ISS Mezinárodní vesmírná stanice
Petr Kubala
Nakladatelství a vydavatelství
w w w. c o m p u t e r m e d i a . c z
R
ISS - Mezinárodní vesmírná stanice
Obsah Vesmírné přístavy.................................................................................................. 8
Program Saljut................................................................................................................................ 9
Popis stanice Saljut ....................................................................................................................... 10
Přehled jednotlivých stanic Saljut...................................................................................................... 10
Skylab – americká orbitální stanice.................................................................................................... 14
Mir – legenda mezi legendami.......................................................................................................... 17
Popis komplexu Mir........................................................................................................................ 17
Posádky....................................................................................................................................... 20
Nehody na Miru............................................................................................................................. 20
Zánik Miru.................................................................................................................................... 22
Úvod do historie Mezinárodní kosmické stanice........................................................ 24
Ve vesmíru nejsou hranice............................................................................................................... 24
Začal to Remek?........................................................................................................................... 24
První úvahy o mezinárodní kosmické stanici........................................................................................ 25
Mezinárodní kosmická stanice se představuje.......................................................... 30
ISS v datech.................................................................................................................................. 30
M jako mezinárodní........................................................................................................................ 30
Řídicí střediska ............................................................................................................................. 33
Kosmické agentury........................................................................................................................ 36
Jak se staví Mezinárodní kosmická stanice.............................................................. 42
Zarja hlásí oběžnou dráhu a těší se na Unity........................................................................................ 42
Čekání na raketoplán a Zvezdu . ....................................................................................................... 42
Zvezda a první Progress.................................................................................................................. 43
Stavba vesmírného přístavu v datech a číslech.................................................................................... 44
Kosmičtí dopravci................................................................................................ 48
Americký raketoplán...................................................................................................................... 48
Sojuz........................................................................................................................................... 51
Progress..................................................................................................................................... 54
ATV............................................................................................................................................ 55
HTV............................................................................................................................................ 56
Dragon........................................................................................................................................ 57
Orion........................................................................................................................................... 57
Moduly a důležité části stanice ISS........................................................................ 60
4
Zarja........................................................................................................................................... 60
Unity........................................................................................................................................... 60
Zvezda......................................................................................................................................... 62
Destiny........................................................................................................................................ 63
Quest.......................................................................................................................................... 64
Pirs............................................................................................................................................. 64
Harmony...................................................................................................................................... 65
Columbus..................................................................................................................................... 65
Kibo............................................................................................................................................ 67
MSS, Dextre................................................................................................................................. 68
Příhradový nosník, solární panely, externí úložné plošiny........................................................................ 69
Budoucí moduly............................................................................................................................. 71
Obsah
Expedice............................................................................................................ 74
Obyvatelem vesmírného komplexu .................................................................................................... 74
ISS pod kapotou.................................................................................................. 82
Elektrický systém........................................................................................................................... 82
Termoregulační systém.................................................................................................................. 82
SSPTS - napájení raketoplánu energií z ISS.......................................................................................... 82
Systémy zajišťující životní podmínky.................................................................................................... 83
Počítače...................................................................................................................................... 84
V kosmickém prostoru.................................................................................................................... 85
Život na stanici.................................................................................................... 88
Kolik je hodin? .............................................................................................................................. 88
Jeden den na ISS .......................................................................................................................... 88
Spánek na ISS............................................................................................................................... 89
Hygiena, oblečení a kosmické WC..................................................................................................... 89
Stravování.................................................................................................................................... 91
Cvičit, cvičit a cvičit........................................................................................................................ 91
Pořádek musí být i na stanici............................................................................................................ 92
Práce ve vesmíru........................................................................................................................... 92
Volno.......................................................................................................................................... 92
Veselé Vánoce, ISS! . ..................................................................................................................... 93
Máme návštěvu............................................................................................................................. 94
Výstupy do kosmu.......................................................................................................................... 94
Vědecké experimenty........................................................................................... 96
EPO-Kit C..................................................................................................................................... 96
Crew Earth Observations (CEO)........................................................................................................ 96
Biorisk ........................................................................................................................................ 98
Japan Aerospace Exploration Agency - Education Payload Observation (JAXA-EPO).................................... 99
Biological Rhythms......................................................................................................................... 99
Uragan........................................................................................................................................ 99
Mental Representation of Spatial Cues During Space Flight (3D-Space).................................................... 99
Výběr přístrojů pro vědecké experimenty.......................................................................................... 100
Důležité a zajímavé události................................................................................. 102
Kosmické origami........................................................................................................................ 102
Golf se dá hrát i ve vesmíru............................................................................................................ 102
Berete si na Zemi nepřítomného….................................................................................................. 102
Kouř na palubě............................................................................................................................ 103
ISS není hotel.............................................................................................................................. 103
ISS na vlastní oči............................................................................................... 106
Přelety ISS................................................................................................................................. 106
ISS v přímém přenosu.................................................................................................................. 108
Budoucnost ISS................................................................................................. 110
Doporučené internetové odkazy...................................................................................................... 111
Použitá literatura......................................................................................................................... 111
Autoři fotografií........................................................................................................................... 112
Slovník používaných zkratek............................................................................................................ 112
5
1
KOS MICKÉ P Ř Í S TA VY
d e m
r e ut
p m
w
o c . ww
w
z c . ia
d e m
r e ut
p m
o c . w w
z c . ia
7
ISS - Mezinárodní vesmírná stanice
Skylab – americká orbitální stanice
panely. Jeden se utrhl a druhý se při rozvinování zasekl. Snímek Skylabu jen s jedním slunečním panelem se později stal jednou z nejslavnějších a nejpoužívanějších fotografií v historii kosmonautiky.
Jedinou realizovanou americkou orbitální stanicí byl Skylab. V odborné literatuře se sice můžete setkat s označením Skylab 1 až 4, ale nenechte se zmást. Číslem 1 byla označena orbitální stanice, která se do vesmíru vydala v květnu 1973, a čísly 2 až 4 pak jednotlivé lety stálých posádek k ní. Orbitální stanice Skylab měla průměr 6,7 metru a délku až 36 metrů. Celková hmotnost byla necelých 87 tun. Tím výrazně převyšovala parametry sovětských stanic Saljut. Hlavní částí Skylabu byla dvoupatrová konstrukce. První paluba byla pro astronauty jídelnou, ložnicí, toaletou a koupelnou. Ve druhé palubě se pak nacházely přístroje k vědeckým experimentům. K přední části byla připojena přechodová komora o délce 5 metrů. Další částí byl spojovací adaptér, ke kterému se připojovala kosmická loď s posádkou. Čtvrtý velký díl tvořila astronomická observatoř ATM, která byla při startu sklopená před spojovacím adaptérem.
d e m
r e ut
p m
w
Start rakety Saturn V s orbitální stanicí Skylab, 14. květen 1973
o c . w w
Observatoř byla vybavena čtveřicí vlastních slunečních panelů a pěti dalekohledy pro pozorování kosmických objektů, především Slunce. Dalekohledy dokázaly rozlišit na povrchu naší nejbližší hvězdy detaily o rozměru až neuvěřitelných 1 600 kilometrů.
o c . ww
Skylab měl být jednou z mnoha aplikací programu Apollo. Z velkolepých plánů ale nakonec zbyla pouze stanice Skylab a jeden společný let lodi Apollo a ruského Sojuzu.
w
Na oběžnou dráhu vynesla stanici Skylab nosná raketa Saturn V dne 14. května 1973. Byla to stejná raketa, jež o něco dříve dopravila člověka na Měsíc. Po navedení na téměř kruhovou oběžnou dráhu ve výšce okolo 430 kilometrů se objevila řada technických problémů. Protimeteorický štít, který měl stanici současně chránit proti škodlivému záření ze Slunce, se při startu roztrhl. Uvnitř Skylabu začala stoupat teplota. Konstrukční chybu odnesly také sluneční
14
Skylab 3 nad brazilskou Amazonkou, fotografován dne 28. 7. 1973 z odpojeného velitelského modulu.
z c . ia
d e m
NASA proto zvažovala, zda vůbec může k poškozené orbitální stanici vyslat kosmickou loď s posádkou. Podle závěrů neměl pobyt na Skylabu pro astronauty znamenat ohrožení na životě. Už 25. května 1973 proto k orbitální stanici vyráží kosmická loď Skylab 2. Fakticky se však jednalo o servisní a velitelskou sekci kosmické lodi Apollo. Místo k lunárnímu modulu se stykovací uzel lodi připojil k orbitální stanici Skylab. Do vesmíru vynesla loď menší raketa Saturn IB o délce 63 metrů.
r e t u
p m
z c . ia
První stálou posádku tvořili Charles Conrad, Paul J. Weitz a Joseph Kerwin. Místo oživování stanice a obsluhy vědeckých experimentů se mise nesla v duchu oprav poškozených částí. Na Zemi se astronauti vrátili lodí Skylab 2 dne 22. června 1973. Ze tří astronautů vám může být povědomé především jméno Charlese Conrada (1930–1999). V listopadu 1969 se stal při misi Apolla 12 třetím člověkem na Měsíci. Pobyt na Skylabu pro něj byl čtvrtým a posledním letem do vesmíru.
Kosmické přístavy 6 5
2
9
d e m
r e t
pu
ww
z c . ia
m o c . w
1
3 4
7
Popis kosmické stanice Skylab 1 Protimeteorický štít 2 Ložnice posádky 3 Jídelna
8
4 Skladiště 5 Vědecké experimenty 6 Solární panely 7 Přechodová komora
z c . ia
8 Spojovací adaptér 9 Astronomická observatoř k pozorování Slunce
d e m
10
r e ut
Skylab 3 s druhou stálou posádkou vyrazil vstříc orbitální stanici z Mysu Canaveral 28. července 1973. Posádku tvořili Alan L. Bean, Jack R. Lousma a Owen Garriott. Orbitální stanice už sice měla v době příletu za sebou opravu nejvážnějších poškození, ani druhá posádka ale neměla na práci požadovaný klid. Dostavily se problémy s únikem okysličovadla z motorů stanice. K připravovanému předčasnému ukončení mise ale nakonec dojít nemuselo. Skylab 2 se na Zemi vrátil 25. září 1973. Kromě řešení technických problémů stihla posádka provést řadu vědeckých experimentů a pořídit tisíce fotografií Země i vesmírných objektů. Proběhlo také několik výstupů do otevřeného kosmu.
p m
w
o c . ww
10 Velitelská a servisní sekce lodi Apollo
Poslední posádka se vydala na stanici Skylab 16. listopadu 1973 ve složení Gerald P. Carr, William R. Pogue a Edward Gibson. O vzrušení se tentokrát postaraly především gyroskopy – setrvačníky, které udržují orientaci stanice v kosmickém prostoru. Dva z nich se během mise porouchaly. Pro nás zvláště zajímavým zpestřením mise bylo pozorování komety Kohoutek na Vánoce 1974. Česky znějící název komety není náhodný. Vlasatice byla pojmenována po svém objeviteli, českém astronomovi Luboši Kohoutkovi.V době, kdy astronauti kometu pozorovali, dosahovala délka jejího chvostu úctyhodných 4,8 milionu kilometrů. 15
Kosmické přístavy
.cz
a i d e
m r e ut
ww
1 Základní modul 2 Modul Kvant 3 Modul Kvant-2 4 Modul Kristall 5 Modul Spektr
mp
o c . w
Popis orbitální stanice Mir
6 Docking Module 7 Modul Priroda 8 Automatická nákladní loď Progress 9 Kosmická loď Sojuz
9
7 2
1
z c . ia
d e m
r e ut
p m co
w
5
. w w 3
4 8
6
19
3
IS S S E PŘED S TA VU J E
d e m
r e t u
p m
w
o c . ww
p m co
z c . ia
d e m
r e t u
w
z c . ia
. w w
29
ISS - Mezinárodní vesmírná stanice
Mezinárodní kosmická stanice se představuje ISS v datech
Šířka: 108,5 metru
Česky: Mezinárodní kosmická stanice
d e m
Délka: 73 metrů
Anglicky: International Space Station
Obytný prostor: 358 m3 (k listopadu 2009)
r e ut
Rusky: Международная космическая станция Německy: Die Internationale Raumstation
Výška oběžné dráhy nad zemským povrchem: přibližně 347 až 358 km
mp
Španělsky: Estación Espacial Internacional
Francouzsky: Station spatiale internationale
o c . w
Sklon oběžné dráhy vůči rovníku: 51,64° Oběžná doba: 91 minut Průměrná rychlost: 7,7 km/s
Start prvního modulu: 20. listopadu 1998
ww
z c . ia
Hmotnost: 304 tun
Počet oběhů kolem Země: 63 050 (k 28. říjnu 2009)
Obydlena trvale: od 2. listopadu 2000 Stavba stanice: 1998–2011
Ukončení provozu: nejdříve v roce 2016
M jako mezinárodní
Počet členů stálé posádky: 6
Partneři na oběžné dráze
Cena: Odhady se pohybují od 30 do 100 miliard dolarů (záleží na tom, co vše se započte do nákladů).
Mezinárodní kosmickou stanici staví a provozuje na 15 států světa, které jsou zastoupeny jednotlivými kosmickými agenturami.
CCC 7
POIC 3
1
4
2 KSC
5
w
z c . ia
d e m
r e ut
Kourou
p m co
Bajkonur 9
ATV CC 6
MSS C
JSC
8 Koroljov
10
JEM CC
. w w
Přibližná pozice řídicích středisek a kosmodromů: 1 JSC – Johnson Space Center (sídlo Mission Control Center a výcvikové středisko astronautů), 2 KSC – Kennedy Space Center (odtud startují raketoplány), 3 POIC – Payload Operations and Integration Center, 4 MSS C – řízení mechanického manipulátoru Canadarm2, 5 Kourou – starty ATV , 6 ATV CC – ATV Control Center, 7 CCC – Columbus Control Center, 8 Koroljov – Středisko řízení letů, 9 Bajkonur – starty Sojuzů a Progressů, 10 JEM CC – JEM Control Center a HTV.
30
ISS se představuje
z c . ia
d e m
r e ut
p m co
w
. w w
d e m
r e ut
p m co
Kosmické agentury zaštiťující provozovatele ISS:
. w w
• Národní úřad pro letectví a vesmír (NASA) – Spojené státy americké
w
• Evropská kosmická agentura (ESA) – na stavbě a provozu ISS se podílejí jen některé členské státy: Belgie, Dánsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemsko, Norsko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko a Velká Británie. • Ruská kosmická agentura (Roskosmos) – Ruská federace • Japonská kosmická agentura (JAXA) – Japonsko • Kanadská kosmická agentura (CSA) – Kanada
z c . ia Předpokládaný vzhled Mezinárodní kosmické stanice po dokončení.
Popsat přesně politickou a ekonomickou strukturu projektu je velmi obtížné, neboť vše je postaveno na celé řadě dohod mezi vládami a kosmickými agenturami zúčastněných států. Evropa vystupuje v provozování ISS jako jeden celek, reprezentovaný Evropskou kosmickou agenturou (ESA). Celá situace je ale složitější, než se na první pohled zdá. Ne všechny členské státy ESA se na stavbě podílejí. Vládní dohody pak nutně musely podepsat všechny zúčastněně evropské státy, na této úrovni tedy Evropa jako jeden muž nevystupuje. Veřejnost se často mylně domnívá, že struktura členských států ESA je totožná s Evropskou unií. V žádném případě tomu ale tak není. Česká republika vstoupila do ESA v roce 2008, zatímco třeba Slovensko, Maďarsko či Polsko členy nejsou. 31
ISS se představuje Astronaut John B. Herrington je zachycen na snímku z 26.11.2002 u modulu Quest (mise STS-113 raketoplánu Endeavour). V pozadí je vidět ruskou kosmickou loď Sojuz.
d e m
r e t u
p m
w
o c . ww
Kanadská kosmická agentura
Český název: Kanadská kosmická agentura
p m
o c . ww
Země: Kanada
Rok založení: 1989
Průměrný roční rozpočet: 380 milionů dolarů (6,8 miliardy korun)
w
z c . ia
d e m
r e t u
Anglický název: Canadian Space Agency Zkratka: CSA
z c . ia
Nejvýznamnější díly na ISS:
• manipulátor SSRMS (Canadarm2) Kanadská kosmická agentura (CSA) byla založena v roce 1989 a její hlavní centrum John H. Chapman Space Centre sídlí ve městě Saint-Hubert. Své menší pobočky má ale CSA i v dalších částech Kanady a rovněž v USA. CSA patří mezi menší kosmické agentury. Počet stálých zaměstnanců se pohybuje pod 600.
Kanada spolupracuje s NASA i dalšími kosmickými agenturami. S Evropskou kosmickou agenturou má nadstandardní dohodu o partnerství. Do dnešních dní se do vesmíru vydalo na 14 Kanaďanů. Země javorového listu vypustila na oběžnou dráhu několik satelitů. Ten první už v roce v roce 1962 jako teprve třetí země světa. Nejvýraznějším kosmickým počinem CSA je ale nepochybně mechanický manipulátor, který je nedílnou součástí amerického raketoplánu. Pro Mezinárodní kosmickou stanici dodala Kanada jeho větší obdobu s názvem Canadarm2 nebo Space Station Remote Manipulator System (SSRMS).
Kanadský manipulátor SSRMS (Canadarm2), v pozadí solární panel ISS
39
4
z c . ia
d e m
r e t u
p m co
w
. w w
p m co
z c . ia
d e m
r e ut
w
S T A VB A I S S
. w w
41
ISS - Mezinárodní vesmírná stanice
Jak se staví Mezinárodní kosmická stanice Pět, šest, maximálně sedm let… tak dlouho měla dle raných plánů trvat stavba mezinárodního vesmírného přístavu. První modul ISS se vydal na oběžnou dráhu se zpožděním v roce 1998 a v době vydání knihy v roce 2009 není stanice ani po 11 letech dokončená. Největší kosmickou stavbu v historii zbrzdily finanční problémy Ruska, technické problémy při stavbě některých modulů, havárie raketoplánu Columbia i dílčí odklady jednotlivých startů kosmických korábů.
p m co
. w w
Píše se 20. listopad 1998. Hodiny v Evropě ukazují 7:50:16, když na kazašském kosmodromu Bajkonur burácejí motory nosné rakety Proton-K. Do vesmíru se vydává první modul Mezinárodní kosmické stanice. Čas startu a sklon oběžné dráhy jsou velmi důležité, následujících nejméně 20 let budou udávat parametry největšího kosmického přístavu v historii.
w
d e m
r e t u
Zarja hlásí oběžnou dráhu a těší se na Unity
z c . ia
Astronauti Kent V. Rominger a Julie Payettová z raketoplánu Discovery (STS-96) při práci uvnitř modulu Unity, za nimi je průlez do modulu Zarja.
Už 4. prosince 1998 vyráží k zárodku ISS raketoplán Endeavour. O dva dny později posádka raketoplánu připojuje k modulu Zarja další modul – Unity. Kromě tří výstupů do volného kosmu se astronauti podívali také dovnitř rodící se Mezinárodní kosmické stanice. Dne 13. prosince 1998 se Endeavour od komplexu Zarja - Unity odpojil a vrátil se zpět na Zemi.
z c . a i Čekání na d raketoplán a Zvezdue m r e t u
p m co
w
. w w
Astronaut Jerry L. Ross při jednom z výstupů do kosmu při misi STS-88, která dopravila do vesmíru druhý modul ISS.
42
Počátek roku 1999 byl především ve znamení testů a příprav na další návštěvu raketoplánu Discovery. Ten se v rámci mise STS-96 vydal do vesmíru 27. května 1999 a o dva dny později už posádka hlásila Mezinárodní kosmickou stanici v dohledu. Hlavním úkolem posádky raketoplánu bylo dovézt na ISS zásoby a připravit vše pro další mise. V rámci pobytu u ISS proběhl jeden výstup do otevřeného kosmu. Discovery se od ISS odpojil 3. června. Zbývající část roku vyplnily další testy systémů ISS a také několik preventivních úhybných manévrů před kosmickým smetím (staré nefunkční družice apod.). V červenci 1999 se do vesmíru vydal raketoplán Columbia. Jeho cílem sice nebyla ISS, přesto ale tato mise stavbu vesmírného komplexu poznamenala. Při startu raketoplánu došlo ke zkratu na elektrickém obvodu
5
KOS MIČT Í D OP R A VC I
d e m
r e ut
p m
w
o c . w w
w
z c . ia
d e m
r e t u
p m
o c . ww
z c . ia
47
ISS - Mezinárodní vesmírná stanice
Kosmičtí dopravci Americký raketoplán nese název Space Shuttle, což lze přeložit jako kyvadlová kosmická doprava. Raketoplán měl z cest do vesmíru udělat levnou rutinu. Paradoxně se mu ale povedl pravý opak.
Pokud jste někdy byli na menším obydleném ostrově, mohli jste si povšimnout, že velká část věcí se na něj musí dovážet po vodě či po moři. Stejnými trasami se na ostrov a zpět dostanou i jeho obyvatelé a případné návštěvy či turisté. Mezinárodní kosmická stanice je takovým vzdáleným a řídce osídleným vesmírným ostrovem, pohybujícím se ve výšce okolo 340 kilometrů nad zemským povrchem rychlostí bezmála 8 km/s. Na stanici je potřeba pravidelně dovážet zásoby, pohonné hmoty i posádku. A nepotřebný materiál se zase musí dostat z vesmírného komplexu pryč.
d e m
r e t u
Zatímco z normálního pozemského domu si můžete pěšky či autem dojet do obchodu a nakoupit si vše potřebné, v případě ISS je situace mnohem komplikovanější. Dopravit cokoliv na oběžnou dráhu je složité a především značně drahé. Posádka Mezinárodní kosmické stanice si nemůže dovolit zásobami plýtvat.
p m co
w
. w w
Posádku, pohonné hmoty, zásoby, ale i jednotlivé moduly dopravují do vesmíru kosmické lodě, které si postupně ve stručnosti představíme. Kosmičtí dopravci hráli a hrají při výstavbě a provozu Mezinárodní kosmické stanice klíčovou roli.
Přistání raketoplánu Endeavour (STS-127) 31. července 2009
Americký raketoplán Provozovatel: NASA Hlavní úkoly: doprava zásob, posádky a modulů První věrohodnější úvahy o stavbě amerického raketoplánu nacházíme v 70. letech 20. století po skončení programu Apollo. Raketoplán se měl stát jedním z produktů rozsáhlého programu Space Transportation System (STS), ale nakonec byl fakticky jediným vyústěním ambiciózních plánů a zkratka STS se využívá k označování jednotlivých misí.
. w w
Mise raketoplánů jsou velmi drahé a nebezpečné. Jeden let vyjde v průměru na 500 milionů dolarů. Poprvé se raketoplán vydal do vesmíru 12. 4. 1981 a do dnešních dní absolvoval na 130 misí. Do vesmíru vynesl řadu družic. Z těch nejslavnějších jmenujme alespoň legendární Hubblův kosmický dalekohled. Po vypuštění se raketoplán vydal k Hubblovu kosmickému dalekohledu na servisní mise, díky čemuž se daří udržet dalekohled v provozu od roku 1990 do dneška. Na palubě raketoplánu se prováděly nejrozličnější vědecké experimenty. V polovině 90. let se raketoplán několikrát vydal k ruské stanici Mir a od konce 90. let je nejčastějším cílem jeho výprav Mezinárodní kosmická stanice.
z c . ia
d e m
r e ut
p m co
w
z c . ia
NASA vyrobila několik exemplářů raketoplánu, z nichž některé byly určeny pouze k testům. Do vesmíru se vydaly Columbia, Challenger, Discovery, Atlantis a Endeavour. Raketoplánům se během téměř třicetileté historie přihodily dvě velké katastrofy. Dne 28. 1. 1986 zahynula celá sedmičlenná posádka, když při startu explodoval raketoplán Challenger. V únoru 2003 se při přistávání rozpadl raketoplán Columbia. Posádku raketoplánu obvykle tvoří sedm astronautů – kapitán, pilot a pět letových specialistů. Raketoplán má tři základní části – orbitální stupeň, vnější palivovou nádrž a pomocné startovací motory.
Orbitální stupeň
Start raketoplánu Endeavour na misi STS-127 k Mezinárodní kosmické stanici dne 15. července 2009
48
Orbitální stupeň (Orbiter) – jedná se o letoun o délce přibližně 37 metrů, výšce 17 metrů a rozpětí křídel necelých 24 metrů. V přední části se nachází kabina pro posádku, ve střední části orbiteru je nákladový
Kosmičtí dopravci
Popis kosmické lodi Sojuz
5
1 Orbitální úsek 2 Dokovací port pro připojení k ISS 3 Návratový úsek
4
1
3
z c . ia
w
5 Solární panely
d e m
r e t u
p m co
4 Přístrojový úsek
. w w
2
5
Kosmická loď Sojuz může ve vesmíru pobývat až dva týdny při samostatném letu. Životnost lodi zakotvené u orbitální stanice je něco málo přes 6 měsíců. Právě proto se stálé posádky Mezinárodní kosmické stanice mění v půlročních intervalech. Do roku 2009 byla praxe taková, že Sojuz dopravoval k ISS vždy dva ze tří členů stálé posádky. Třetího člena posádky dopravil ke stanici raketoplán. Do Sojuzu se ale vejdou tři kosmonauti, takže při startu i přistání zůstávalo jedno místo volné. Rusko ho využívalo pro krátkodobé návštěvy, kterými bylo šest vesmírných turistů nebo astronauti ze třetích zemí.
z c . ia
Lety kosmické lodi Sojuz k ISS Označení Start Přistání
ed
Sojuz TM-31
31.10.2000
06.05.2001
Sojuz TM-32
28.04.2001
31.10.2001
Sojuz TM-33
21.10.2001
05.05.2002
Sojuz TM-34
25.04.2002
10.11.2002
Sojuz TMA-1
30.10.2002
04.05.2003
Sojuz TMA-2
26.04.2003
28.10.2003
Sojuz TMA-3
18.10.2003
30.04.2004
Po příletu k ISS došlo k výměně dvou ze tří členů stálé posádky stanice. Přibližně týden poté se stará posádka vrací ve starém Sojuzu, který byl u stanice posledních 6 měsíců připojen a plnil funkci záchranného člunu. Tuto důležitou roli nyní bude dalšího půl roku plnit nový Sojuz. Se starou posádkou se také po týdenním pobytu na stanici vrací návštěvnický astronaut.
Sojuz TMA-4
19.04.2004
24.10.2004
Sojuz TMA-5
14.10.2004
24.04.2005
Sojuz TMA-6
15.04.2005
11.10.2005
Sojuz TMA-7
01.10.2005
08.04.2006
Sojuz TMA-8
30.03.2006
29.09.2006
Od roku 2009 byla posádka Mezinárodní kosmické stanice rozšířena z původních tří členů na šest, což znamená zvýšení počtu startů Sojuzu z dvou na čtyři ročně.
Sojuz TMA-9
18.09.2006
21.04.2007
Sojuz TMA-10
07.04.2007
21.10.2007
Sojuz TMA-11
10.10.2007
19.04.2008
Sojuz TMA-12
08.04.2008
24.10.2008
V roce 2010 mají jít americké raketoplány do výslužby a potrvá nejméně 5 let, než je nahradí nová americká kosmická loď Orion. Po tu dobu bude jedinou pilotovanou lodí, která bude dopravovat astronauty k ISS, ruský Sojuz.
Sojuz TMA-13
12.10.2008
08.04.2009
Sojuz TMA-14
26.03.2009
[listopad 2009]
Sojuz TMA-15
27.05.2009
[listopad 2009]
Sojuz TMA-16
30.09.2009
[březen 2010]
m r ute
p m
ww
o c . w
53
6
MODULY A S OUČÁS TI S TA NI C E
z c . ia
d e m
r e t u
p m co
w
. w w
d e m
r e t u
p m co
w
z c . ia
. w w
59
Moduly a součásti stanice
Popis orbitální stanice ISS
5
m r te
u p m
6
o c . ww 7
3 ITS-S3/S4 (solární panely)
10 ITS-S0
4 ITS-S1
11 ITS-P1
5 Zvezda
12 ITS-P3/P4
6 Poisk
17
22
21
25
16
19 24 23
z c . ia
3
w
(solární panely)
15
18
1
14 ITS-P6
14
13
20
2
13 ITS-P5
7 Zarja
12
10
4
9 Radiátory
11
8
w
8 Nauka
2 ITS-S5
z c . ia
ed
9
1 ITS-S6 (solární panely)
21 Harmony
16 Kibō (EF)
22 Destiny
17 Kibō (ELM-PS)
23 Cupola
18 Kibō (PM)
24 PMA-3
19 PMA-2
25 Tranquility
20 Columbus
d e m
r e ut
p m co
15 Radiátor
. w w
Předpokládaný vzhled Mezinárodní kosmické stanice po dokončení
Modul Unity vyrobila pro NASA firma Boeing a jeho hlavním úkolem je navzájem propojit několik dalších modulů stanice. Jedná se vlastně o malou křižovatku mezi jednotlivými částmi stanice. K tomuto účelu má Unity šest spojovacích uzlů. Mimo to ale v modulu o délce asi pěti metrů najdeme klimatizační jednotku a komunikační systém, který především v prvních letech provozu ISS umožnil přenos dat, zvuku a obrazu mezi vesmírným komplexem a řídicím střediskem na Zemi. Modul Unity se na oběžnou dráhu nevydával v prosinci 1998 sám. Byly k němu připojeny dva propojovací tunely PMA (Pressurized Mating Adapter) s označením PMA-1 a PMA-2. Jednalo se o menší tunely kosého komolého kužele o délce asi 2,4 metru.
Modul Unity připojený k modulu Zarja
61
7 z c . ia
d e m
r e t u
p m co
w
. w w
p m co
z c . ia
d e m
r e t u
w
EX P ED I C E
. w w
73
Expedice
Chronologický přehled Expedic (7 až 10) Jméno
Start
Kosmická loď
Přistání
Kosmická loď
Jurij Malenčenko (Rusko)
26.04.2002
Sojuz TMA-2
28.10.2002
Sojuz TMA-2
Edward Lu (USA)
Vlevo Jurij Malenčenko, vpravo Edward Lu
Expedice 7 Jméno
Start
Michael Foale (USA)
p m co
18.10.2003
Alexandr Kaleri (Rusko)
Sojuz TMA-3
d e m
r e ut
Kosmická loď
Přistání
z c . ia
Kosmická loď
30.04.2004
Sojuz TMA-3
. Expedice 8 w w
Vlevo Alexandr Kaleri, vpravo Michael Foale
w
Jméno
Start
Kosmická loď
Přistání
Kosmická loď
Gennadij Padalka (Rusko)
19.04.2004
Sojuz TMA-4
24.10.2004
Sojuz TMA-4
Michael Fincke (USA)
Vlevo Michael Fincke, vpravo Gennadij Padalka
Expedice 9 Jméno Leroy Chiao (USA)
Start
Kosmická loď
Přistání
Kosmická loď
14.10.2004
Sojuz TMA-5
24.04.2005
Sojuz TMA-5
. w w
Saližan Šaripov (Rusko)
d e m
r e ut
p m co
z c . ia
Vlevo Leroy Chiao, vpravo Saližan Šaripov
Expedice 10 w
77
9
Ž IVOT N A S TA NI C I
z c . ia
d e m
r e t u
p m co
w
. w w
d e m
r e t u
p m co
w
z c . ia
. w w
87
ISS - Mezinárodní vesmírná stanice
Život na stanici Život na orbitální stanici s sebou přináší řadu strastí i radostí. Můžete se nerušeně kochat pohledem na modrou planetu pod vámi a pyšnit se titulem nejrychlejší cestovatel. Dopravnímu letadlu trvá cesta z Ameriky do Evropy přibližně 10 hodin, vy to zvládnete za 20 minut. Ve stavu beztíže si můžete dopřát zábavu, o které se vám na zemském povrchu ani nesnilo. Stačí vypustit z tuby trochu tekutiny, která se okamžitě zformuje do podoby malých kuliček, jež pak můžete pojídat.
z c . ia
d e m
Astronaut Gregory Chamitoff se dívá na Zemi z modulu Kibō.
r e ut
p m co
w
. w w
Astronautka Heidemarie Stefanyshyn-Piperová při práci v modulu Columbus
Každá mince má ale dvě strany a život na orbitální stanici má i svá negativa. Přestože je Mezinárodní kosmická stanice největší svého druhu v historii, musíte žít několik měsíců v omezeném prostoru. Ve stavu beztíže zjistíte, že k pohybu nepotřebujete takovou sílu jako na Zemi. Bohužel totéž pozná i vaše tělo, takže svaly začnou rychle ochabovat. Mezinárodní kosmická stanice oběhne Zemi každých asi 90 minut. Pro posádku stanice tak Slunce vychází a zapadá každý den šestnáctkrát. Pro snazší orientaci jsou na stanici barevně rozlišeny strop a podlaha. Pokud ve stavu beztíže něco upustíte, odletí to a může to ohrozit všudypřítomné přístroje. A jsou zde další a další problémy života v největším vesmírném přístavu všech dob.
Velká část lidí se s tím už setkala. Cestujete letadlem třeba do Mexika a cestou nebo po přistání si musíte přetočit hodinky v tomto případě o 6 až 7 hodin zpět. Naše planeta je rozdělena do 24 časových pásem.
w
Mezinárodní kosmická stanice se ale pohybuje na oběžné dráze. Kdyby chtěli astronauti přetočit hodinky při každé změně časové zóny, museli by tak činit každé čtyři minuty. Něco podobného je samozřejmě nemožné. Proto se musí čas stanice řešit smluvně. Na palubě Mezinárodní kosmické stanice se používá koordinovaný světový čas, který je logickým řešením a je „politicky čistý“. Rusko by totiž jen těžko překouslo,
88
V době, kdy je u stanice připojen raketoplán, přizpůsobí se posádka ISS času posádky raketoplánu, která používá tzv. Mission Elapsed Time (MET). Ten se počítá od bodu nula, kterým je start raketoplánu. Pokud tedy někde uvidíte zápis: 4/07:10:12 MET, znamená to čas 4 dny, 7 hodin, 10 minut a 12 sekund po startu.
Jeden den na ISS Podívejme se společně, jak vypadá běžný den na palubě Mezinárodní kosmické stanice.
z c . ia
Přibližný harmonogram činností posádky ISS Čas (UTC)
ed
06:00
06:00 – 06:15
m r e ut
mp
o c . ww
Kolik je hodin?
kdyby se na stanici používal například východoamerický čas, a USA by určitě nesouhlasily s moskevským časem. Používání obou časů by vedlo k chaosu. Světový čas bývá často označen zkratkou UT (Universal Time) případně UTC. Jako základ světového času se bere čas na nultém poledníku. Převod na středoevropský čas (SEČ), který platí v České republice, je jednoduchý: UT = SEČ – 1 hodina. V době platnosti letního času pak UT = SELČ – 2 hodiny.
06:15 – 06:40
Činnost
Budíček
Kontrola systému stanice Ranní hygiena
06:40 – 07:30
Snídaně
07:30 – 07:45
Příprava na denní program
07:45 – 08:00
Porada s řídicími středisky o plánu činností na daný den
08:00 – 13:00
Dopolední směna (obsluha vědeckých experimentů, vykládání zásob z nákladní lodi, opravy, cvičení)
13:00 – 14:00
Pauza na oběd, odpočinek
14:00 – 18:00
Odpolední směna, obsluha vědeckých experimentů, vykládání zásob z nákladní lodi, opravy, cvičení)
17:30 – 18:00
Večerní hygiena
18:00 – 18:40
Příprava nářadí a podkladů pro následující den, pokračování v práci
18:40 – 19:00
Porada s řídicími středisky o plánu činností na další den, příprava na večeři
19:00 – 20:00
Večeře
20:00 – 21:30
Kontrola systému, příprava ke spánku, volno
21:30
Večerka
10
VĚDECKÉ EX P ER I MENTY
d e m
r e ut
p m
w
o c . ww
w
z c . ia
d e m
r e t u
p m
o c . ww
z c . ia
95
Vědecké experimenty
Biological Rhythms Cílem experimentu je sledovat vliv mikrogravitace na srdeční rytmus. Členové posádky projdou lékařskou prohlídkou před a po letu do vesmíru. Při pobytu na ISS se bude 24 hodin sledovat jejich srdeční rytmus pomocí přístroje.
z c . a i Uragan d e m r e ut
Uragan je trvalý experiment, jehož cílem je pozorování přírodních katastrof (zejména hurikánů) a budoucí předpovídání jejich vzniku. Uragan navazuje na podobný projekt realizovaný na ruské orbitální stanici Mir.
p m co
w
. w w
Arktická část Kanady pohledem z ISS
Japan Aerospace Exploration Agency - Education Payload Observation (JAXA-EPO) Jedná se o japonský vzdělávací projekt, jehož cílem je vzbudit zájem o kosmonautiku a vesmír mezi širokou veřejností. Podílet se na něm budou Expedice 16 až 22. Astronauti budou vytvářet multimediální projekty, pořizovat fotografie, demonstrovat účinky mikrogravitace apod.
Snímek nočního Londýna a okolí pořízený z ISS.
w
Experiment probíhá od Expedice 17 a jeho cílem je výzkum psychiky člověka v podmínkách mikrogravitace. Jedná se zejména o prostorovou orientaci, vnímání vzdálenosti apod. Astronaut má k dispozici notebook, poznámkový diář, míček, brýle pro virtuální realitu apod. Při jednom z úkolů musí napsat slovo vodorovně a svisle a kreslit geometrické obrazce. V dalším úkolu musí upravit 3D objekt, ve třetím úkolu pak odhadnout vzdálenost mezi objekty. Podobnou procedurou projde i na Zemi a výsledky budou porovnány.
z c . ia
d e m
r e ut
p m co
. w w
Mental Representation of Spatial Cues During Space Flight (3D-Space)
Růstové experimenty, modul Zvezda
Požáry lesů v kanadské Manitobě (stát Ontario), fotografované z ISS
99
