Wikipedie

Mezinárodní vesmírná stanice

vesmírná stanice na nízké oběžné dráze Země
Na tento článek je přesměrováno heslo ISS. Další významy jsou uvedeny na stránce ISS (rozcestník).

Mezinárodní vesmírná stanice (anglicky International Space Station, rusky Междунаро́дная косми́ческая ста́нция, МКС), známější pod zkratkou ISS, je trvale obydlená vesmírná stanice. První díl stanice, modul Zarja, byl vynesen na oběžnou dráhu 20. listopadu 1998. Od 2. listopadu 2000, kdy na stanici vstoupila první stálá posádka, je trvale obydlena. V současné době je posádka, která se každých 6 měsíců obměňuje, tvořena 7 členy.[1] Stanice je umístěna na nízké oběžné dráze Země ve výšce kolem 400 km. Při průměrné rychlosti okolo 7 700 m/s (27 720 km/h) pak pravidelně obíhá Zemi s periodou cca 92 minut.

Mezinárodní vesmírná stanice
ISS v listopadu 2021
Znak Mezinárodní vesmírné stanice
Základní informace
COSPAR1998-067A
Volací znakNA1SS, RS0ISS
Stálá posádka7 osob
Start prvního moduluZarja:
20. listopadu 1998
Stavaktivní
Hmotnost419 725 kg
Délka73 m (podél osy modulů)
Výška27,5 m
Šířka109 m (podél osy hlavního nosníku)
Obytný objem915,6 m³
Tlak vzduchu1013 hPa
Perigeum418 km
Apogeum422 km
Sklon dráhy51,64°
Doba oběhu92,68 minuty
Oběhů za den15,54
Oběhů celkem>141 000 (k srpnu 2023)
Dnů na oběžné dráze9533
Dnů s posádkou8820
Konfigurace
Moduly Mezinárodní vesmírné stanice, srpen 2021

V mnoha ohledech ISS reprezentuje sloučení předchozích plánovaných nezávislých stanic, ruské stanice Mir 2 a americké Freedom. Kromě ruských a amerických modulů plánovaných pro tyto stanice je ke stanici připojen evropský laboratorní modul Columbus a japonský laboratorní modul Kibó. Kosmonauti musí mluvit anglicky a rusky.[2]

Mezinárodní vesmírná stanice je společným projektem pěti kosmických agentur: NASA, Roskosmos, JAXA, CSA a ESA (účastní se 11 z jejích členů; Belgie, Dánsko, Francie, Německo, Itálie, Nizozemsko, Norsko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko a Velká Británie).[3] Základní rozdělení je na ruský a americký segment. Do ruského segmentu patří šest obyvatelných modulů. Do amerického segmentu patří sedm obyvatelných modulů, jejichž podpůrné služby jsou rozděleny 76,6 % pro NASA, 12,8 % pro JAXA, 8,3 % pro ESA a 2,3 % pro CSA.

Brazilská kosmická agentura se účastní na základě zvláštního kontraktu s NASA. Podobně Italská kosmická agentura má oddělené smlouvy pro různé aktivity, které nedělá v rámci úloh Evropské kosmické agentury pro ISS (jejíž je Itálie také plným účastníkem).

Dopravu kosmonautů na stanici a zpět zajišťují transportní pilotované ruské kosmické lodě Sojuz a lodě Crew Dragon od americké soukromé společnosti SpaceX. V přípravě je také využívání amerických soukromých lodí Starliner. Zásobování stanice zajišťují automatické nákladní kosmické lodě – ruské Progressy, americké Cargo Dragony a Cygnusy a japonské HTV. Kosmonauty i zásoby dříve vozily na stanici i americké raketoplány Space Shuttle, zásoby pak evropské automatické lodě ATV a americké Dragony.

Původně plánovaná životnost ISS byla do roku 2016. V zimě 2013–2014 bylo zajištěno finanční krytí vládou USA do roku 2024[4] a v poslední den roku 2021 NASA oznámila, že vláda bude provoz stanice financovat až do roku 2030.[5] Na přelomu ledna a února 2022 pak byl zveřejněn plán,[6] který počítá s postupným snižováním průměrné výšky dráhy stanice a řízeným ukončením existence stanice v lednu 2031 za pomoci brzdicího manévru prostřednictvím zásobovacích lodí Progress, případně lodi Cygnus. Manévr by byl proveden tak, aby zbytky stanice, které v atmosféře neshoří, dopadly do obvyklé odlehlé oblasti v Tichém oceánu, na půli cesty mezi Novým Zélandem a Chile.[7] NASA současně předpokládá, že ve vědeckém programu bude pokračovat ve spolupráci se soukromými subjekty, které pracují na vlastních projektech orbitálních stanic.[8]

Historie

editovat
 
Koncepce stanice Freedom, 1986

Historie Mezinárodní vesmírné stanice se začala psát již roku 1984, kdy americký prezident Ronald Reagan vyhlásil plán stavby vesmírné stanice pojmenované Freedom. Následující roky byly ve znamení oddalování začátku výstavby a finančních potíží. Roku 1991 se k plánu výstavby připojily Kanada, Japonsko a Evropská vesmírná agentura (ESA). K nim se roku 1993 připojilo Rusko a stanice se začala nazývat Alpha. Rok 1995 lze považovat za počátek přípravy na výstavbu. V letech 1995–98 se uskutečnilo 9 zkušebních spojení s vesmírnou stanicí Mir, při kterých se trénovalo připojování a výměny posádek.

Plánovaný start prvního modulu Zarja byl zpožděn opět finančními problémy, a proto byl raději celý zaplacen americkou stranou. Dne 20. listopadu 1998 odstartovala raketa Proton se zmiňovaným modulem Zarja z Bajkonuru. Stavba ISS byla zahájena. O 16 dní později se se Zarjou setkal raketoplán Endeavour a ve svém nákladovém prostoru k ní připojil modul Unity.

Modul Zarja původně sloužil pro zajišťování telekomunikačních služeb a řízení letu. Později by měl sloužit především jako skladovací prostor a zásobník. Modul Unity slouží jako křižovatka modulů. Může k němu být připojeno až 6 dalších modulů.

 
Zárodek stanice v roce 1999, moduly Unity (nahoře) a Zarja (dole)

Již vypuštěné moduly nebyly schopny udržet potřebnou dráhu a byly nutné časté korekce. Čekalo se na další plánovaný modul – ruská Zvezda. Opět finanční potíže způsobily zpoždění jejího vypuštění a tím i pokračování ve výstavbě. Modul byl vypuštěn až 12. července 2000 a připojen k modulu Zarja, aby tak tvořil základ ruské části stanice.

Tento servisní modul slouží jako obytný prostor a zajišťuje dodávky elektrického proudu, telekomunikaci s pozemními středisky a korekce dráhy.

Již 2. listopadu 2000 mohla stanici navštívit první stálá posádka. Jejím hlavním úkolem byla aktivace a zabydlení stanice. Kosmonauti dále vybalovali uložené zásoby a zařízení. Museli se také připravit na přijetí raketoplánu Atlantis s novým modulem Destiny. Tento modul byl připojen 10. února 2001 k modulu Unity.

Modul Destiny je hlavním centrem vědeckých experimentů na stanici. Kosmonauti oživili modul a dále čekali na raketoplán Discovery, který 10. března přivezl novou posádku a nákladní modul Leonardo. Raketoplán naložil modul plný odpadu a spolu s první posádkou stanice se vrátil zpět na zemi.

Další důležitou součástí je kanadský robotický manipulátor Canadarm2, který přivezl raketoplán Endeavour 16. dubna 2001. Robotický manipulátor je dlouhý 17,6 m, slouží k přemisťování lidí i nákladu podél příhradové konstrukce. Pro jemné a přesné montážní práce je možné k manipulátoru připojit robotickou nástavbu Dextre.

Po havárii raketoplánu Columbie v roce 2003 došlo k několikaletému pozastavení letů raketoplánů a výstavba stanice tak nabrala téměř 3leté zpoždění.

Po plném obnovení letů raketoplánů byly dále připojeny dvě další laboratoře. Japonský modul Kibó s venkovní plošinou a dalšími součástmi a evropský laboratorní modul Columbus.

Stavba stanice

editovat
 
Kanadské robotické rameno (Canadarm2) se Stevem Robinsonem v průběhu letu STS-114. Pohled z vesmírné stanice

Při stavbě stanice byla ověřena nová koncepce tzv. hlavního nosníku.[9] Koncepce je založena na více než 100 m dlouhé příhradové konstrukci tvořící kostru stanice (Integrated Truss Structure). Na obou koncích konstrukce jsou připojeny dva páry fotovoltaických panelů. K nosníku pak jsou v jeho středu připevněny vlastní hermetizované moduly a další části stanice. K usnadnění výstavby a redukci výstupů do kosmického prostoru je podél hlavního nosníku vybudován mobilní servisní systém, jehož součástí je servisní robotické rameno Canadarm2.

Po svém dokončení má ISS celkový vnitřní přetlakový objem téměř 1000 m³ a hmotnost okolo 450 tun. Pro všechny moduly je potřeba mnoho energie, která se získává z fotovoltaických článků o energetickém výkonu 110 kW. Rozpětí stanice je 108,4 metru a její délka pak 74 metrů.

Stavba stanice ISS byla naplánována na více než 40 montážních letů. Z tohoto počtu obstaraly 35 americké raketoplány. Ostatní starty s ruskými moduly Zarja, Zvezda, Pirs (již vyřazený v roce 2021), Poisk, Nauka a Pričal (připravovaný ke startu v roce 2021) jsou zabezpečovány klasickými raketami jako Proton a Sojuz.

Jako doplněk montážních letů bylo do července 2021 uskutečněno přes 120 bezpilotních zásobovacích misí. Z toho 78 letů zajistily ruské nákladní lodě Progress, 9 letů japonské nákladní lodi HTV, 5 letů evropské automatizované bezpilotní lodi ATV, 15 letů americké automatické zásobovací lodi Cygnus a 24 letů zásobovací lodi Dragon.

Postup stavby shrnuje následující tabulka.

Aktivní moduly

editovat
Seznam modulů stanice s daty jejich vypuštění (hmotnosti a rozměry uvedeny v době připojení ke stanici)
Modul Vlastník Označení Letu Nosný prostředek Datum vypuštění Délka
(m) 		Průměr
(m) 		Hmotnost
(kg)
Zarja (Заря, funkcionalno-gruzovoj blok, FGB,
функционально-грузовой блок, ФГБ) – skladový modul 		 →  1A/R Nosná raketa Proton 20. listopad 1998 12,6 4,1 19 323
Unity (Node 1 + PMA 1,2) – propojovací modul a přechodové tunely   2A – STS-88 Raketoplán Endeavour 4. prosinec 1998 5,49 4,57 12 717
Zvezda (Звезда, servisnyj modul, сервисный модуль, СМ) – servisní modul   1R Nosná raketa Proton 12. červenec 2000 13,1 4,15 19 050
Z1 Truss – centrální příhradová konstrukce   3A – STS-92 Raketoplán Discovery 11. říjen 2000 4,9 4,2 8 755
P6 Truss – solární panel   4A – STS-97 Raketoplán Endeavour 30. listopad 2000 73,2 10,7 15 824
Destiny – americký laboratorní modul   5A – STS-98 Raketoplán Atlantis 7. únor 2001 8,53 4,27 14 515
External Stowage Platform (ESP-1) – externí úložná paleta   LF 1 – STS-102 Raketoplán Discovery 13. březen 2001 4,9 3,65 2 676
Canadarm2 – mechanický manipulátor   6A – STS-100 Raketoplán Endeavour 19. duben 2001 17,6 0,35 4 899
Quest Joint Airlock Module – přechodová komora   7A – STS-104 Raketoplán Atlantis 12. červenec 2001 5,5 4,0 6 064
S0 Truss – příhradová konstrukce   8A – STS-110 Raketoplán Atlantis 8. duben 2002 13,4 4,6 13 971
Mobile Servicing System – mobilní platforma pro mechanickou ruku Canadarm2   UF-2 – STS-111 Raketoplán Endeavour 5. červen 2002 5,7 2,9 1 450
S1 Truss – příhradová konstrukce   9A – STS-112 Raketoplán Atlantis 7. říjen 2002 13,7 4,61 14 124
P1 Truss – příhradová konstrukce   11A – STS-113 Raketoplán Endeavour 24. listopad 2002 13,7 4,6 14 003
External Stowage Platform (ESP-2) – externí úložná paleta   LF1 – STS-114 Raketoplán Discovery 26. červenec 2005 4,9 3,65 2 676
P3/P4 Truss – solární panel   12A – STS-115 Raketoplán Atlantis 9. září 2006 73,2 10,7 15 824
P5 Truss – příhradová konstrukce   12A.1 – STS-116 Raketoplán Discovery 10. prosinec 2006 3,37 4,55 1 864
S3/S4 Truss – solární panel   13A – STS-117 Raketoplán Atlantis 8. červen 2007 73,2 10,7 16 183
S5 Truss – příhradová konstrukce   13A.1 – STS-118 Raketoplán Endeavour 9. srpen 2007 3,37 4,55 1 864
External Stowage Platform (ESP-3) – externí úložná paleta   13A.1 – STS-118 Raketoplán Endeavour 9. srpen 2007 4,9 3,65 2 676
Harmony (Node 2) + přesun P6 Truss na konec nosníku   10A – STS-120 Raketoplán Discovery 23. říjen 2007 7,2 4,4 14 288
Columbus – evropský laboratorní modul   1E – STS-122 Raketoplán Atlantis 7. únor 2008 6,87 4,49 19 300
Kibó – japonský logistický modul (vybavený) – přetlaková sekce (ELM-PS)   1J/A – STS-123 Raketoplán Endeavour 11. březen 2008 3,9 4,4 8 484
Dextre – robotický manipulátor[10]   1J/A – STS-123 Raketoplán Endeavour 11. březen 2008 – – 1 550
Kibó – japonský laboratorní modul (přetlakový modul JEM-PM) a robotický manipulátor   1J – STS-124 Raketoplán Discovery 31. květen 2008 11,2 4,4 15 900
S6 Truss – Solární panel   15A – STS-119 Raketoplán Discovery 15. březen 2009 73,2 10,7 15 900
Kibó – japonská experimentální plošina – Exposed Facility (JEM EF) a Exposed Section (ELM-ES)   2J/A – STS-127 Raketoplán Endeavour 15. červenec 2009 – – 4 100
Poisk (Mini-Research Module 2, MRM 2) – výzkumný modul, přechodová komora, přípojné místo pro lodě Sojuz a Progress   5R Raketa Sojuz-U s lodí Progress M-MRM2 10. listopad 2009 4,6 2,6 4 000
EXPRESS Logistics Carriers 1 & 2 – venkovní logistická plošina   ULF3 – STS-129 Raketoplán Atlantis 16. listopad 2009 – – 4 445
Tranquillity – uzlový modul  →  20A – STS-130 Raketoplán Endeavour 8. únor 2010 6,71 4,48 15–500
Cupola – pozorovací kupole  →  20A – STS-130 Raketoplán Endeavour 8. únor 2010 1,5 2,95 1–880
Rassvet – výzkumný minimodul   ULF4 – STS-132 Raketoplán Atlantis 14. května 2010 – 2,35 8 015
EXPRESS Logistics Carriers 3 – venkovní logistická plošina   ULF5 – STS-133 Raketoplán Discovery 24. února 2011 – – –
PMM(Permanent Multipurpose Module) Leonardo – víceúčelový přetlakový modul   ULF5 – STS-133 Raketoplán Discovery 24. února 2011 6,4 4,6 ~4 000
Alpha Magnetic Spectrometer + EXPRESS Logistics Carrier 4   ULF6 – STS-134 Raketoplán Endeavour 16. května 2011 – – 6 731
Bigelow Expandable Activity Module   SpaceX CRS-8 Nosná raketa Falcon 9 8. dubna 2016 4 3,2 1360
Bishop – přechodová komora   SpaceX CRS-21 Nosná raketa Falcon 9 6. prosince 2020 – 2,014 1 059
Nauka (Multipurpose Laboratory Module)   3R Nosná raketa Proton-M 21. července 2021 13 4,11 20 300
Pričal (UM) - uzlový modul   6R Raketa Sojuz 2.1b s lodí Progress M-UM 24. listopadu 2021 4,91 3,3 3 890

Vyřazené moduly

editovat
Seznam vyřazených modulů stanice s daty jejich připojení a odpojení (hmotnosti a rozměry uvedeny v době připojení ke stanici)
Modul Označení Letu Nosný prostředek Datum připojení,
datum odpojení 		Délka
(m) 		Průměr
(m) 		Hmotnost
(kg)
Pirs (Пирс, stykovočnyj modul, стыковочный модуль-1, СМ-1)
– stykovací modul a přechodová komora, přípojné místo pro lodě Sojuz a Progress 		4R Raketa Sojuz U 17. září 2001
26. července 2021 		4,1 2,6 3 900

Zrušené moduly

editovat
 
Vzhled Mezinárodní vesmírné stanice po jejím dokončení v roce 2011 vyfocen z raketoplánu Atlantis při misi STS-135.
 
Zrušený modul Crew Return Vehicle.

Některé z plánovaných modulů nebyly nakonec realizovány, ať už z finančních důvodů, či proto, že se staly zbytečnými nebo po zkáze raketoplánu Columbia. Mezi zrušené moduly patří:

  • USA Centrifuge Accommodations Module, modul pro experimenty v různých úrovních umělé gravitace.
  • USA, Habitation Module, ubytovací modul, který by rozšířil obytné prostory stanice. Nicméně testován je nafukovací modul BEAM (Bigelow Expandable Activity Module), který vynesla do kosmu 8. 4. 2016 vesmírná loď Dragon, společnosti SpaceX.
  • USA, Crew Return Vehicle, miniraketoplán, který by sloužil jako záchranné plavidlo. Tuto službu nyní zajišťují kosmické lodě Sojuz a Dragony.
  • USA, Interim Control Module, nouzový řídící a pohonný modul ISS, který by nahradil funkcí Zvezdu v případě selhání.
  • Ruský, Universal Docking Module, univerzální spojovací modul.
  • Ruské, Science Power platform, solární panely, pro napájení ruského orbitálního segmentu, nezávislé na ITS.
  • Dva ruské výzkumné moduly, které byly naplánovány pro vědecký výzkum.

Transportní systémy

editovat

Bývalé

editovat
  • kosmické raketoplány Space Shuttle – sloužily jako hlavní dopravní prostředky udržované americkou stranou. V nákladovém prostoru byly dopravovány stavební prvky stanice nebo přetlakové logistické moduly MPLM.[11] Lety raketoplánů skončily v létě 2011.
  • ATV (Automated Transfer Vehicle) – Evropská zásobovací loď s vyšší nosností než ruský Progress. Celkem bylo v letech 2008 až 2014 vypraveno z kosmodromu Kourou 5 těchto lodí.[12]
  • Kosmická zásobovací loď Dragon – loď vyvinutá soukromou firmou SpaceX s podporou NASA v rámci programu „Commercial Orbital Transportation Services – COTS“. První připojení ke stanici proběhlo dne 25. května 2012. Poslední mise (CRS-20) skončila 7. dubna 2020. Nahrazena lodí Dragon 2.

Současné

editovat
  • Sojuz – pilotovaná loď sloužící jako dopravní a záchranný prostředek připojený ke stanici, provozována ruskou stranou.
  • Progress – automatická zásobovací loď pro pravidelnou dopravu materiálu a zásob (jídlo, voda, náhradní díly, pohonné hmoty) a k motorickým manévrům stanice, provozována ruskou stranou.
  • HTV (H-II Transfer Vehicle) – japonská (JAXA) automatická zásobovací loď pro zásobování japonského segmentu stanice. První start se uskutečnil 10. září 2009, devátý a poslední let pak 20. května 2020. JAXA připravuje novou verzi lodi pod označením HTV-X, která by se měla poprvé vydat do vesmíru v únoru 2022.[13]
  • Cygnus – automatická zásobovací loď vyvinutá soukromou firmou Orbital Sciences Corporation, od roku 2018 provozovaná firmou Northrop Grumman, s podporou NASA v rámci programu „Commercial Orbital Transportation Services – COTS“. První start proběhl 18. září 2013.
  • Dragon 2 – pilotovaná dopravní a zásobovací loď společnosti SpaceX. Existují 2 verze – pilotovaná (Crew Dragon) a nákladní (Cargo Dragon). Poprvé vypuštěna v bezpilotní verzi 2. března 2019 na raketě Falcon – 9 z kosmodromu na Mysu Canaveral na Floridě. První, zatím pouze testovací, pilotovaný let ke stanici proběhl 30. května 2020. V modulu Crew Dragon 2 se k ISS dostali dva američtí astronauti Robert Behnken a Douglas Hurley. První operační let pod názvem SpaceX Crew-1 dopravil čtyřčlennou posádku na stanici 17. listopadu 2020. Nákladní verze Cargo Dragon se k ISS poprvé připojila 7. prosince 2020 při letu označeném SpaceX CRS-21.

Budoucí

editovat
  • Dream Chaser – autonomní miniraketoplán vyvíjený firmou Sierra Nevada Corporation, původně určen pro dopravu posádek, nakonec bude sloužit jako zásobovací loď
  • CST-100 – pilotovaná dopravní kosmická loď vyvíjená firmou Boeing k zabezpečení dopravy posádek na ISS
  • HTV-X - Nástupník japonské dopravní lodi HTV s přepracovaným servisním modulem a novým prostorem pro externí náklad, předpokládaný první let v roce 2015
  • Orjol – pilotovaná dopravní kosmická loď vyvíjená firmou RKK Eněrgija

Dráha a orientace stanice

editovat
 
Časový vývoj průměrné výšky dráhy stanice ISS

Stanice ISS je umístěna na mírně eliptické nízké oběžné dráze země ve výšce okolo 400 km. Sklon dráhy vůči rovníku je 51,6 °. Tato dráha byla zvolena pro svoji ekonomickou dostupnost z amerických i ruských kosmodromů a proto, že poskytuje možnosti pozorování většiny nejobydlenějších míst na Zemi. Vzhledem k tomu, že v těchto výškách se nacházejí nepatrné zbytky zemské atmosféry, dochází kvůli tření k pozvolnému snižování oběžné dráhy stanice. Dráha tak musí být periodicky udržována, jinak by stanice během několika měsíců vstoupila do hustých vrstev atmosféry a shořela.

Udržování oběžné dráhy je zajišťováno raketovými motory servisního modulu Zvezda[14], nebo častěji pomocí motorů zásobovacích lodí Progress.

Orientace stanice na oběžné dráze je určována s ohledem na optimální polohu solárních panelů směrem ke Slunci a také vhodnou pozici radiátorů chladicího systému. Musí též usnadnit manévrování připojovaných kosmických lodí.

Pro tyto účely se používají celkem tři různé orientace. První z nich je nejčastější:[15]

  • Orientace vůči Zemi s osou laboratorních modulů (X) ve směru letu a zenitovou osou (Z) směřující do středu Země.
  • Orientace vůči Zemi s osou hlavního nosníku (Y) ve směru letu a zenitovou osou (Z) směřující do středu Země.
  • V prostoru stálá orientace na Slunce.

Pro udržování a změny orientace jsou na stanici dva různé systémy:

  • Systém gyroskopů (CMG – Control Moment Gyro) – využívá momentu masivních rotujících setrvačníků. Změnou rychlosti jejich otáčení je dosahováno otáčení stanice kolem příslušné osy X/Y/Z. Využívá pouze elektrické energie dodávané ze solárních článků a je tedy nezávislý na dodávkách ze Země
  • Systém raketových korekčních trysek – využívá malé raketové motorky na kapalné pohonné látky umístěné na různých místech stanice. Je závislý na drahém doplňování paliva ze Země pomocí zásobovacích lodí Progress.[16]

Lidé na ISS

editovat
Související informace naleznete také v článcích Lidé na Mezinárodní vesmírné stanici, Základní posádky Mezinárodní vesmírné stanice, Seznam návštěvních posádek Mezinárodní vesmírné stanice a Seznam velitelů Mezinárodní vesmírné stanice.

Stanice je trvale obydlena od 2. listopadu 2000. Několikačlenná posádka pobývá na stanici obvykle po dobu šesti měsíců. Posádka, jež je označována jako „Expedice“, bývá složena jako smíšená, přičemž každá z hlavních zemí projektu (USA a Rusko) bývá zastoupena alespoň jedním svým členem. Další členové pak jsou doplňováni buďto opět z těchto národů nebo jsou nominováni dalšími kosmickými agenturami. Vždy jeden z členů posádky je jmenován velitelem a má hlavní rozhodovací pravomoci na ISS, ostatní jsou palubní inženýři. Od roku 2002 označuje NASA kosmonauta zodpovědného za vědecký program stanice za „vědeckého pracovníka“ (Science Officer), poprvé byla takto označena – jako palubní inženýr a vědecký pracovník – Peggy Whitsonová v Expedici 5.

 
Victor Glover pracuje v modulu Destiny, březen 2021.

V prvním období osídlení ISS – Expedice 1 až 6, od listopadu 2000 do května 2003 – byla stanice obsazována tříčlennými posádkami složenými z kosmonautů USA a Ruska. První expedice přiletěla na stanici v Sojuzu TM-31, další výměny probíhaly pomocí raketoplánů.

Druhé období osídlení zahrnovalo Expedice 7 až 13 od května 2003 do července 2006. Po zkáze raketoplánu Columbia, která vyústila v pozastavení letu raketoplánů a omezení nosných a zásobovacích kapacit na ISS, byl počet členů posádek omezen na dva, vždy jeden Rus a jeden Američan. K zajištění rotace zůstaly pouze lodi Sojuz.

Třetí etapa osídlení započala v červenci 2006 v průběhu Expedice 13. Po obnovení pravidelných letů raketoplánů byl zaveden systém, při kterém byli dva členové základní posádky rotováni vždy po šesti měsících pomocí kosmických lodí Sojuz. Noví členové posádky se ve své lodi připojili k ISS. Při zhruba týdenním společném letu obou posádek docházelo k aklimatizaci a předávání stanice a experimentů. Poté stará posádka nastoupila do starší lodi Sojuz a navracela se na Zem. Byl-li v přiletivší posádce přítomen kosmonaut, který se neměl stát součástí stálé posádky (např. kosmický turista), přenesl do navracejícího se Sojuzu své anatomické křeslo, ve kterém se vracel na Zemi. Raketoplány přivážely a odvážely třetí členy základní posádky. Délka jejich pobytu závisela na frekvenci letů raketoplánů, a proto kolísala mezi šesti týdny až šesti měsíci.

V rámci příletů kosmických raketoplánů ke stanici ISS bývala na období zhruba dvou týdnů rozšířena základní posádka stanice o návštěvnickou posádku raketoplánu, která mívala až 7 členů. Na stanici pak v tomto období přebývalo až 10 kosmonautů, což umožňovalo efektivně plnit náročný harmonogram výstavby včetně kosmických výstupů. Zvětšená posádka ovšem poměrně značně zatěžovala zdroje stanice, v tomto období bylo dokonce nutné posilovat polouzavřený systém úpravy palubní atmosféry jednorázovými zdroji.[17]

Počet členů posádky ISS je od května 2009 rozšířen na šest. Tento stav je zabezpečen zvýšením počtu trvale zakotvených lodí Sojuz na dvě.[18]

 
Red Digital Cinema Camera Company Mezinárodní vesmírná stanice

Denní program

editovat

Průměrný den pro posádku začíná probuzením v 6:00 (UTC), následuje ranní toaleta, kontrola stavu stanice. Posádka posnídá, připraví se na denní práci, s řídícím střediskem upřesní denní program a po 8:00 začne s prací. Následuje cvičení, opět práce do 13:00, kdy začíná hodinová přestávka na oběd. Po obědě opět kosmonauti vystřídají cvičení (celkem 2,5 hodiny denně) s prací až do 18:55, kdy se sejdou na konferenci s řídícím střediskem nad programem na příští den, v 19:30 začíná večeře, příprava jídla na příští den, kontrola systémů stanice, večerní osobní hygiena a od 21:30 se uloží do spacích pytlů.[19]

Věda a výzkum na ISS

editovat
 
Čtyři členové Expedice 64 (z ruské, americké a japonské agentury) po jídle v modulu Unity (prosinec 2020)

Na stanici ISS je prováděno velké množství experimentů, které z velké části využívají specifického prostředí stanice, především mikrogravitace. Mezi hlavní oblasti výzkumu se řadí experimenty z oblasti biologie (biomedicína a biotechnologie), fyziky (dynamika kapalin, materiálové vědy, kvantová fyzika), astronomie (kosmologie) a meteorologie.[20][21]

V oblasti biologie je hlavní úsilí věnováno studiu vlivu dlouhodobého pobytu člověka ve vesmíru. Jsou důkladněji analyzovány negativní vlivy jako odvápňování kostí, svalová atrofie, transport tělních tekutin.[20] Důležitou roli zastává výzkum vlivu kosmického záření a radiace na člověka, zejména na jeho nervovou soustavu. Je rovněž sledováno chování malé posádky v uzavřeném prostředí stanice. Jedním z cílů těchto výzkumů je příprava technologií a postupů nutných pro dlouhodobé pilotované mise v rámci sluneční soustavy, pobyt na Měsíci a výhledově i mise na planetu Mars.

Poté, co byl na plášti ISS objeven mořský plankton, byl spuštěn program pro výzkum, jak mikroby, rostliny a živočichové reagují na změny gravitace.[22]

Hlavní část výzkumu se provádí a je soustředěna do tří laboratorních modulů na stanici ISS:

  • Americký Destiny – slouží jako hlavní všeobecná laboratoř. Je historicky nejstarší vědecký modul stanice, vypuštěný v roce 2001.[23]
  • Evropský Columbus – který je zaměřen na biologické a biomedicínské experimenty a výzkum
  • Japonský Kibó – největší laboratoř zaměřená na materiálový výzkum a astronomii

Dalším zařízením jsou venkovní nepřetlakové plošiny EXPRESS Logistics Carriers, na kterých jsou prováděny experimenty v kosmickém prostředí a vakuu. V roce 2011 byl na stanici umístěn alfa částicový spektrometr AMS-2, jehož úlohou je dlouhodobý vědecký výzkum antihmoty, temné hmoty a kosmického záření.

V roce 2014 byla na stanici umístěna 3D tiskárna vyrobená pro NASA americkou firmou Made in Space. Na konci listopadu 2014 se pak podařilo vytisknout první objekt, reklamní destičku,[24] následně se na sklonku roku 2014 podařilo vytisknout první nástroj. Jednalo se o nástrčkový klíč.[25] V dubnu roku 2014 dopravila na ISS bezejmenná zásobovací loď společnosti SpaceX testovací komunikační modul OPALS. Tento experimentální modul umožňuje za pomoci laserového paprsku přenos dat mezi stanicí a Zemí mnohem rychleji, než umožňuje klasická radiová komunikace. Během testování bylo laserovým paprskem posláno mezi 200 až 300 MB inženýrských dat ze stanice na Zemi během 20 sekund, radiovou komunikací by odeslání stejného souboru dat trvalo přibližně 3 hodiny.[26]

Cena a vlastnictví stanice

editovat

Náklady na stanici

editovat

Určení nákladů na výstavbu stanice není jednoduché, neboť se na projektu podílí několik kosmických agentur. Navíc většinu dopravy zabezpečující kosmický raketoplán byl financován z oddělených prostředků. Odhaduje se, že celkově přijde projekt ISS na 100 mld USD. Pesimističtější odhady uvádějí dokonce 100 mld euro.[27]

Organizace NASA vydala na financování stanice v letech 1994–2005 25,6 mld USD. Do této sumy ovšem nejsou započítány náklady na lety kosmického raketoplánu. V letech 2005 a 2006 činil rozpočet na ISS zhruba 1,7 mld USD. V letech 2007 až 2010 byl dále navyšován až po konečných 2,3 mld USD. Na této úrovni se bude držet až do roku 2020, kdy NASA ukončí svůj podíl na projektu ISS. Celkové náklady organizace NASA jen na projekt ISS tedy budou přes 53 mld USD.

Náklady na provoz kosmického raketoplánu v letech 1999 až 2005 byly 24 mld USD, z čehož 5 mld USD bylo za lety nesouvisející s výstavbou ISS. V letech 2006 až 2011 bylo na lety raketoplánu vynaloženo 21,5 mld USD, z čehož 19 mld USD bylo vynaloženo na lety související se stavbou ISS. Celkově tedy bylo na lety raketoplánů související s výstavbou ISS vynaloženo 38 mld USD. [28]

Japonská organizace JAXA investuje do výstavby ISS zhruba 10 mld USD, evropská ESA do roku 2015 zhruba 9 mld eur.[29] Příspěvky ostatních agentur jsou na mnohem nižší úrovni s výjimkou ruského Roskosmosu. Jeho příspěvek je ovšem velice obtížně vyčíslitelný.[30]

Vlastnictví stanice

editovat

Základním právním dokumentem určujícím povinnosti zemí zúčastněných na programu je „Mezivládní dohoda o kosmické stanici“ (Space Station Intergovernmental Agreement, IGA) podepsaná 28. ledna 1998 patnácti státy – Spojenými státy, Ruskem, Kanadou, Japonskem a jedenácti státy ESA (Belgií, Dánskem, Francií, Itálií, Německem, Norskem, Španělskem, Švýcarskem, Švédskem, Nizozemskem a Spojeným královstvím).[31] Přesněji vztahy mezi hlavními partnery specifikují dvoustranné „Dohody o porozumění“ mezi NASA na jedné straně a Roskosmosem, ESA, CSA a JAXA na druhé straně. V rámci takto stanovených pravidel jsou uzavírány konkrétní dohody o vzájemném využívání zdrojů partnerů (např. dohody o letech neruských astronautů na Sojuzech).

Stanice není vlastněná nikým jako celek, každý modul stanice je výhradně vlastněn jediným partnerem. Základní rozdělení je na ruský a americký segment. Do ruského segmentu patří moduly a díly vlastněné a vyrobené Rusy. Modul Zarja, vyrobený v Rusku, ale zaplacený z prostředků americké strany, je ve vlastnictví NASA a tedy součástí amerického segmentu. Americký segment je tvořen zbytkem stanice, skládá se z modulů a konstrukcí evropských (modul Columbus), japonských (modul Kibó), kanadských (manipulátor Canadarm2) a amerických. V rámci amerického segmentu platí systém dohod NASA s partnery o využití stanice. Podle nich má ESA nárok na 51 % využití zdrojů modulu Columbus,[31] analogicky JAXA na 51 % modulu Kibó.[32] CSA má nárok na 2,3 % všech neruských komponentů stanice.[33] Čas posádek na stanici, elektrickou energii ze solárních panelů a telekomunikační služby poskytuje NASA v poměru 12,8 % pro JAXA,[32] 8,3 % pro ESA[31] a 2,3 % pro CSA.

Výsledek vypadá takto:

  • ruský segment – 100 % Roskosmos
  • americký segment
    • modul Kibó – 51 % JAXA, 46,7 % NASA, 2,3 % CSA
    • modul Columbus – 51 % ESA, 46,7 % NASA, 2,3 % CSA
    • americké moduly – 97,7 % NASA, 2,3 % CSA
    • čas astronautů, elektřina, telekomunikační služby – 76,6 % NASA, 12,8 % JAXA, 8,3 % ESA, 2,3 % CSA

Zajímavosti

editovat

V srpnu 2008 přiznala NASA, že notebooky na mezinárodní kosmické stanici byly nakaženy zhruba rok starým počítačovým virem W32.Gammima.AG, který původně sbíral přihlašovací údaje z on-line her. Virus se do notebooků dostal nejspíše pomocí přenosného USB flash disku a údajně nezasáhl řídicí jednotku ani provozní systémy stanice.[34]

S celkovými náklady na výstavbu a provoz odhadovanými roku 2006 přes 100 mld USD[35] je Mezinárodní vesmírná stanice jednoznačně nejdražším objektem, který kdy lidstvo zkonstruovalo.[36]

Cena

editovat

V roce 2010 se předpokládalo, že do roku 2015 budou celkové náklady činit přibližně 150 miliard dolarů. Jedná se o rozpočet NASA pro stanici ve výši 72,4 miliardy dolarů, 12 miliard dolarů z Ruska, 5 miliard dolarů z Evropy, 5 miliard dolarů z Japonska, 2 miliardy dolarů z Kanady a starty raketoplánů na stavbu stanice, které jsou odhadované na 1,4 miliardy dolarů každý, nebo 50,4 miliardy dolarů celkem.[37] K roku 2017 stála Mezinárodní vesmírná stanice 157 miliard dolarů. Je to tedy nejdražší stavba, která byla kdy postavena.[38] Ačkoliv, kdyby se rozložil evropský podíl na celý program, činí pouze jedno euro na jeden rok od každého Evropana.[39]

Odkazy

editovat

Reference

editovat
  1. ↑ Posádka na ISS je kompletní – pětičlenná. www.kosmonautix.cz. 2017-04-21. Dostupné online [cit. 2017-04-22]. 
  2. ↑ Behind the Scenes: ISS Training [online]. Nasa [cit. 2018-06-29]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2016-07-19. 
  3. ↑ International Cooperation [online]. Nasa, 2015-03-25. Dostupné online. 
  4. ↑ ČTK. Orbitální stanice ISS bude sloužit do roku 2024. Novinky.cz [online]. Borgis, 2014-01-08 [cit. 2014-01-09]. Dostupné online. 
  5. ↑ Biden-Harris Administration Extends Space Station Operations Through 2030 – Space Station. blogs.nasa.gov [online]. [cit. 2022-01-09]. Dostupné online. (anglicky) 
  6. ↑ International Space Station Transition Report [online]. NASA, leden 2022 [cit. 2022-02-09]. Dostupné online. (anglicky) 
  7. ↑ MICHÁLEK, Matěj. ISS skončí ve „vodním hrobu“. NASA má plán jejího konce. Seznam Zprávy [online]. Seznam.cz, a.s., 2022-02-03 [cit. 2023-08-20]. Dostupné online. 
  8. ↑ PUBLISHED, Mike Wall. NASA lays out plan for the International Space Station's final years. Space.com [online]. 2022-02-02 [cit. 2022-02-09]. Dostupné online. (anglicky) 
  9. ↑ KAUDERER, Amiko. Integrated Truss Structure [online]. NASA, rev. 2012-2-6 [cit. 2013-03-19]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2007-12-07. (anglicky) 
  10. ↑ WATERFIELD, Bruno. Canadian space robot Dextre on Nasa mission. The Telegraph [online]. 2008-3-10 [cit. 2013-3-19]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2008-04-13. (anglicky) 
  11. ↑ PETTY, John Ira. Space Station Assembly. Multi-Purpose Logistics Modules [online]. NASA, rev. 2010-10-23 [cit. 2013-03-19]. Dostupné online. (anglicky) 
  12. ↑ DLR. Europe sets a course for the ISS [online]. DLR, 2008-2-25 [cit. 2013-03-19]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2013-05-07. (anglicky) 
  13. ↑ GEBHARDT, Chris. NASASpaceFlight.com [online]. 2019-06-20 [cit. 2021-06-24]. Dostupné online. (anglicky) 
  14. ↑ Assembly Zvezda [online]. International Space Station [cit. 2021-07-13]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2010-03-09. 
  15. ↑ KAUDERER, Amiko. ISS Flight Attitudes [online]. NASA [cit. 2013-03-19]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2006-09-02. (anglicky) 
  16. ↑ PETTY, John Ira. Space Station Assembly. Russian Progress Spacecraft [online]. NASA, rev. 2012-12-31 [cit. 2013-03-19]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2021-05-04. (anglicky) 
  17. ↑ NETTING, Ruth. Breathing Easy on the Space Station [online]. NASA, 2000-11-13, rev. 2011-9-20 [cit. 2013-03-19]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2008-09-21. (anglicky) 
  18. ↑ Tisková služba Roskosmosu. Союз ТМА-15» в составе МКС [online]. Moskva: Roskosmos, 2009-05-29 [cit. 2009-06-07]. Dostupné online. (rusky) [nedostupný zdroj]
  19. ↑ VÍTEK, Antonín. Jak se žije na vesmírné stanici ISS. Obyčejný den 350 kilometrů nad Zemí. Idnes.cz [online]. 2008-09-24 [cit. 2009-5-8]. Dostupné online. 
  20. ↑ a b Fields of Research [online]. NASA, 2007-6-26 [cit. 2013-05-08]. Archivováno 2008-3-25. Dostupné v archivu pořízeném z originálu. Dostupné také na: [1]. (anglicky) 
  21. ↑ Getting on Board [online]. NASA, 2007-6-27 [cit. 2013-05-08]. Archivováno 2007-12-8. Dostupné v archivu pořízeném z originálu. Dostupné také na: [2]. (anglicky) 
  22. ↑ Na plášti ISS se objevil mořský plankton. Novinky.cz [online]. Borgis, úterý 26. srpna 2014, 3:40. Dostupné online. 
  23. ↑ PETTY, John Ira. Destiny Laboratory [online]. NASA, rev. 2012-12-31 [cit. 2013-05-08]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2007-07-09. (anglicky) 
  24. ↑ WALL, Mik. Space Station's 3D Printer Makes 1st Part [online]. Space.com [cit. 2014-11-26]. Dostupné online. (anglicky) 
  25. ↑ FANG, Janet. NASA Just Emailed A Wrench To The International Space Station [online]. [cit. 2014-12-20]. Dostupné online. (anglicky) 
  26. ↑ O'NEILL, Ian. Space Station Laser Link Blasts Broadband from Orbit [online]. Space.com [cit. 2014-12-13]. Dostupné online. (anglicky) 
  27. ↑ ESA. How much does it cost? [online]. ESA, rev. 2013-5-8 [cit. 2013-05-08]. Dostupné online. (anglicky) 
  28. ↑ DUNBAR, Brian. Budget Documents, Strategic Plans and Performance Reports. NASA [online]. 2015-01-27 [cit. 2021-07-13]. Dostupné online. 
  29. ↑ MALIK, Tariq. European Hopes Ride on New Space Lab, Cargo Ship [online]. TechMediaNetwork, 2007-12-5 [cit. 2013-05-08]. Dostupné online. (anglicky) 
  30. ↑ www.space.com [online]. [cit. 06-12-2008]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 06-12-2008. 
  31. ↑ a b c ISS Intergovernmental Agreement [online]. ESA [cit. 2009-10-02]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2009-06-10. (anglicky) 
  32. ↑ a b Memorandum of understanding between the NASA of the USA and the Government of Japan concerning cooperation on the civil International Space Station [online]. NASA [cit. 2009-10-02]. Kapitola 8.3. Utilization. Dostupné v archivu pořízeném dne 2012-01-11. (anglicky) 
  33. ↑ Evaluation of the Major Crown Project - The Canadian Space Station Program (MCP-CSSP) [online]. CSA, 2003-04-07 [cit. 2009-10-02]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2009-10-09. (anglicky) 
  34. ↑ Počítačové viry dobývají vesmír, zaútočily i na kosmickou stanici. Novinky.cz [online]. Borgis [cit. 2008-8-28]. Dostupné online. 
  35. ↑ BOYLE, Alan. What's the cost of the space station? [online]. NBCNews.com, rev. 2006-8-25 [cit. 2013-05-08]. Dostupné online. (anglicky) 
  36. ↑ What Is The Most Expensive Object Ever Built?. Zidbits [online]. 2010-11-06 [cit. 2021-07-13]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2021-07-13. 
  37. ↑ The Space Review: Costs of US piloted programs. www.thespacereview.com [online]. 2010-03-08. Dostupné online. 
  38. ↑ Nejdražší lidské výtvory v dějinách: Za co svět utratil miliardy?. domaci.eurozpravy.cz [online]. [cit. 2018-06-19]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2018-06-19. 
  39. ↑ How much does it cost?. European Space Agency [online]. Dostupné online. 

Související články

editovat

Externí odkazy

editovat
Citováno z „https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Mezinárodní_vesmírná_stanice&oldid=24478100“