jouduin korjaamaan aurinkoakun, joka hajosi asennuksen aikana.

Kansainvälinen avaruusasema (kuva-amatööritähtitieteilijät)

Tämän sivun tietojen avulla ISS:n nykyisen sijainnin selvittäminen ei ole vaikeaa. Asema näyttää maasta katsottuna melko kirkkaalta, joten se voidaan nähdä paljaalla silmällä tähtenä, joka liikkuu ja melko nopeasti lännestä itään.

Asema kuvattiin pitkällä valotuksella

Jotkut amatööritähtitieteilijät onnistuvat jopa saamaan kuvan ISS:stä Maasta.

Nämä kuvat näyttävät varsin laadukkailta, niissä näkyy jopa telakoituja aluksia, ja jos astronautit menevät avaruuteen, niin heidän hahmonsa.

Jos aiot tarkkailla sitä kaukoputken läpi, muista, että se liikkuu melko nopeasti, ja on parempi, jos sinulla on go-to-opastusjärjestelmä, jonka avulla voit seurata kohdetta unohtamatta sitä.

Missä asema nyt lentää, näkyy yllä olevasta kaaviosta

Jos et tiedä kuinka nähdä se Maasta tai sinulla ei ole kaukoputkea, tämä videolähetys on saatavilla ilmaiseksi ja ympäri vuorokauden!

Tiedot toimittaa Euroopan avaruusjärjestö

Tämän interaktiivisen kaavion mukaan on mahdollista laskea aseman kulun havainnointi. Jos sää on hyvä eikä pilviä ole, voit itse nähdä viehättävän luiston, aseman, joka on sivilisaatiomme kehityksen huippu.

On vain muistettava, että aseman kiertoradan kaltevuuskulma on noin 51 astetta, se lentää sellaisten kaupunkien yli kuin Voronezh, Saratov, Kursk, Orenburg, Astana, Komsomolsk-on-Amur). Mitä pohjoisempana asut tästä linjasta, olosuhteet sen näkemiseen omin silmin ovat huonommat tai jopa mahdottomat. Itse asiassa voit nähdä sen vain horisontin yläpuolella taivaan eteläosassa.

Jos otamme Moskovan leveysasteen, niin eniten paras aika sen havainnointia varten - lentorata, joka on hieman korkeampi kuin 40 astetta horisontin yläpuolella, tämä on auringonlaskun jälkeen ja ennen auringonnousua.

Joidenkin kansainvälisen avaruusaseman kiertoradan parametrien valinta. Asema voi sijaita esimerkiksi 280-460 kilometrin korkeudella, ja tämän vuoksi se kokee jatkuvasti planeettamme yläilmakehän jarrutusvaikutusta. Joka päivä ISS menettää noin 5 cm/s nopeutta ja 100 metriä korkeutta. Siksi asemaa on aika ajoin nostettava polttamalla ATV- ja Progress-kuorma-autojen polttoainetta. Miksi asemaa ei voida nostaa korkeammalle näiden kustannusten välttämiseksi?

Suunnittelun aikana asetettu valikoima ja nykyinen todellinen tilanne sanelevat useita syitä kerralla. Joka päivä astronautit ja kosmonautit, ja yli 500 kilometrin merkin, sen taso nousee jyrkästi. Ja kuuden kuukauden oleskelun raja on vain puoli sievertiä, vain sievert on varattu koko uralle. Jokainen sievert lisää syöpäriskiä 5,5 prosenttia.

Maapallolla planeettamme magnetosfäärin ja ilmakehän säteilyvyö suojaa meitä kosmisilta säteiltä, ​​mutta ne toimivat heikommin lähiavaruudessa. Joissakin kiertoradan osissa (Etelä-Atlantin anomalia on sellainen lisääntyneen säteilyn kohta) ja sen ulkopuolella voi joskus ilmaantua outoja vaikutuksia: välähdyksiä näkyy suljetuissa silmissä. Nämä ovat silmämunien läpi kulkevia kosmisia hiukkasia, muut tulkinnat sanovat, että hiukkaset kiihottavat näkemisestä vastuussa olevia aivojen osia. Tämä ei vain häiritse unta, vaan muistuttaa sinua jälleen epämiellyttävästi korkeatasoinen säteily ISS:llä.

Lisäksi Sojuz ja Progress, jotka ovat nykyään tärkeimmät miehistön vaihto- ja huoltoalukset, on sertifioitu toimimaan jopa 460 kilometrin korkeudessa. Mitä korkeampi ISS on, sitä vähemmän rahtia voidaan toimittaa. Raketit, jotka lähettävät uusia moduuleja asemalle, pystyvät myös tuomaan vähemmän. Toisaalta mitä matalampi ISS, sitä enemmän se hidastaa, eli enemmän toimitetusta lastista pitäisi olla polttoainetta myöhempään kiertoradan korjaukseen.

Tieteelliset tehtävät voidaan suorittaa 400-460 kilometrin korkeudessa. Lopuksi avaruusromut vaikuttavat aseman sijaintiin - epäonnistuneet satelliitit ja niiden roskat, joilla on valtava nopeus suhteessa ISS:ään, mikä tekee törmäyksestä kohtalokkaan.

Internetissä on resursseja, joiden avulla voit seurata kansainvälisen avaruusaseman kiertoradan parametreja. Voit saada suhteellisen tarkat nykyiset tiedot tai seurata niiden dynamiikkaa. Tätä kirjoitettaessa ISS oli noin 400 kilometrin korkeudessa.

Aseman takaosassa sijaitsevat elementit voivat nopeuttaa ISS:ää: nämä ovat Progress-kuorma-autot (useimmiten) ja mönkijät, tarvittaessa Zvezda-huoltomoduuli (erittäin harvinainen). Kuvassa eurooppalainen mönkijä toimii ennen kataa. Asemaa nostetaan usein ja pikkuhiljaa: korjaus tapahtuu noin kerran kuukaudessa pienissä, noin 900 sekunnin moottorin toiminnan osissa, Progress käyttää pienempiä moottoreita, jotta se ei vaikuta suuresti kokeiden kulumiseen.

Moottorit voivat käynnistyä kerran, mikä lisää lentokorkeutta planeetan toisella puolella. Tällaisia ​​operaatioita käytetään pienissä nousuissa, koska kiertoradan epäkeskisyys muuttuu.

Myös korjaus kahdella inkluusiolla on mahdollinen, jossa toinen inkluusio tasoittaa aseman kiertoradan ympyräksi.

Jotkut parametrit eivät ole pelkästään tieteellisen tiedon, vaan myös politiikan määräämiä. Avaruusalukselle on mahdollista antaa mikä tahansa suunta, mutta laukaisussa on taloudellisempaa käyttää Maan pyörimisen antamaa nopeutta. Siten laite on halvempaa laukaista kiertoradalle, jonka kaltevuus on yhtä suuri kuin leveysaste, ja liikkeet vaativat lisäpolttoaineenkulutusta: enemmän päiväntasaajaa kohti, vähemmän napoja kohti. ISS:n kiertoradan 51,6 asteen kaltevuus voi tuntua oudolta: Cape Canaveralista laukaisussa NASAn avaruusaluksissa on perinteisesti noin 28 asteen kaltevuus.

Kun tulevan ISS-aseman sijainnista keskusteltiin, päätettiin, että olisi edullisempaa antaa etusija Venäjän puolelle. Lisäksi tällaisten kiertoradan parametrien avulla voit nähdä enemmän Maan pintaa.

Mutta Baikonur on noin 46 asteen leveysasteella, joten miksi on yleistä, että venäläisten laukaisujen kaltevuus on 51,6 astetta? Tosiasia on, että idässä on naapuri, joka ei ole liian onnellinen, jos jotain putoaa hänen päälleen. Siksi kiertorata on kallistettu 51,6 asteeseen, jotta laukaisun aikana mikään avaruusaluksen osa ei voi missään olosuhteissa pudota Kiinan ja Mongolian päälle.