Internationale Raumstation -
International Space Station

Aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie

Internationale Raumstation
Ein Blick nach vorn auf die Internationale Raumstation mit einem Teil der Erde im Hintergrund.  Zu sehen sind die sechzehn gepaarten kastanienbraunen Hauptflügel der Solaranlage, acht auf jeder Seite der Station, die an einer zentralen integrierten Fachwerkstruktur montiert sind.  Entlang des Fachwerks sind zehn weiße Strahler verteilt.  An der Basis der beiden ganz rechten Haupt-Solar-Array-Paare sind zwei kleinere, paarweise hellbraune ISS-Roll-out-Solar-Arrays montiert.  In der Mitte des Fachwerks ist eine Gruppe von unter Druck stehenden Modulen angebracht, die in einer länglichen T-Form angeordnet sind.  Am Modul am hinteren Ende des Clusters ist eine Reihe von Solarfeldern montiert.
Schrägansicht nach vorne im November 2021.
ISS-Abzeichen.svg ISS-Emblem.png
Stationsstatistik
COSPAR-ID 1998-067A
SATCAT- Nr. 25544
Rufzeichen Alpha , Bahnhof
Besatzung Voll besetzt: 7
Derzeit an Bord: 11
( Crew-3 , Sojus MS-21 , Crew-4 )
Expedition : 67
Kommandant : Thomas Marshburn ( NASA )
Starten 20. November 1998
; Vor 23 Jahren
 (
1998-11-20
)
Startrampe
Masse 444.615 kg (980.208 Pfund)
Länge 73,0 m (239,4 Fuß)
Breite 109,0 m (357,5 Fuß)
Unter Druck stehendes Volumen 915,6 m 3 (32.333 Kubikfuß)
Luftdruck 101,3  kPa (14,7  psi ; 1,0  atm )
79 % Stickstoff, 21 % Sauerstoff
Perigäumshöhe 413 km (256,6 Meilen) über NN
Apogäumshöhe 422 km (262,2 Meilen) über NN
Bahnneigung 51,64°
Umlaufgeschwindigkeit 7,66 km / s
(27.600 km / h; 17.100 Meilen pro Stunde)
Umlaufzeit 92,68 Minuten
Umlaufbahnen pro Tag 15.49
Orbit- Epoche 24. April 2022 16:30:11
Tage im Orbit 23 Jahre, 5 Monate, 7 Tage
(28. April 2022)
Tage besetzt 21 Jahre, 5 Monate, 25 Tage
(28. April 2022)
Anzahl der Umlaufbahnen 131.440 im Dezember 2020
Orbitaler Zerfall 2 km/Monat
Die Komponenten der ISS in einer Explosionsdarstellung, wobei die Module im Orbit orange hervorgehoben sind und diejenigen, die noch auf den Start warten, in Blau oder Pink
Stationselemente ab November 2021
( Explosionszeichnung )

Die Internationale Raumstation ( ISS ) ist eine modulare Raumstation (bewohnbarer künstlicher Satellit ) im erdnahen Orbit . Es handelt sich um ein multinationales Gemeinschaftsprojekt, an dem fünf teilnehmende Raumfahrtagenturen beteiligt sind: NASA (USA), Roscosmos (Russland), JAXA (Japan), ESA (Europa) und CSA (Kanada). Das Eigentum und die Nutzung der Raumstation werden durch zwischenstaatliche Verträge und Vereinbarungen festgelegt. Die Station dient als Mikrogravitations- und Weltraumforschungslabor , in dem wissenschaftliche Forschung in Astrobiologie , Astronomie , Meteorologie , Physik und anderen Bereichen durchgeführt wird. Die ISS eignet sich zum Testen der Raumfahrzeugsysteme und -ausrüstung, die für mögliche zukünftige Langzeitmissionen zum Mond und Mars erforderlich sind.

Das ISS-Programm entwickelte sich aus der Space Station Freedom , einem amerikanischen Vorschlag von 1984 zum Bau einer dauerhaft bemannten Erdumlaufbahnstation, und dem gleichzeitigen sowjetisch-russischen Mir-2- Vorschlag von 1976 mit ähnlichen Zielen. Die ISS ist nach den sowjetischen und später russischen Stationen Saljut , Almaz und Mir sowie dem amerikanischen Skylab die neunte bemannte Raumstation . Es ist das größte künstliche Objekt im Weltraum und der größte Satellit im erdnahen Orbit, regelmäßig mit bloßem Auge von der Erdoberfläche aus sichtbar. Es hält eine Umlaufbahn mit einer durchschnittlichen Höhe von 400 Kilometern (250 Meilen) durch Reboost-Manöver unter Verwendung der Triebwerke des Zvezda -Servicemoduls oder des Besuchs von Raumfahrzeugen aufrecht. Die ISS umrundet die Erde in etwa 93 Minuten und absolviert dabei 15,5 Umrundungen pro Tag.

Die Station ist in zwei Abschnitte unterteilt: Das russische Orbitalsegment (ROS) wird von Russland betrieben, während das United States Orbital Segment (USOS) sowohl von den Vereinigten Staaten als auch von den anderen Staaten betrieben wird. Das russische Segment umfasst sechs Module. Das US-Segment umfasst zehn Module, deren Supportleistungen zu 76,6 % für die NASA, zu 12,8 % für JAXA, zu 8,3 % für die ESA und zu 2,3 ​​% für CSA verteilt werden.

Roscosmos hatte den weiteren Betrieb von ROS bis 2024 befürwortet, nachdem er zuvor vorgeschlagen hatte, Elemente des Segments zum Bau einer neuen russischen Raumstation namens OPSEK zu verwenden . Die fortgesetzte Zusammenarbeit wurde jedoch durch die russische Invasion in der Ukraine im Jahr 2022 und die anschließenden internationalen Sanktionen gegen Russland, die theoretisch aufgrund der gegen sie verhängten Sanktionen die Finanzierung ihrer Seite der Raumstation senken, umleiten oder kürzen könnten, unsicher gemacht .

Die erste ISS-Komponente wurde 1998 gestartet, und die ersten Langzeitbewohner kamen am 2. November 2000 an, nachdem sie am 31. Oktober 2000 vom Kosmodrom Baikonur gestartet worden waren. Die Station war seitdem ununterbrochen für 21 Jahre und 177 Tage besetzt, die längste ununterbrochen menschliche Präsenz in der erdnahen Umlaufbahn, nachdem sie den bisherigen Rekord von 9 Jahren und 357 Tagen der Raumstation Mir übertroffen hatte. Das neueste große Druckmodul, Nauka , wurde 2021 eingebaut, etwas mehr als zehn Jahre nach dem vorherigen großen Zusatz, Leonardo im Jahr 2011. Die Entwicklung und Montage der Station wird fortgesetzt, wobei 2016 ein experimentelles aufblasbares Weltraumhabitat und mehrere große neue hinzugefügt wurden Russische Elemente sollen ab 2021 gestartet werden. Im Januar 2022 wurde die Betriebsgenehmigung der Station bis 2030 verlängert, wobei die Finanzierung bis zu diesem Jahr gesichert war. Es gab Aufrufe, den ISS-Betrieb nach diesem Zeitpunkt zu privatisieren, um zukünftige Mond- und Marsmissionen durchzuführen , wobei der ehemalige NASA-Administrator Jim Bridenstine erklärte: „Wenn wir angesichts unserer derzeitigen Budgetbeschränkungen zum Mond und zum Mars fliegen wollen, wir müssen die erdnahe Umlaufbahn kommerzialisieren und zum nächsten Schritt übergehen."

Die ISS besteht aus unter Druck stehenden Wohnmodulen, Fachwerkträgern, photovoltaischen Solaranlagen , Wärmestrahlern , Docking-Ports , Experimentierbuchten und Roboterarmen. Große ISS-Module wurden von russischen Protonen- und Sojus-Raketen und US -Raumfähren gestartet . Die Station wird von einer Vielzahl von Gastraumfahrzeugen bedient: der russischen Sojus und Progress , der SpaceX Dragon 2 und der Cygnus von Northrop Grumman Space Systems , und früher dem European Automated Transfer Vehicle (ATV), dem japanischen H-II Transfer Vehicle und SpaceX-Drache 1 . Das Dragon-Raumschiff ermöglicht die Rückführung von unter Druck stehender Fracht zur Erde, die beispielsweise zur Rückführung wissenschaftlicher Experimente zur weiteren Analyse verwendet wird. Bis April 2022 haben 251 Astronauten, Kosmonauten und Weltraumtouristen aus 20 verschiedenen Nationen die Raumstation besucht, viele von ihnen mehrmals.

Geschichte

als Reaktion auf a angekündigt Anfrage der NASA im Jahr 1982. angeschlossen werden sollte und das die Fähigkeit hatte, sich vor dem Ende des Jahrhunderts zu einem vollwertigen europäischen Orbital-Außenposten zu entwickeln. Die Raumstation sollte auch die aufstrebenden europäischen und japanischen nationalen Raumfahrtprogramme enger an das von den USA geführte Projekt binden und dadurch verhindern, dass diese Nationen ebenfalls zu großen, unabhängigen Konkurrenten werden.

Im September 1993 kündigten der amerikanische Vizepräsident Al Gore und der russische Premierminister Viktor Tschernomyrdin Pläne für eine neue Raumstation an, die schließlich zur Internationalen Raumstation wurde. Sie einigten sich auch darauf, dass die Vereinigten Staaten in Vorbereitung auf dieses neue Projekt am Mir-Programm, einschließlich des Andockens amerikanischer Shuttles, am Shuttle- Mir - Programm beteiligt sein würden .

Am 12. April 2021 wurde bei einem Treffen mit dem russischen Präsidenten Wladimir Putin beschlossen, dass Russland sich 2025 aus dem ISS-Programm zurückziehen könnte. Nach Angaben der russischen Behörden ist der Zeitrahmen für den Betrieb der Station abgelaufen und ihr Zustand lässt zu wünschen übrig.

Zweck

Die ISS sollte ursprünglich ein Labor, ein Observatorium und eine Fabrik sein und gleichzeitig Transport, Wartung und eine Stützbasis im erdnahen Orbit für mögliche zukünftige Missionen zum Mond, Mars und zu Asteroiden bereitstellen. Allerdings wurden nicht alle in der ursprünglichen Absichtserklärung zwischen der NASA und Roscosmos vorgesehenen Verwendungen realisiert. In der National Space Policy der Vereinigten Staaten von 2010 wurden der ISS zusätzliche Aufgaben zugesprochen, um kommerziellen, diplomatischen und pädagogischen Zwecken zu dienen.

Wissenschaftliche Forschung

Expedition 8 Kommandant und Wissenschaftsoffizier Michael Foale führt eine Inspektion des Microgravity Science Glovebox durch
Fisheye-Ansicht mehrerer Labore

Die ISS bietet eine Plattform für wissenschaftliche Forschung mit Strom, Daten, Kühlung und Besatzung, die zur Unterstützung von Experimenten zur Verfügung stehen. Kleine unbemannte Raumfahrzeuge können auch Plattformen für Experimente bieten, insbesondere solche mit Schwerelosigkeit und Weltraumexposition, aber Raumstationen bieten eine langfristige Umgebung, in der Studien möglicherweise über Jahrzehnte durchgeführt werden können, kombiniert mit leichtem Zugang für menschliche Forscher.

Die ISS vereinfacht einzelne Experimente, indem sie Gruppen von Experimenten erlaubt, die gleichen Starts und Besatzungszeiten zu teilen. Die Forschung wird in einer Vielzahl von Bereichen durchgeführt, darunter Astrobiologie , Astronomie , Naturwissenschaften , Materialwissenschaften , Weltraumwetter , Meteorologie und Humanforschung einschließlich Weltraummedizin und Biowissenschaften . Wissenschaftler auf der Erde haben zeitnah Zugriff auf die Daten und können der Besatzung experimentelle Modifikationen vorschlagen. Wenn Folgeexperimente erforderlich sind, ermöglichen die routinemäßig geplanten Starts von Nachschubschiffen den relativ einfachen Start neuer Hardware. Die Besatzungen fliegen Expeditionen von mehreren Monaten Dauer und leisten mit einer sechsköpfigen Besatzung etwa 160 Arbeitsstunden pro Woche. Die Stationswartung nimmt jedoch eine beträchtliche Menge an Besatzungszeit in Anspruch.

Das vielleicht bemerkenswerteste ISS-Experiment ist das Alpha Magnetic Spectrometer (AMS), das Dunkle Materie nachweisen und andere grundlegende Fragen zu unserem Universum beantworten soll und laut NASA genauso wichtig ist wie das Hubble-Weltraumteleskop . Derzeit an der Station angedockt, hätte es aufgrund seines Leistungs- und Bandbreitenbedarfs nicht einfach auf einer frei fliegenden Satellitenplattform untergebracht werden können. Am 3. April 2013 berichteten Wissenschaftler, dass möglicherweise Hinweise auf Dunkle Materie vom AMS entdeckt wurden. Laut den Wissenschaftlern „bestätigen die ersten Ergebnisse des weltraumgestützten Alpha-Magnet-Spektrometers einen ungeklärten Überschuss an hochenergetischen Positronen in der erdgebundenen kosmischen Strahlung“.

überleben .

Die medizinische Forschung verbessert das Wissen über die Auswirkungen einer langfristigen Weltraumexposition auf den menschlichen Körper, einschließlich Muskelatrophie , Knochenschwund und Flüssigkeitsverschiebung. Diese Daten werden verwendet, um festzustellen, ob eine bemannte Raumfahrt und eine Weltraumkolonisation von langer Dauer durchführbar sind. Im Jahr 2006 deuteten Daten über Knochenschwund und Muskelatrophie darauf hin, dass ein erhebliches Risiko für Brüche und Bewegungsprobleme bestehen würde, wenn Astronauten nach einer langen interplanetaren Reise auf einem Planeten landen würden, wie beispielsweise dem sechsmonatigen Intervall, das für eine Reise zum Mars erforderlich ist .

Im Auftrag des National Space Biomedical Research Institute (NSBRI) werden an Bord der ISS medizinische Studien durchgeführt. Unter diesen ist die Advanced Diagnostic Ultrasound in Microgravity -Studie hervorzuheben, bei der Astronauten unter Anleitung von Experten aus der Ferne Ultraschalluntersuchungen durchführen. Die Studie befasst sich mit der Diagnose und Behandlung von Erkrankungen im Weltraum. Normalerweise gibt es keinen Arzt an Bord der ISS, und die Diagnose von Krankheiten ist eine Herausforderung. Es wird erwartet, dass ferngesteuerte Ultraschalluntersuchungen auf der Erde in Notsituationen und ländlichen Pflegesituationen Anwendung finden werden, wo der Zugang zu einem ausgebildeten Arzt schwierig ist.

Im August 2020 berichteten Wissenschaftler, dass Bakterien von der Erde, insbesondere Deinococcus radiodurans- Bakterien, die sehr resistent gegen Umweltgefahren sind, drei Jahre im Weltraum überleben , basierend auf Studien, die auf der Internationalen Raumstation durchgeführt wurden. Diese Ergebnisse unterstützten die Vorstellung von Panspermie , die Hypothese, dass Leben im gesamten Universum existiert , das auf verschiedene Weise verteilt ist, einschließlich Weltraumstaub , Meteoroiden , Asteroiden , Kometen , Planetoiden oder kontaminierten Raumfahrzeugen .

Fernerkundung der Erde, Astronomie und Weltraumforschung auf der ISS haben in den 2010er Jahren nach der Fertigstellung des US-Orbitalsegments im Jahr 2011 dramatisch zugenommen. Während der mehr als 20 Jahre des ISS-Programms waren Forscher an Bord der ISS und am Boden haben Aerosole , Ozon , Blitze und Oxide in der Erdatmosphäre sowie die Sonne , kosmische Strahlung, kosmischen Staub , Antimaterie und dunkle Materie im Universum untersucht. Beispiele für Erdbeobachtungsexperimente, die auf der ISS geflogen sind, sind das Orbiting Carbon Observatory 3 , ISS-RapidScat , ECOSTRESS , die Global Ecosystem Dynamics Investigation und das Cloud Aerosol Transport System . Zu den ISS-basierten astronomischen Teleskopen und Experimenten gehören SOLAR , der Neutron Star Interior Composition Explorer , das Calorimetric Electron Telescope , der Monitor of All-Sky X-ray Image (MAXI) und das Alpha Magnetic Spectrometer .

Freier Fall

ISS-Besatzungsmitglied bei der Lagerung von Proben
Ein Vergleich zwischen der Verbrennung einer Kerze auf der Erde (links) und in einer Umgebung im freien Fall, wie sie auf der ISS gefunden wurde (rechts)

Die Schwerkraft in der Höhe der ISS ist ungefähr 90 % so stark wie auf der Erdoberfläche, aber Objekte im Orbit befinden sich in einem kontinuierlichen Zustand des freien Falls , was zu einem scheinbaren Zustand der Schwerelosigkeit führt . Diese gefühlte Schwerelosigkeit wird durch fünf Effekte gestört:

  • Schleppen aus der Restatmosphäre.
  • Vibrationen durch Bewegungen mechanischer Systeme und der Besatzung.
  • Betätigung der bordeigenen Lageregelungs-Momentenkreisel .
  • Gravitationsgradienteneffekte , auch bekannt als Gezeiteneffekte . Gegenstände an verschiedenen Orten innerhalb der ISS würden, wenn sie nicht an der Station befestigt wären, leicht unterschiedlichen Umlaufbahnen folgen. Da diese Teile mechanisch verbunden sind, erfahren sie kleine Kräfte, die die Station als starren Körper in Bewegung halten .

Forscher untersuchen die Wirkung der nahezu schwerelosen Umgebung der Station auf Evolution, Entwicklung, Wachstum und interne Prozesse von Pflanzen und Tieren. Als Reaktion auf einige der Daten will die NASA die Auswirkungen der Mikrogravitation auf das Wachstum von dreidimensionalen, menschenähnlichen Geweben und den ungewöhnlichen Proteinkristallen untersuchen , die im Weltraum gebildet werden können.

Die Untersuchung der Physik von Flüssigkeiten in der Mikrogravitation wird bessere Modelle des Verhaltens von Flüssigkeiten liefern. Da sich Flüssigkeiten in der Schwerelosigkeit fast vollständig verbinden können, untersuchen Physiker Flüssigkeiten, die sich auf der Erde nicht gut mischen. Die Untersuchung von Reaktionen, die durch geringe Schwerkraft und niedrige Temperaturen verlangsamt werden, wird unser Verständnis der Supraleitung verbessern .

Das Studium der Materialwissenschaften ist eine wichtige ISS-Forschungsaktivität mit dem Ziel, durch die Verbesserung der vor Ort verwendeten Techniken wirtschaftliche Vorteile zu erzielen. Weitere Interessensgebiete umfassen die Auswirkung der niedrigen Schwerkraft auf die Verbrennung durch die Untersuchung der Verbrennungseffizienz und die Kontrolle von Emissionen und Schadstoffen. Diese Erkenntnisse können das Wissen über die Energieerzeugung verbessern und zu wirtschaftlichen und ökologischen Vorteilen führen.

Erkundung

Ein 3D-Plan des russischen MARS-500- Komplexes, der für die Durchführung von bodengestützten Experimenten verwendet wird, die die ISS-basierten Vorbereitungen für eine bemannte Mission zum Mars ergänzen

Die ISS bietet einen Ort in der relativ sicheren erdnahen Umlaufbahn, um Raumfahrzeugsysteme zu testen, die für Langzeitmissionen zum Mond und zum Mars benötigt werden. Dies bietet Erfahrung in Betrieb, Wartung sowie Reparatur- und Austauschaktivitäten im Orbit. Dies wird dazu beitragen, grundlegende Fähigkeiten für den Betrieb von Raumfahrzeugen weiter von der Erde entfernt zu entwickeln, Missionsrisiken zu verringern und die Fähigkeiten interplanetarer Raumfahrzeuge zu verbessern. Unter Bezugnahme auf das MARS-500- Experiment, ein auf der Erde durchgeführtes Isolationsexperiment der Besatzung, erklärt die ESA: „Während die ISS für die Beantwortung von Fragen zu den möglichen Auswirkungen von Schwerelosigkeit, Strahlung und anderen weltraumspezifischen Faktoren, Aspekten wie der Wirkung von langen -Terminisolation und -eingrenzung können besser durch bodengestützte Simulationen angegangen werden". Sergey Krasnov, der Leiter der bemannten Raumfahrtprogramme der russischen Raumfahrtagentur Roskosmos, schlug 2011 vor, dass eine „kürzere Version“ von MARS-500 auf der ISS durchgeführt werden könnte.

Im Jahr 2009 schrieb Sergey Krasnov unter Hinweis auf den Wert des Partnerschaftsrahmens selbst: „Im Vergleich zu getrennt agierenden Partnern könnten uns Partner, die komplementäre Fähigkeiten und Ressourcen entwickeln, viel mehr Sicherheit für den Erfolg und die Sicherheit der Weltraumforschung geben. Die ISS hilft weiter die Erforschung des erdnahen Weltraums voranzutreiben und prospektive Programme zur Erforschung und Erforschung des Sonnensystems, einschließlich des Mondes und des Mars, umzusetzen." Eine bemannte Mission zum Mars kann eine multinationale Anstrengung sein, an der Weltraumagenturen und Länder außerhalb der aktuellen ISS-Partnerschaft beteiligt sind. Im Jahr 2010 erklärte ESA-Generaldirektor Jean-Jacques Dordain, seine Agentur sei bereit, den anderen vier Partnern vorzuschlagen, China, Indien und Südkorea zur Teilnahme an der ISS-Partnerschaft einzuladen. NASA-Chef Charles Bolden erklärte im Februar 2011: „Jede Mission zum Mars ist wahrscheinlich eine globale Anstrengung“. Gegenwärtig verhindert die US-Bundesgesetzgebung die Zusammenarbeit der NASA mit China bei Weltraumprojekten.

Bildung und Kulturvermittlung

Originalmanuskripte von Jules Verne , die von der Crew im Jules Verne ATV ausgestellt werden

Die ISS-Crew bietet Schülern auf der Erde Möglichkeiten, indem sie von Schülern entwickelte Experimente durchführt, pädagogische Demonstrationen durchführt, Schülern die Teilnahme an Unterrichtsversionen von ISS-Experimenten ermöglicht und Schüler direkt über Funk, Videolink und E-Mail einbezieht. ESA bietet eine große Auswahl an kostenlosen Unterrichtsmaterialien, die für den Einsatz im Unterricht heruntergeladen werden können. In einer Lektion können die Schüler durch ein 3D-Modell des Inneren und Äußeren der ISS navigieren und sich spontanen Herausforderungen stellen, die es in Echtzeit zu lösen gilt.

Ziel der Japanese Aerospace Exploration Agency (JAXA) ist es, Kinder dazu zu inspirieren, „der Handwerkskunst nachzugehen“ und ihr „Bewusstsein für die Bedeutung des Lebens und ihre Verantwortung in der Gesellschaft“ zu schärfen. Durch eine Reihe von Bildungsleitfäden entwickeln die Schüler ein tieferes Verständnis der Vergangenheit und der nahen Zukunft der bemannten Raumfahrt sowie der Erde und des Lebens. In den „Seeds in Space“-Experimenten von JAXA werden die Mutationseffekte der Raumfahrt auf Pflanzensamen an Bord der ISS untersucht, indem Sonnenblumenkerne gezüchtet werden, die etwa neun Monate lang auf der ISS geflogen sind. In der ersten Phase der Kibō -Nutzung von 2008 bis Mitte 2010 führten Forscher von mehr als einem Dutzend japanischer Universitäten Experimente in verschiedenen Bereichen durch.

Kulturelle Aktivitäten sind ein weiteres wichtiges Ziel des ISS-Programms. Tetsuo Tanaka, der Direktor des Space Environment and Utilization Center von JAXA, sagte: „Der Weltraum hat etwas, das sogar Menschen berührt, die sich nicht für Wissenschaft interessieren.“

Amateur Radio on the ISS (ARISS) ist ein Freiwilligenprogramm, das Studenten weltweit dazu ermutigt, Karrieren in Wissenschaft, Technologie, Ingenieurwesen und Mathematik zu verfolgen, und zwar durch Möglichkeiten der Amateurfunkkommunikation mit der ISS-Crew. ARISS ist eine internationale Arbeitsgruppe, bestehend aus Delegationen aus neun Ländern, darunter mehrere in Europa, sowie Japan, Russland, Kanada und den Vereinigten Staaten. In Bereichen, in denen Funkgeräte nicht verwendet werden können, verbinden Freisprechtelefone die Schüler mit Bodenstationen, die dann die Anrufe mit der Raumstation verbinden.

Sprachaufnahme des ESA-Astronauten Paolo Nespoli zum Thema ISS, produziert im November 2017 für Wikipedia

First Orbit ist ein abendfüllender Dokumentarfilm aus dem Jahr 2011 über Wostok 1 , den ersten bemannten Raumflug um die Erde. Indem die Umlaufbahn der ISS in Bezug auf Bodenbahn und Tageszeit so genau wie möglich an die von Wostok 1 angepasst wurde, konnten der Dokumentarfilmer Christopher Riley und der ESA-Astronaut Paolo Nespoli die Aussicht filmen, die Yuri Gagarin auf seiner bahnbrechenden Umlaufbahn sah Weltraumflug. Dieses neue Filmmaterial wurde zusammen mit den Original-Audioaufnahmen der Wostok-1-Mission geschnitten, die aus dem Russischen Staatsarchiv stammen. Nespoli gilt als Kameramann für diesen Dokumentarfilm, da er den Großteil des Filmmaterials während der Expedition 26 / 27 selbst aufgenommen hat . Der Film wurde 2011 in einer weltweiten YouTube-Premiere unter einer kostenlosen Lizenz über die Website firstorbit.org gestreamt .

Im Mai 2013 drehte Kommandant Chris Hadfield an Bord der Station ein Musikvideo von David BowiesSpace Oddity “, das auf YouTube veröffentlicht wurde. Es war das erste Musikvideo überhaupt, das im Weltraum gedreht wurde.

- Artikeln. Dies waren die ersten Inhalte, die speziell für Wikipedia im Weltraum erstellt wurden.

Im November 2021 wurde eine Virtual-Reality- Ausstellung namens The Infinite angekündigt, die das Leben an Bord der ISS zeigt.

Konstruktion

Herstellung

Herstellung und Verarbeitung des ISS-Moduls Knoten 2 in der Verarbeitungsanlage der Raumstation

Da es sich bei der Internationalen Raumstation um ein multinationales Gemeinschaftsprojekt handelt, wurden die Komponenten für die Montage im Orbit in verschiedenen Ländern der Welt hergestellt. Ab Mitte der 1990er Jahre wurden die US-Komponenten Destiny , Unity , die Integrated Truss Structure und die Solaranlagen im Marshall Space Flight Center und in der Michoud Assembly Facility hergestellt . Diese Module wurden zur Endmontage und Verarbeitung für den Start an das

Die russischen Module, darunter Zarya und Swesda , wurden im staatlichen Forschungs- und Produktionszentrum Chrunichev in Moskau hergestellt . Zvezda wurde ursprünglich 1985 als Komponente für Mir-2 hergestellt , aber nie gestartet und wurde stattdessen zum ISS-Servicemodul.

SSPF für die Startverarbeitung transportiert. -Modul wurde per Schiff transportiert und per Flugzeug zur SSPF geflogen.

Das mobile Wartungssystem , bestehend aus dem Canadarm2 und der Dextre -Greifervorrichtung, wurde in verschiedenen Fabriken in Kanada (wie dem David Florida Laboratory ) und den Vereinigten Staaten im Auftrag der Canadian Space Agency hergestellt . Das mobile Basissystem, ein auf Schienen montiertes Verbindungsgerüst für Canadarm2, wurde von Northrop Grumman gebaut .

Montage

Die ISS wurde langsam über mehr als ein Jahrzehnt von Raumflügen und Besatzungen zusammengebaut.
Eine ikonische Ansicht der fertiggestellten Station, gesehen vom Shuttle Atlantis während STS-132 , 23. Mai 2010

Der Zusammenbau der Internationalen Raumstation, ein bedeutendes Unterfangen in der Weltraumarchitektur , begann im November 1998. Russische Module starteten und dockten robotisch an, mit Ausnahme von Rassvet . Alle anderen Module wurden vom Space Shuttle geliefert , was eine Installation durch ISS- und Shuttle-Besatzungsmitglieder unter Verwendung des Canadarm2 (SSRMS) und von Extra-Vehicular-Aktivitäten (EVAs) erforderte; Bis zum 5. Juni 2011 hatten sie 159 Komponenten in mehr als 1.000 Stunden EVA hinzugefügt. 127 dieser Weltraumspaziergänge gingen von der Station aus, und die restlichen 32 wurden von den Luftschleusen angedockter Space Shuttles gestartet. Der Beta-Winkel der Station musste beim Bau stets berücksichtigt werden.

-Wäscher, Luftentfeuchter, Sauerstoffgeneratoren und Trainingsgeräte sowie Daten-, Sprach- und Fernsehkommunikation mit Mission Control hinzu, wodurch die Station dauerhaft bewohnt werden konnte.

Die erste stationäre Besatzung, Expedition 1 , traf im November 2000 auf Sojus TM-31 ein . Am Ende des ersten Tages auf der Station beantragte Astronaut Bill Shepherd die Verwendung des Funkrufzeichens „ Alpha “, das er und der Kosmonaut Sergei Krikalev dem umständlicheren „ International Space Station “ vorzogen. Der Name „ Alpha “ war bereits in den frühen 1990er Jahren für die Station verwendet worden und seine Verwendung wurde für die gesamte Expedition 1 genehmigt. Shepherd hatte sich seit einiger Zeit für die Verwendung eines neuen Namens gegenüber Projektmanagern eingesetzt. Unter Bezugnahme auf eine Marinetradition in einer Pressekonferenz vor dem Start sagte er: „Seit Tausenden von Jahren fahren Menschen mit Schiffen zur See. Die Menschen haben diese Schiffe entworfen und gebaut und sie mit dem guten Gefühl zu Wasser gelassen, dass ein Name Gutes bringen wird Glück für die Crew und Erfolg für ihre Reise." Yuri Semenov , der damalige Präsident der russischen Raumfahrtgesellschaft Energia , missbilligte den Namen „ Alpha “, da er der Meinung war, dass Mir die erste modulare Raumstation war, so dass die Namen „ Beta “ oder „ Mir  2“ für die ISS gewesen wären passender.

Expedition 1 kam auf halbem Weg zwischen den Space-Shuttle-Flügen der Missionen STS-92 und STS-97 an . Diese beiden Flüge fügten jeweils Segmente der Integrated Truss Structure der Station hinzu , die die Station mit Ku-Band-Kommunikation für das US-Fernsehen, zusätzlicher Haltungsunterstützung, die für die zusätzliche Masse des USOS erforderlich ist, und erheblichen Solaranlagen zur Ergänzung der vier bestehenden Anlagen der Station versorgte. In den nächsten zwei Jahren wurde die Station weiter ausgebaut. Eine Sojus-U- Rakete lieferte das Pirs - Andockabteil . Die Space Shuttles Discovery , Atlantis und Endeavour lieferten das Destiny - Labor und die Quest - Luftschleuse , zusätzlich zum Hauptroboterarm der Station, dem Canadarm2, und mehreren weiteren Segmenten der integrierten Fachwerkstruktur.

wurde im selben Jahr von

Bis Juni 2011 bestand die Station aus 15 unter Druck stehenden Modulen und der integrierten Fachwerkstruktur. Drei Module müssen noch auf den Markt gebracht werden, darunter das Prichal -Modul, und zwei Leistungsmodule namens NEM-1 und NEM-2. Russlands neuestes primäres Forschungsmodul Nauka legte im Juli 2021 an, zusammen mit dem europäischen Roboterarm, der sich selbst in verschiedene Teile der russischen Module der Station versetzen kann.

Die Bruttomasse der Station ändert sich mit der Zeit. Die Gesamtstartmasse der Module im Orbit beträgt etwa 417.289 kg (919.965 lb) (Stand: 3. September 2011). Die Masse an Experimenten, Ersatzteilen, persönlichen Gegenständen, Besatzung, Lebensmitteln, Kleidung, Treibstoffen, Wasservorräten, Gasvorräten, angedockten Raumfahrzeugen und anderen Gegenständen trägt zur Gesamtmasse der Station bei. Wasserstoffgas wird ständig von den Sauerstoffgeneratoren über Bord gelassen.

Struktur

Die ISS ist eine modulare Raumstation. Modulare Stationen können das Hinzufügen oder Entfernen von Modulen zu der bestehenden Struktur ermöglichen, was eine größere Flexibilität ermöglicht.

Unten ist ein Diagramm der wichtigsten Stationskomponenten. Die blauen Bereiche sind unter Druck stehende Bereiche, die von der Besatzung ohne Verwendung von Raumanzügen zugänglich sind. Der drucklose Oberbau der Station ist rot gekennzeichnet. Geplante Komponenten sind weiß dargestellt, nicht installierte bzw. nicht in Betrieb genommene Komponenten sind braun und frühere Komponenten sind grau dargestellt. Andere drucklose Komponenten sind gelb. Der Unity -Knoten verbindet sich direkt mit dem Destiny - Labor. Zur Verdeutlichung sind sie getrennt dargestellt. Ähnliche Fälle sind auch in anderen Teilen der Struktur zu sehen.

Russischer
Andockhafen
Solaranlage
Zvezda DOS-8

(Servicemodul)
Solaranlage
Russischer
Andockhafen
Poisk (MRM-2)

Luftschleuse
Russischer
Andockhafen
Befestigungsmittel
für große Nutzlasten
Heizkörper
Solaranlage
Europäischer (ERA)
Roboterarm
Russischer
Andockhafen
Nauka MLM-U

(Labor)
Russischer
Andockhafen
Prichal Russischer
Andockhafen
Solaranlage
Nauka MLM-U
Experiment Luftschleuse
Russischer Dockingport
Russischer
Andockhafen
Russischer
Andockhafen
Solarfeld
(teilweise eingefahren)
Zarya FGB
(erstes Modul)
Solarfeld
(teilweise eingefahren)
Rasswet
(MRM-1)
Russischer
Andockhafen
PM 1 Anlegehafen für
Frachtraumfahrzeuge
Leonardo
-Laderaum
BEAM-
Lebensraum
Quest
-Luftschleuse
Einheitsknoten
1
Ruheknoten
3
Bishop
Luftschleuse
iROSA ESP-2 Kuppel
Solaranlage
Solaranlage
Heizkörper Heizkörper
Solaranlage
Solaranlage
iROSA ELC2 , AMS Z1 Fachwerk ELK 3 S5/6 Fachwerk S3/S4-Traverse S1 Fachwerk S0-Träger P1 Fachwerk P3/P4 Fachwerk P5/6 Fachwerk ELC 4 , ESP 3 ELK 1 Canadarm2
Roboterarm
Solaranlage
Solaranlage
Solaranlage
iROSA
Solaranlage
iROSA iROSA ESP-1 iROSA IDA 3
Docking-Adapter
Anlegehafen für
Frachtraumfahrzeuge
PMA 3
-Docking-Anschluss
Kibō
-Roboterarm
Externe Nutzlasten Columbus-
Labor
Harmonieknoten
2
Kibō-
Labor
Kibō
externe Plattform
Axiom-Module PMA 2
-Docking-Port
IDA 2
Docking-Adapter

Unter Druck stehende Module

Zarya , gesehen vom Endeavour während STS-88

Sarja

Zarya ( russisch :

Заря
, wörtlich „Morgendämmerung“), auch bekannt als Functional Cargo Block oder FGB (aus dem Russischen:
„Функционально-грузовой блок“
, wörtlichFunktsionalno-gruzovoy blok “ oder ФГБ ), ist das erste Modul der ISS gestartet worden sein. Das FGB stellte der ISS während der Anfangsphase des Zusammenbaus elektrische Energie, Speicher, Antrieb und Führung zur Verfügung. Mit dem Start und der Montage anderer Module mit spezialisierteren Funktionen im Orbit wird Zarya nun hauptsächlich zur Lagerung verwendet, sowohl innerhalb des unter Druck stehenden Teils als auch in den extern montierten Treibstofftanks. Die Zarya ist ein Nachkomme der TKS - Raumsonde , die für das russische Saljut - Programm entwickelt wurde . Der Name Zarya ("Morgenröte") wurde dem FGB gegeben, weil er den Beginn einer neuen Ära der internationalen Zusammenarbeit im Weltraum bedeutete. Obwohl es von einem russischen Unternehmen gebaut wurde, gehört es den Vereinigten Staaten.

Unity , gesehen vom Endeavour während STS-88

Einheit

Das Unity -Verbindungsmodul, auch bekannt als Node 1, ist die erste in den USA gebaute Komponente der ISS. Es verbindet die russischen und US-amerikanischen Segmente der Station und ist der Ort, an dem die Besatzung gemeinsam ihre Mahlzeiten einnimmt.

Das Modul hat eine zylindrische Form mit sechs Liegeplätzen ( vorn , hinten , Backbord , Steuerbord , Zenit und Nadir ), die Verbindungen zu anderen Modulen erleichtern. Unity misst 4,57 Meter (15,0 Fuß) im Durchmesser, ist 5,47 Meter (17,9 Fuß) lang, besteht aus Stahl und wurde für die NASA von Boeing in einer Produktionsstätte im Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama, gebaut . Unity ist das erste der drei Verbindungsmodule; die anderen beiden sind Harmonie und Ruhe .

Zvezda , gesehen vom Endeavour während STS-97

Swesda

Zvezda (russisch:

Звезда
, was „Stern“ bedeutet), Salyut DOS-8 , ist auch als Zvezda Service Module bekannt. Es war das dritte Modul, das zur Station gebracht wurde, und bietet alle Lebenserhaltungssysteme der Station , von denen einige im USOS ergänzt werden, sowie Wohnräume für zwei Besatzungsmitglieder. Es ist das strukturelle und funktionale Zentrum des russischen Orbitalsegments , das der russische Teil der ISS ist. Die Besatzung versammelt sich hier, um Notfälle auf der Station zu bewältigen.

Das Modul wurde von

Das Destiny -Modul wird auf der ISS installiert

Bestimmung

Das Destiny -Modul, auch bekannt als US Lab, ist die primäre Betriebsstätte für US-Forschungsnutzlasten an Bord der ISS. Es wurde am Unity -Modul festgemacht und im Februar 2001 über einen Zeitraum von fünf Tagen aktiviert. Destiny ist die erste permanent in Betrieb befindliche orbitale Forschungsstation der NASA, seit Skylab im Februar 1974 geräumt wurde. Die Boeing Company begann mit dem Bau der 14,5 Tonnen (32.000 lb) Forschungslabor 1995 in der Michoud Assembly Facility und dann im Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama. Destiny wurde 1998 zum Kennedy Space Center in Florida verschifft und im August 2000 zur Vorbereitung des Starts an die NASA übergeben. Es startete am 7. Februar 2001 an Bord des Space Shuttle Atlantis auf STS-98 . Astronauten arbeiten in der unter Druck stehenden Anlage, um auf zahlreichen wissenschaftlichen Gebieten zu forschen. Wissenschaftler auf der ganzen Welt würden die Ergebnisse nutzen, um ihre Studien in Medizin, Ingenieurwesen, Biotechnologie, Physik, Materialwissenschaften und Geowissenschaften zu verbessern.

Quest Gemeinsames Luftschleusenmodul

Suche

Die gemeinsame Luftschleuse (auch bekannt als „Quest“) wird von den USA bereitgestellt und bietet die Möglichkeit für ISS-basierte Extravehicular Activity (EVA) unter Verwendung entweder einer US Extravehicular Mobility Unit (EMU) oder russischen Orlan EVA-Anzügen. Vor dem Start dieser Luftschleuse wurden EVAs entweder vom US Space Shuttle (während es angedockt war) oder von der Transferkammer auf dem Servicemodul durchgeführt. Aufgrund einer Vielzahl von System- und Designunterschieden konnten vom Shuttle nur US-Raumanzüge und vom Servicemodul nur russische Anzüge verwendet werden. Die gemeinsame Luftschleuse mildert dieses kurzfristige Problem, indem sie die Verwendung eines (oder beider) Raumanzugsysteme ermöglicht. Die gemeinsame Luftschleuse wurde im Juli 2001 auf ISS-7A / STS-104 gestartet und am rechten Docking-Port von Node 1 befestigt. Die gemeinsame Luftschleuse ist 20 Fuß lang, hat einen Durchmesser von 13 Fuß und wiegt 6,5 Tonnen. Die Joint Airlock wurde von Boeing im Marshall Space Flight Center gebaut. Die Joint Airlock wurde mit der High Pressure Gas Assembly gestartet. Die Hochdruckgasbaugruppe wurde an der Außenfläche der gemeinsamen Luftschleuse montiert und wird die EVA-Operationen mit Atemgasen unterstützen und das Gasversorgungssystem des Servicemoduls erweitern. Die gemeinsame Luftschleuse besteht aus zwei Hauptkomponenten: einer Besatzungsluftschleuse, aus der Astronauten und Kosmonauten die ISS verlassen, und einer Ausrüstungsluftschleuse, die für die Aufbewahrung von EVA-Ausrüstung und für sogenannte „Übernachtungscampouts“ ausgelegt ist, bei denen Stickstoff über Nacht aus den Körpern der Astronauten gespült wird, wenn der Druck einfällt Vorbereitung für Weltraumspaziergänge am nächsten Tag. Dies mildert die Biegungen, wenn die Astronauten nach ihrer EVA wieder unter Druck gesetzt werden.

Die Besatzungsluftschleuse wurde von der externen Luftschleuse des Space Shuttles abgeleitet. Es ist mit Beleuchtung, externen Handläufen und einer Umbilical Interface Assembly (UIA) ausgestattet. Die UIA befindet sich an einer Wand der Besatzungsschleuse und stellt eine Wasserversorgungsleitung, eine Abwasserrückführungsleitung und eine Sauerstoffversorgungsleitung bereit. Die UIA bietet auch Schnittstellen für Kommunikationsgeräte und Raumanzüge und kann zwei Raumanzüge gleichzeitig unterstützen. Dies können entweder zwei amerikanische EMU-Raumanzüge, zwei russische ORLAN-Raumanzüge oder einer von jedem Design sein.

Poisk

Poisk (russisch:

По́иск
, wörtlich „Suche“) wurde am 10. November 2009 mit einem modifizierten Progress-Raumschiff namens Progress M-MIM2 auf einer Sojus-U-Rakete von der Startrampe 1 des Kosmodroms Baikonur in Kasachstan gestartet . Poisk wird als russisches Luftschleusenmodul verwendet, das zwei identische EVA-Luken enthält. Eine sich nach außen öffnende Luke auf der Raumstation Mir versagte, nachdem sie nach dem Entriegeln zu schnell aufgeschwungen war, weil ein geringer Luftdruck in der Luftschleuse verblieb. Alle EVA-Luken der ISS öffnen sich nach innen und sind druckdicht. Poisk wird verwendet, um russische Orlan-Anzüge zu lagern, zu warten und zu überholen, und bietet der Besatzung, die die etwas sperrigeren amerikanischen Anzüge verwendet, Notfallzugang. Der äußerste Docking-Port am Modul ermöglicht das Andocken von Sojus- und Progress-Raumfahrzeugen sowie den automatischen Transport von Treibstoffen zum und vom Speicher auf dem ROS. Seit dem Abflug des baugleichen Pirs-Moduls am 26. Juli 2021 dient Poisk als einzige Luftschleuse auf der ROS.

Harmonie verbunden mit Columbus , Kibo und Destiny . PMA-2-Gesichter. Die Nadir- und Zenitpositionen sind offen.

Harmonie

Harmony , auch bekannt als Node 2 , ist das „Utility Hub“ der ISS. Es verbindet die Labormodule der Vereinigten Staaten, Europas und Japans und liefert Strom und elektronische Daten. Hier sind Schlafkabinen für vier Besatzungsmitglieder untergebracht.

Ruhe im Jahr 2011

Ruhe

Tranquility , auch Node 3 genannt, ist ein Modul der ISS. Es enthält Umweltkontrollsysteme, Lebenserhaltungssysteme , eine Toilette, Trainingsgeräte und eine Beobachtungskuppel .

Die European Space Agency und die Italian Space Agency ließen Tranquility von Thales Alenia Space herstellen . Eine Zeremonie am 20. November 2009 übertrug den Besitz des Moduls an die NASA. Am 8. Februar 2010 startete die NASA das Modul auf der STS-130- Mission des Space Shuttles.

Das Columbus -Modul auf der ISS

Kolumbus

Columbus ist ein Wissenschaftslabor, das Teil der ISS ist und den größten Einzelbeitrag der Europäischen Weltraumorganisation zur Station darstellt.

Wie die Harmony- und Tranquility - Module wurde das Columbus - Labor in Turin , Italien , von Thales Alenia Space errichtet . Die funktionale Ausstattung und Software des Labors wurde von EADS in Bremen , Deutschland , entwickelt . Auch sie wurde in Bremen integriert, bevor sie mit einem Airbus Beluga zum Kennedy Space Center in Florida geflogen wurde . Es wurde am 7. Februar 2008 an Bord des Space Shuttle Atlantis auf Flug STS-122 gestartet . Es ist für einen zehnjährigen Betrieb ausgelegt. Das Modul wird vom Columbus-Kontrollzentrum gesteuert, das sich im Deutschen Raumfahrtkontrollzentrum , Teil des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt , in Oberpfaffenhofen bei München befindet.

Die Europäische Weltraumorganisation hat

Kibō Exposed Facility auf der rechten Seite

Kibo

Das Japanese Experiment Module (JEM) mit dem Spitznamen

Kuppel

Die

Rasswet

Rassvet ( russisch :

Рассвет
; wörtlich „Morgendämmerung“), auch bekannt als Mini-Forschungsmodul 1 (MRM-1) ( russisch :
Малый исследовательский модуль
,
МИМ 1
) und früher bekannt als Docking Cargo Module (DCM), ist Bestandteil der Internationalen Raumstation (ISS). Das Design des Moduls ähnelt dem Mir - Docking-Modul , das 1995 auf STS-74 gestartet wurde. Rassvet wird hauptsächlich zur Frachtlagerung und als Docking-Port für besuchende Raumfahrzeuge verwendet. Es wurde am 14. Mai 2010 an Bord des Space Shuttle Atlantis auf der Mission STS-132 zur ISS geflogen und am 18. Mai 2010 mit der ISS verbunden. Die Luke, die Rassvet mit der ISS verbindet, wurde erstmals am 20. Mai 2010 geöffnet. Am 28. Juni 2010 führte das Raumschiff Sojus TMA-19 das erste Andocken an das Modul durch.

Leonardo Permanentes Mehrzweckmodul

MLM-Ausstattung

MLM-Ausstattung auf Rassvet
Eine Weitwinkelansicht des neuen Moduls (hinter Rassvet ), das an der ROS angebracht ist, von der Kuppel aus gesehen

Im Mai 2010 wurde die Ausrüstung für Nauka auf STS-132 (als Teil einer Vereinbarung mit der NASA) gestartet und vom Space Shuttle Atlantis geliefert . Die 1,4 Tonnen schwere Ausrüstung wurde außen an Rassvet (MRM-1) angebracht. Es umfasste ein Ersatz-Ellbogengelenk für den European Robotic Arm (ERA) (der mit Nauka gestartet wurde ) und einen tragbaren ERA-Workpost, der während EVAs verwendet wird, sowie einen Wärmestrahler, interne Hardware und eine Experimentierschleuse zum Starten von zu positionierenden CubeSats am modifizierten passiven Vorwärtsport in der Nähe des Nadirendes des Nauka -Moduls.

Modifizierter passiver vorderer Port für Experiment-Luftschleuse nahe dem Nadir-Ende von Nauka
im US-Segment der Station.

Die ERA wird verwendet, um den Kühler und die Luftschleuse von Rassvet zu entfernen und sie nach Nauka zu überführen . Dieser Prozess wird voraussichtlich mehrere Monate dauern. Außerdem wird eine tragbare Arbeitsplattform übertragen, die am Ende des ERA befestigt werden kann, damit Kosmonauten bei Weltraumspaziergängen auf dem Ende des Arms „reiten“ können.

Eine weitere MLM-Ausstattung ist eine externe Nutzlastschnittstelle mit 4 Segmenten, die als Befestigungsmittel für große Nutzlasten bezeichnet wird (Sredstva Krepleniya Krupnogabaritnykh Obyektov, SKKO), die von einem Progress MS-18- Raumschiff nach Nauka geliefert wurde.

Leonardo

benannt .

Bigelow erweiterbares Aktivitätsmodul

Fortschreiten der Expansion von BEAM

Das Bigelow Expandable Activity Module (BEAM) ist ein experimentelles erweiterbares Raumstationsmodul, das von Bigelow Aerospace im Auftrag der NASA entwickelt wurde, um von 2016 bis mindestens 2020 als temporäres Modul auf der Internationalen Raumstation (ISS) getestet zu werden ISS am 10. April 2016, wurde am 16. April am Tranquility Node 3 an der Station festgemacht und am 28. Mai 2016 erweitert und unter Druck gesetzt.

IDA-1 aufrecht

Internationale Docking-Adapter

Der International Docking Adapter (IDA) ist ein Docking-Systemadapter für Raumfahrzeuge, der entwickelt wurde, um APAS-95 in das NASA Docking System (NDS) umzuwandeln. Ein IDA wird auf jedem der beiden offenen Pressurized Mating Adapters (PMAs) der ISS platziert, die beide mit dem Harmony -Modul verbunden sind.

später am 21. August 2019 auf PMA-3 installiert wurde.

NanoRacks Bishop-Luftschleusenmodul auf der ISS installiert

Bishop-Luftschleusenmodul

und andere kommerzielle und staatliche Kunden einzusetzen.

Nauka

-Modul.
1637984492234 Progress MS 17 Abdocken und Nauka Nadir temporärer Andockadapter Entfernung

Es hatte einen temporären Docking-Adapter an seinem Nadir-Port für bemannte und unbemannte Missionen bis zur Ankunft von Prichal, wo es kurz vor seiner Ankunft von einem abfliegenden Progress-Raumschiff entfernt wurde.

Nauka und Prichal haben an die ISS angedockt

Prichal

Prichal , auch bekannt als Uzlovoy Module oder UM (russisch:

Узловой Модуль Причал
, lit. „Nodal Module Berth“), ist ein 4 Tonnen (8.800 lb) schweres kugelförmiges Modul, das dem russischen Segment zusätzliche Docking-Ports zur Aufnahme von Sojus bieten wird Raumschiff MS und Progress MS. UM wurde im November 2021 gestartet. Es wurde in eine spezielle Version des Frachtraumschiffs Progress integriert und von einer Standard-Sojus-Rakete gestartet, die am Nadir-Port des Nauka -Moduls andockte. Ein Port ist mit einem aktiven Hybrid-Docking-Port ausgestattet, der das Andocken an das MLM-Modul ermöglicht. Die verbleibenden fünf Häfen sind passive Hybride, die das Andocken von Sojus- und Progress-Fahrzeugen sowie schwereren Modulen und zukünftigen Raumfahrzeugen mit modifizierten Andocksystemen ermöglichen. Das Knotenmodul sollte als einziges dauerhaftes Element des eingestellten Orbital Piloted Assembly and Experiment Complex (OPSEK) dienen.

Drucklose Elemente

Aufschlüsselung der ISS-Traversenkomponenten mit Traversen und allen ORUs in situ

Die ISS hat eine große Anzahl externer Komponenten, die keiner Druckbeaufschlagung bedürfen. Die größte davon ist die Integrated Truss Structure (ITS), an der die wichtigsten Solaranlagen und Wärmestrahler der Station montiert sind. Das ITS besteht aus zehn separaten Segmenten, die eine 108,5 Meter (356 Fuß) lange Struktur bilden.

Die Station sollte mehrere kleinere externe Komponenten haben, wie etwa sechs Roboterarme, drei External Stowage Platforms (ESPs) und vier ExPRESS Logistics Carriers (ELCs). Während diese Plattformen es ermöglichen, Experimente (einschließlich MISSE , STP-H3 und Robotic Refueling Mission ) im Vakuum des Weltraums einzusetzen und durchzuführen, indem sie Strom liefern und experimentelle Daten lokal verarbeiten, besteht ihre Hauptfunktion darin, Ersatz- Orbital-Replacement-Units (ORUs ) zu speichern ). ORUs sind Teile, die ersetzt werden können, wenn sie ausfallen oder ihre vorgesehene Lebensdauer überschreiten, einschließlich Pumpen, Speichertanks, Antennen und Batterieeinheiten. Solche Einheiten werden entweder durch Astronauten während der EVA oder durch Roboterarme ersetzt. Mehrere Shuttle-Missionen waren der Lieferung von ORUs gewidmet, darunter STS-129 , STS-133 und STS-134. Bis Januar 2011 wurde nur ein anderes Transportmittel für ORUs genutzt – das japanische Frachtschiff HTV-2  – das ein FHRC und CTC-2 über seine Exposed Pallet (EP) lieferte.

Bau der integrierten Fachwerkstruktur über Neuseeland.

Es gibt auch kleinere Expositionseinrichtungen, die direkt an Labormodulen montiert sind; Die Kibō Exposed Facility dient als externe „ Veranda “ für den Kibō -Komplex, und eine Einrichtung im europäischen Columbus - Labor stellt Strom- und Datenanschlüsse für Experimente wie die European Technology Exposure Facility und das Atomic Clock Ensemble in Space bereit . Ein Fernerkundungsinstrument , SAGE III-ISS , wurde im Februar 2017 an Bord von CRS-10 an die Station geliefert , und das NICER - Experiment wurde im Juni 2017 an Bord von CRS-11 geliefert . Die größte wissenschaftliche Nutzlast, die extern an der ISS angebracht ist, ist Alpha Magnetic Spektrometer (AMS), ein Teilchenphysik-Experiment, das im Mai 2011 auf STS-134 gestartet und extern am ITS montiert wurde. Das AMS misst kosmische Strahlung, um nach Hinweisen auf Dunkle Materie und Antimaterie zu suchen.

Die kommerzielle Bartolomeo External Payload Hosting Platform, hergestellt von Airbus, wurde am 6. März 2020 an Bord von CRS-20 gestartet und an das europäische Columbus - Modul angeschlossen. Es wird zusätzliche 12 externe Nutzlastslots bereitstellen, die die acht auf den ExPRESS Logistics Carriers , zehn auf Kibō und vier auf Columbus ergänzen . Das System ist so konzipiert, dass es von Robotern gewartet werden kann und keinen Eingriff durch Astronauten erfordert. Es ist nach dem jüngeren Bruder von Christoph Kolumbus benannt.

Roboterarme und Frachtkräne

Dextre kann, wie viele der Experimente und Roboterarme der Station, von der Erde aus bedient werden, sodass Aufgaben ausgeführt werden können, während die Besatzung schläft.

Die integrierte Truss-Struktur dient als Basis für das primäre Fernmanipulatorsystem der Station, das Mobile Servicing System (MSS), das aus drei Hauptkomponenten besteht:

  • Canadarm2 , der größte Roboterarm auf der ISS, hat eine Masse von 1.800 Kilogramm (4.000 lb) und wird verwendet, um: Raumfahrzeuge und Module am USOS anzudocken und zu manipulieren; Besatzungsmitglieder und Ausrüstung während EVAs an Ort und Stelle zu halten; und bewege Dextre herum, um Aufgaben auszuführen.
  • Dextre ist ein 1.560 kg (3.440 lb) schwerer Robotermanipulator mit zwei Armen und einem rotierenden Torso, mit Elektrowerkzeugen, Beleuchtung und Video zum Austausch von Orbital Replacement Units (ORUs) und zum Ausführen anderer Aufgaben, die eine Feinsteuerung erfordern.
  • Das Mobile Base System (MBS) ist eine Plattform, die auf Schienen entlang des Hauptträgers der Station fährt, der als mobile Basis für Canadarm2 und Dextre dient und es den Roboterarmen ermöglicht, alle Teile des USOS zu erreichen.
(OBSS) installiert, das zur Inspektion von Hitzeschildkacheln bei Space-Shuttle-Missionen verwendet wurde und das auf der Station verwendet werden kann, um die Reichweite des MSS zu erhöhen . Mitarbeiter auf der Erde oder der ISS können die MSS-Komponenten ferngesteuert bedienen und Arbeiten außerhalb der Station ausführen, ohne dass Weltraumspaziergänge erforderlich sind.

Japans Remote Manipulator System , das die Kibō Exposed Facility bedient, wurde auf STS-124 gestartet und ist an das Kibō Pressurized Module angeschlossen. Der Arm ähnelt dem Space-Shuttle-Arm, da er an einem Ende fest angebracht ist und am anderen einen einrastenden Endeffektor für Standard-Greiferbefestigungen hat.

Der europäische Roboterarm , der das russische Orbitalsegment bedienen wird, wurde zusammen mit dem Nauka -Modul gestartet. Das ROS erfordert keine Manipulation von Raumfahrzeugen oder Modulen, da alle Raumfahrzeuge und Module automatisch andocken und auf die gleiche Weise verworfen werden können. Die Besatzung nutzt die beiden Frachtkräne Strela ( russisch :

Стрела́
, wörtlich „Pfeil“) während der EVAs, um Besatzung und Ausrüstung um das ROS zu bewegen. Jeder Strela-Kran hat eine Masse von 45 kg (99 lb).

Ehemaliges Modul

Pirs

Pirs (russisch: Пирс, lit. „Pier“) wurde am 14. September 2001 als ISS Assembly Mission 4R auf einer russischen Sojus-U-Rakete mit einem modifizierten Progress-Raumschiff , Progress M-SO1 , als Oberstufe gestartet. Pirs wurde am 26. Juli 2021 um 10:56 UTC von Progress MS-16 abgedockt und am selben Tag um 14:51 UTC aus der Umlaufbahn genommen, um Platz für das Nauka -Modul zu schaffen, das an der Raumstation befestigt werden soll. Vor ihrem Abflug diente Pirs als primäre russische Luftschleuse auf der Station, in der die russischen Orlan-Raumanzüge gelagert und renoviert wurden.

ISS-65 Pirs Andockabteilung trennt sich von der Raumstation

Geplante Komponenten

Axiom-Segment

zu verankern, und wird seinen Betrieb auf der Axiom-Raumstation nach der Stilllegung der ISS Ende der 2020er Jahre fortsetzen.

Vorgeschlagene Komponenten

Xbase

Hergestellt von Bigelow Aerospace . Im August 2016 handelte Bigelow eine Vereinbarung mit der NASA aus, um im Rahmen der zweiten Phase von Next Space Technologies for Exploration Partnerships einen vollwertigen Bodenprototyp Deep Space Habitation auf Basis des B330 zu entwickeln. Das Modul heißt Expandable Bigelow Advanced Station Enhancement (XBASE), da Bigelow hofft, das Modul testen zu können, indem er es an der Internationalen Raumstation anbringt.

Unabhängigkeit-1

Nanoracks entwickelt nach dem Abschluss seines Vertrags mit der NASA und dem Gewinn des Phase-II-Preises von NextSTEPs nun sein Konzept Independence-1 (früher bekannt als Ixion), das ausgebrannte Raketentanks in einen bewohnbaren Wohnbereich verwandeln würde, der im Weltraum getestet werden kann. Im Frühjahr 2018 gab Nanoracks bekannt, dass Ixion nun als Independence-1 bekannt ist, der erste „Außenposten“ im Space Outpost Program von Nanoracks.

Demonstration der Nautilus-X-Zentrifuge

Wenn sie produziert wird, wird diese Zentrifuge die erste Weltraumdemonstration einer ausreichend großen Zentrifuge für künstliche partielle G-Effekte sein. Es soll ein Schlafmodul für die ISS-Besatzung werden.

Stornierte Komponenten

Das abgebrochene Wohnmodul im Bau bei Michoud im Jahr 1997

Mehrere für die Station geplante Module wurden im Laufe des ISS-Programms gestrichen. Zu den Gründen gehören Budgetbeschränkungen, die Module, die unnötig werden, und die Neugestaltung der Station nach der Columbia - Katastrophe 2003 . Das US Centrifuge Accommodations Module hätte wissenschaftliche Experimente in verschiedenen Ebenen künstlicher Schwerkraft durchgeführt . Das US Habitation Module hätte als Wohnquartier der Station gedient. Stattdessen sind die Wohnräume nun über die Station verteilt. Das US Interim Control Module und das ISS Propulsion Module hätten die Funktionen von Zvezda im Falle eines Startfehlers ersetzt. Für die wissenschaftliche Forschung waren zwei russische Forschungsmodule geplant. Sie hätten an ein russisches Universal-Docking-Modul angedockt . Die Russian Science Power Platform hätte das russische Orbitalsegment unabhängig von den ITS-Solaranlagen mit Strom versorgt.

Science Power Module 1 und 2 (umfunktionierte Komponenten)

Science Power Module 1 ( SPM-1 , auch bekannt als NEM-1 ) und Science Power Module 2 ( SPM-2 , auch bekannt als NEM-2 ) sind Module, die ursprünglich frühestens 2024 auf der ISS eintreffen sollten docken Sie an das Prichal -Modul an, das derzeit an das Nauka -Modul angedockt ist. Im April 2021 kündigte Roscosmos an, dass NEM-1 als Kernmodul der geplanten Russian Orbital Service Station (ROSS) umfunktioniert werden soll, frühestens 2025 starten und entweder vor oder nach der ISS an das frei fliegende Modul Nauka andocken soll wurde deorbitiert. NEM-2 könnte in ein weiteres „Basis“-Kernmodul umgewandelt werden, das 2028 auf den Markt kommen würde.

Onboard-Systeme

Lebenserhaltung

Die kritischen Systeme sind das Atmosphärenkontrollsystem, das Wasserversorgungssystem, die Lebensmittelversorgungseinrichtungen, die Sanitär- und Hygieneausrüstung sowie die Branderkennungs- und -unterdrückungsausrüstung. Die Lebenserhaltungssysteme des russischen Orbitalsegments sind im Zvezda -Servicemodul enthalten. Einige dieser Systeme werden durch Geräte im USOS ergänzt. Das Nauka -Labor verfügt über ein komplettes Set an Lebenserhaltungssystemen.

Atmosphärische Kontrollsysteme

Ein Flussdiagramm, das die Komponenten des ISS-Lebenserhaltungssystems zeigt.
Die Wechselwirkungen zwischen den Komponenten des ISS Environmental Control and Life Support System (ECLSS)

Die Atmosphäre an Bord der ISS ähnelt der der Erde . Der normale Luftdruck auf der ISS beträgt 101,3 kPa (14,69 psi); das gleiche wie auf Meereshöhe auf der Erde. Eine erdähnliche Atmosphäre bietet Vorteile für den Komfort der Besatzung und ist aufgrund des erhöhten Risikos eines Feuers, wie es für den Tod der Besatzung von Apollo 1 verantwortlich ist, viel sicherer als eine reine Sauerstoffatmosphäre. Auf allen russischen und sowjetischen Raumfahrzeugen wurden erdähnliche atmosphärische Bedingungen aufrechterhalten.

entfernt .

entstehen . Dieses Gerät wird manuell betrieben.

durch Elektrolyse. Der erzeugte Wasserstoff wird mit Kohlendioxid aus der Kabinenatmosphäre kombiniert und in Wasser und Methan umgewandelt.

Leistung und thermische Kontrolle

Russische Solaranlagen, von Sonnenuntergang hinterleuchtet
Eines der acht auf Traversen montierten Paare von USOS-Solaranlagen
ISS neue Roll-out-Solaranlage, gesehen von einer Zoomkamera auf dem P6-Träger

Doppelseitige Solaranlagen versorgen die ISS mit Strom . Diese zweiseitigen Zellen sammeln auf der einen Seite direktes Sonnenlicht und auf der anderen Seite von der Erde reflektiertes Licht und sind effizienter und arbeiten bei einer niedrigeren Temperatur als einseitige Zellen, die üblicherweise auf der Erde verwendet werden.

ermöglicht kleinere, leichtere Leiter, auf Kosten der Sicherheit der Besatzung. Die beiden Stationssegmente teilen sich die Stromversorgung mit Umrichtern.

Die USOS-Solarfelder sind als vier Flügelpaare für eine Gesamtproduktion von 75 bis 90 Kilowatt angeordnet. Diese Arrays werden normalerweise der Sonne nachgeführt, um die Stromerzeugung zu maximieren. Jede Anordnung hat eine Fläche von etwa 375 m 2 (4.036 sq ft) und eine Länge von 58 m (190 ft). In der vollständigen Konfiguration verfolgen die Solararrays die Sonne, indem sie den Alpha - Gimbal einmal pro Umlauf drehen; Der Beta-Gimbal folgt langsameren Änderungen des Winkels der Sonne zur Umlaufbahnebene. Der Night Glider-Modus richtet die Solaranlagen nachts parallel zum Boden aus, um den erheblichen aerodynamischen Widerstand bei der relativ niedrigen Umlaufbahnhöhe der Station zu reduzieren.

Die Station verwendete ursprünglich wiederaufladbare Nickel-Wasserstoff-Batterien (

NiH 2
) für die kontinuierliche Stromversorgung während der 45 Minuten jeder 90-Minuten-Umlaufbahn, in der sie von der Erde verfinstert wird. Die Batterien werden auf der Tagseite der Umlaufbahn aufgeladen. Sie hatten eine Lebensdauer von 6,5 Jahren (über 37.000 Lade-/Entladezyklen) und wurden während der erwarteten Lebensdauer der Station von 20 Jahren regelmäßig ausgetauscht. Ab 2016 wurden die Nickel-Wasserstoff-Batterien durch Lithium-Ionen-Batterien ersetzt , die voraussichtlich bis zum Ende des ISS-Programms halten werden.

Die großen Sonnenkollektoren der Station erzeugen eine hohe Potentialspannungsdifferenz zwischen der Station und der Ionosphäre. Dies könnte Lichtbögen durch isolierende Oberflächen und Sputtern von leitfähigen Oberflächen verursachen, wenn Ionen durch die Plasmahülle des Weltraumfahrzeugs beschleunigt werden. Um dies abzumildern, erzeugen Plasmakontakteinheiten Strompfade zwischen der Station und dem umgebenden Raumplasma.

Diagramm des ISS External Active Thermal Control System (EATCS).

Die Systeme und Experimente der Station verbrauchen viel elektrische Energie, die fast vollständig in Wärme umgewandelt wird. Um die Innentemperatur innerhalb praktikabler Grenzen zu halten, besteht ein passives thermisches Steuersystem (PTCS) aus externen Oberflächenmaterialien, Isolierungen wie MLI und Wärmerohren. Wenn das PTCS mit der Wärmelast nicht Schritt halten kann, hält ein External Active Thermal Control System (EATCS) die Temperatur aufrecht. Das EATCS besteht aus einem internen, ungiftigen Wasserkühlkreislauf, der zum Kühlen und Entfeuchten der Atmosphäre verwendet wird und die gesammelte Wärme in einen externen Flüssigammoniakkreislauf überträgt . Von den Wärmetauschern wird Ammoniak in externe Heizkörper gepumpt, die Wärme als Infrarotstrahlung abgeben, und dann zurück zur Station. Das EATCS sorgt für die Kühlung aller US-Druckmodule, einschließlich Kibō und Columbus , sowie der Hauptstromverteilungselektronik der Traversen S0, S1 und P1. Es kann bis zu 70 kW abgeben. Dies ist viel mehr als die 14 kW des Early External Active Thermal Control System (EEATCS) über den Early Ammonia Servicer (EAS), der auf STS-105 gestartet und auf dem P6 Truss installiert wurde.

Kommunikation und Computer

Diagramm, das Kommunikationsverbindungen zwischen der ISS und anderen Elementen zeigt.

Die Funkkommunikation stellt Telemetrie- und wissenschaftliche Datenverbindungen zwischen der Station und den Kontrollzentren der Mission bereit . Funkverbindungen werden auch während Rendezvous- und Andockvorgängen sowie für die Audio- und Videokommunikation zwischen Besatzungsmitgliedern, Fluglotsen und Familienmitgliedern verwendet. Daher ist die ISS mit internen und externen Kommunikationssystemen ausgestattet, die für unterschiedliche Zwecke verwendet werden.

Außenseite von

Das US Orbital Segment (USOS) nutzt zwei getrennte Funkverbindungen: S-Band (Audio, Telemetrie, Steuerung – auf dem P1/S1-Träger) und Ku - Band (Audio, Video und Daten – auf dem Z1 -Träger ) Systeme . Diese Übertragungen werden über das United States Tracking and Data Relay Satellite System (TDRSS) im geostationären Orbit geleitet , was eine nahezu kontinuierliche Echtzeitkommunikation mit dem Christopher C. Kraft Jr. Mission Control Center (MCC-H) in Houston ermöglicht . Datenkanäle für das Canadarm2, das europäische Columbus - Labor und die japanischen Kibō - Module wurden ursprünglich auch über die S-Band- und Ku - Band-Systeme geleitet, wobei das europäische Datenrelaissystem und ein ähnliches japanisches System das TDRSS in dieser Rolle ergänzen sollten. Die Kommunikation zwischen den Modulen erfolgt über ein internes drahtloses Netzwerk .

Eine Reihe von Laptops im US-Labor
Laptop-Computer umgeben die Canadarm2-Konsole
Eine Fehlermeldung zeigt ein Problem mit der Festplatte auf dem ISS-Laptop an
angebrachte Proximity Communications Equipment, um genau an die Station anzudocken.

Download und 3 Mbit/s Upload von der Station lieferte, rüstete die NASA das System Ende August 2019 auf und erhöhte die Geschwindigkeiten auf 600 Mbit/s. Laptop-Festplatten fallen gelegentlich aus und müssen ersetzt werden. Andere Computerhardwareausfälle umfassen Fälle in den Jahren 2001, 2007 und 2017; Einige dieser Ausfälle haben dazu geführt, dass EVAs Computermodule in extern montierten Geräten ersetzen mussten. auf Linux erfolgte im Mai 2013 aus Gründen der Zuverlässigkeit, Stabilität und Flexibilität.

Im Jahr 2017 wurde im Rahmen der OA-7-Mission ein SG100-Cloud-Computer zur ISS gestartet. Es wurde von NCSIST aus Taiwan hergestellt und in Zusammenarbeit mit der Academia Sinica und der National Central University im Auftrag der NASA entwickelt.

Operationen

Expeditionen

Zarya und Unity wurden erstmals am 10. Dezember 1998 gemeldet.
Sojus TM-31 wird vorbereitet, um im Oktober 2000 die erste Stammbesatzung zur Station zu bringen

Jede ständige Besatzung erhält eine Expeditionsnummer. Expeditionen dauern bis zu sechs Monate, vom Start bis zum Ausdocken, ein „Inkrement“ deckt den gleichen Zeitraum ab, umfasst jedoch Frachtraumfahrzeuge und alle Aktivitäten. Die Expeditionen 1 bis 6 bestanden aus dreiköpfigen Besatzungen. Die Expeditionen 7 bis 12 wurden nach der Zerstörung des NASA-Shuttles Columbia auf das sichere Minimum von zwei reduziert . Von Expedition 13 an wurde die Besatzung um 2010 herum allmählich auf sechs erhöht. Mit der Ankunft der Besatzung auf US -Nutzfahrzeugen ab 2020 hat die NASA angegeben, dass die Expeditionsgröße auf sieben Besatzungsmitglieder erhöht werden könnte, die Anzahl, für die die ISS ursprünglich konzipiert war.

auf den

Privatflüge

Reisende, die für ihre eigene Reise in den Weltraum bezahlen, werden von Roscosmos und der NASA als Raumflugteilnehmer bezeichnet und manchmal als "Weltraumtouristen" bezeichnet, ein Begriff, den sie im Allgemeinen nicht mögen. Bis 2021 haben sieben Weltraumtouristen die ISS besucht; Alle sieben wurden mit dem russischen Sojus-Raumschiff zur ISS transportiert. Wenn professionelle Besatzungen in einer Anzahl wechseln, die nicht durch die drei Sitze in einer Sojus teilbar ist, und ein Besatzungsmitglied für einen kurzen Aufenthalt nicht geschickt wird, wird der Ersatzsitz von MirCorp über Space Adventures verkauft. Der Weltraumtourismus wurde 2011 gestoppt, als das Space Shuttle ausgemustert und die Besatzungsgröße der Station auf sechs reduziert wurde, da die Partner für den Zugang zur Station auf russische Transportsitze angewiesen waren. Die Flugpläne für Sojus wurden nach 2013 erweitert und ermöglichten fünf Sojus-Flüge (15 Sitzplätze) mit nur zwei erforderlichen Expeditionen (12 Sitzplätze). Die verbleibenden Plätze sollten für rund 40 Millionen US-Dollar an Mitglieder der Öffentlichkeit verkauft werden, die eine medizinische Untersuchung bestehen konnten. ESA und NASA kritisierten die private Raumfahrt zu Beginn der ISS, und die NASA widersetzte sich zunächst der Ausbildung von Dennis Tito , dem ersten Menschen, der für seine eigene Überfahrt zur ISS bezahlte.

Anousheh Ansari war die erste selbst finanzierte Frau, die zur ISS flog, sowie die erste Iranerin im Weltraum. Beamte berichteten, dass ihre Ausbildung und Erfahrung sie zu viel mehr als einer Touristin machten und ihre Leistungen im Training „hervorragend“ gewesen seien. Während ihres 10-tägigen Aufenthalts absolvierte sie russische und europäische Studien in den Bereichen Medizin und Mikrobiologie. Der Dokumentarfilm Space Tourists aus dem Jahr 2009 folgt ihrer Reise zur Station, wo sie sich „einen uralten Menschheitstraum erfüllte: unseren Planeten als ‚normale Person‘ zu verlassen und ins Weltall zu reisen“.

Im Jahr 2008 platzierte der Raumfahrtteilnehmer Richard Garriott während seines Fluges einen Geocache an Bord der ISS. Dies ist derzeit der einzige existierende nicht-terrestrische Geocache. Gleichzeitig wurde der Immortality Drive , eine elektronische Aufzeichnung von acht digitalisierten menschlichen DNA-Sequenzen , an Bord der ISS platziert.

Flottenbetrieb

Die Frachtschiffe Dragon und Cygnus wurden im April 2016 zum ersten Mal gemeinsam an der ISS angedockt.
Japans Kounotori 4 Liegeplätze

Eine Vielzahl von bemannten und unbemannten Raumfahrzeugen haben die Aktivitäten der Station unterstützt. Zu den Flügen zur ISS gehören 37 Space-Shuttle-Missionen, 75 Progress-Nachschubraumschiffe (einschließlich der modifizierten M-MIM2- und M-SO1 -Modultransporter ), 59 bemannte Sojus-Raumschiffe, 5 europäische ATVs , 9 japanische HTVs , 22 SpaceX Dragon- und 16 Cygnus - Missionen.

Derzeit gibt es zwölf verfügbare Docking-Ports für den Besuch von Raumfahrzeugen:

  1. Harmonie vorwärts (mit PMA 2 / IDA 2 )
  2. Harmonie -Zenit (mit PMA 3 / IDA 3 )
  3. Harmonie Nadir
  4. Unity -Nadir
  5. Prichal- Nadir
  6. Prichal achtern
  7. Prichal nach vorn
  8. Prichal Steuerbord
  9. Prichal- Hafen
  10. Nauka nach vorn
  11. Poisk- Zenit
  12. Rassvet Nadir
  13. Swesda achtern

Mit Besatzung

Bis zum 30. Dezember 2021 hatten 251 Menschen aus 19 Ländern die Raumstation besucht, viele davon mehrfach. Die Vereinigten Staaten schickten 155 Personen, Russland schickte 52, 11 Japaner, acht Kanadier, fünf Italiener, vier Franzosen, vier Deutsche, und je einer aus Belgien, Brasilien, Dänemark, Großbritannien, Kasachstan, Malaysia, die Niederlande, Südafrika, Südkorea, Spanien, Schweden und die Vereinigten Arabischen Emirate.

Ungeschraubt

Unbemannte Raumflüge zur ISS werden hauptsächlich zur Lieferung von Fracht durchgeführt, jedoch haben auch mehrere russische Module nach unbemannten Starts an den Außenposten angedockt. Versorgungsmissionen verwenden normalerweise das russische Raumschiff Progress , europäische ATVs , japanische Kounotori - Fahrzeuge und die amerikanischen Raumschiffe Dragon und Cygnus . Das primäre Andocksystem für Progress-Raumfahrzeuge ist das automatisierte Kurs -System mit dem manuellen TORU -System als Backup. ATVs verwenden ebenfalls Kurs, sind jedoch nicht mit TORU ausgestattet. Progress und ATV können bis zu sechs Monate angedockt bleiben. Das andere Raumschiff – das japanische HTV, das SpaceX Dragon (unter CRS Phase 1) und das Northrop Grumman Cygnus – treffen sich mit der Station, bevor sie mit Canadarm2 festgehalten und für ein bis zwei Monate am Nadir-Port des Harmony- oder Unity -Moduls festgemacht werden . In CRS Phase 2 dockt Cargo Dragon autonom an IDA-2 oder IDA-3 an. Bis Dezember 2020 haben Progress-Raumschiffe die meisten unbemannten Missionen zur ISS geflogen.

Derzeit angedockt/angelegt

Darstellung der Starts, Ankünfte und Abflüge der ISS-Besuchsfahrzeuge. Live-Link auf nasa.gov.
Raumfahrzeug Typ Mission Standort Ankunft ( UTC ) Abreise (geplant) Fortschritt MS Nr. 447
Russland
Ungeschraubt Fortschritt MS-18 Swesda achtern 30. Oktober 2021 April 2022 Crew-Drachen  -Ausdauer
Vereinigte Staaten
Mit Besatzung Besatzung-3 Harmonie nach vorne 12. November 2021 Ende April 2022 Fortschritt MS Nr. 449
Russland
Ungeschraubt Fortschritt MS-19 Poisk- Zenit 17. Februar 2022 Februar 2023 Verkäufer von SS Piers
Vereinigte Staaten
Ungeschraubt NG-17 Unity -Nadir 21. Februar 2022 Mai 2022 Sojus MS Koroljow
Russland
Mit Besatzung Sojus MS-21 Prichal- Nadir 18. März 2022 September 2022 Besatzungsdrache  Freiheit
Vereinigte Staaten
Mit Besatzung Besatzung-4 Harmonie im Zenit 28. April 2022 September 2022

Module/Raumfahrzeuge mit ausstehender Verlegung/Installation

Module und Raumfahrzeuge Typ Aktueller Standort Standort verlegt Umzugsdatum (geplant) Crew Dragon Freedom ( SpaceX Crew-4 )
Vereinigte Staaten
Mit Besatzung Harmony -Zenitport Harmony- Forward-Port Mai 2022 EPOCHE
Russland
Modul Nauka achtern Ein Vorwärtsgreifer von April 2022 Tragbarer ERA -Workpost
Russland
Modul Rasvet nach vorn Nauka achtern April 2022 Nauka- Heizkörper
Russland
Modul Rassvet Steuerbord Nauka oben nach vorne 2022 Luftschleuse des Nauka- Experiments
Russland
Modul Rassvet Steuerbord Nauka -Vorderhafen 2022 Nauka Befestigungsmittel für große Nutzlasten
Russland
Modul ISS-interner Speicher Nauka unten achtern 2022

Geplante Missionen

  • Alle Daten sind UTC . Termine sind die frühestmöglichen Termine und können sich ändern.
  • Die vorderen Häfen befinden sich entsprechend ihrer normalen Fahrtrichtung und Ausrichtung ( Attitude ) an der Vorderseite der Station. Achtern befindet sich auf der Rückseite der Station und wird von Raumfahrzeugen verwendet, die die Umlaufbahn der Station verstärken. Nadir ist der Erde am nächsten, Zenith ist oben. Der Hafen befindet sich links, wenn man mit den Füßen zur Erde zeigt und in Fahrtrichtung schaut; Steuerbord nach rechts.
Mission Startdatum ( NETTO ) Raumfahrzeug Typ Startfahrzeug Startplatz Startanbieter Andock-/Anlegehafen Boe OFT 2 19. Mai 2022 Boeing Starliner SC-2 Ungeschraubt Atlas V N22
Vereinigte Staaten
Cape Canaveral SLC-41
Vereinigte Staaten
United Launch Alliance Harmonie nach vorne SpX-25 Mai 2022 Ungeschraubt Falcon 9 Block 5
Vereinigte Staaten
Kennedy LC-39A
Vereinigte Staaten
SpaceX Harmonie im Zenit Modul Fortschritt MS-20 3. Juni 2022 Fortschritt MS Nr. 450 Ungeschraubt Sojus-2.1a
Kasachstan
Standort Baikonur 31/6
Russland
Roskosmos Poisk- Zenit Sojus MS-22 21. September 2022 Sojus MS Mit Besatzung Sojus-2.1a
Kasachstan
Standort Baikonur 31/6
Russland
Roskosmos Rassvet Nadir SpX-26 September 2022 Cargo-Drache Ungeschraubt Falcon 9 Block 5
Vereinigte Staaten
Kennedy LC-39A
Vereinigte Staaten
SpaceX Harmonie im Zenit Modul Boe-CFT Q3 2022 Boeing Starliner Calypso Mit Besatzung Atlas V N22
Vereinigte Staaten
Cape Canaveral SLC-41
Vereinigte Staaten
United Launch Alliance Harmonie nach vorne SpaceX-Crew-5 Q4 2022 Crew-Drache Mit Besatzung Falcon 9 Block 5
Vereinigte Staaten
Kennedy LC-39A
Vereinigte Staaten
SpaceX Harmonie vorwärts oder Zenit AX-2 Q4 2022 Crew-Drache Mit Besatzung Falcon 9 Block 5
Vereinigte Staaten
Kennedy LC-39A
Vereinigte Staaten
SpaceX Harmonie vorwärts oder Zenit SNC-1 Februar 2023 Traumjäger Hartnäckigkeit Ungeschraubt Vulkanischer Zentaur VC4L
Vereinigte Staaten
Cape Canaveral SLC-41
Vereinigte Staaten
United Launch Alliance Harmonie Nadir NG-18 März 2023 Schwan Ungeschraubt Antares 230+
Vereinigte Staaten
Wallops Pad OA
Vereinigte Staaten
Northrop Grummann Unity -Nadir Starliner-1 März 2023 Boeing Starliner Mit Besatzung Atlas V N22
Vereinigte Staaten
Cape Canaveral SLC-41
Vereinigte Staaten
United Launch Alliance Harmonie nach vorne HTV-X1 April 2023 HTV-X Ungeschraubt H3-24L
Japan
Tanegashima LA-Y2
Japan
JAXA Harmonie Nadir NG-19 September 2023 Schwan Ungeschraubt Antares 230+
Vereinigte Staaten
Wallops Pad OA
Vereinigte Staaten
Northrop Grummann Unity -Nadir

Docking

Das Versorgungsfahrzeug Progress M-14M im Anflug auf die ISS im Jahr 2012. Mehr als 50 unbemannte Progress - Raumschiffe haben während der Lebensdauer der Station Nachschub geliefert.
zu erkennen , zusammen mit dem Kurs-System für Redundanz. Die Besatzung beaufsichtigt diese Fahrzeuge, greift jedoch nicht ein, außer um in Notfällen Abbruchbefehle zu senden. Progress- und ATV-Versorgungsschiffe können sechs Monate auf der ISS bleiben, was eine große Flexibilität bei der Besatzungszeit zum Be- und Entladen von Vorräten und Müll ermöglicht.

Von den ersten Stationsprogrammen an verfolgten die Russen eine automatisierte Docking-Methodik, die die Besatzung in Override- oder Überwachungsrollen einsetzte. Obwohl die anfänglichen Entwicklungskosten hoch waren, ist das System mit Standardisierungen sehr zuverlässig geworden, die erhebliche Kostenvorteile bei sich wiederholenden Operationen bieten.

Sojus-Raumschiffe, die für die Besatzungsrotation verwendet werden, dienen auch als Rettungsboote für die Notfallevakuierung. Sie werden alle sechs Monate ersetzt und wurden nach der Columbia -Katastrophe verwendet, um gestrandete Besatzungsmitglieder von der ISS zurückzuholen. Für eine durchschnittliche Expedition werden

2.722 kg
Vorräte benötigt, und bis zum 9. März 2011 hatten die Besatzungen insgesamt rund
22.000 Mahlzeiten
zu sich genommen . Sojus-Crew-Rotationsflüge und Progress-Versorgungsflüge besuchen die Station durchschnittlich zwei- bzw. dreimal pro Jahr.

Andere Fahrzeuge legen an anstatt anzudocken. Das japanische H-II-Transferfahrzeug parkte sich in immer näheren Umlaufbahnen zur Station und wartete dann auf "Annäherungs" -Befehle der Besatzung, bis es nahe genug war, damit ein Roboterarm das Fahrzeug festhalten und an der USOS anlegen konnte. Liegende Fahrzeuge können International Standard Payload Racks transportieren . Liegeplatz japanischer Raumfahrzeuge für ein bis zwei Monate. Die Liegeplätze Cygnus und SpaceX Dragon wurden beauftragt, im Rahmen von Phase 1 des Commercial Resupply Services- Programms Fracht zur Station zu fliegen .

Vom 26. Februar 2011 bis zum 7. März 2011 hatten vier der Regierungspartner (USA, ESA, Japan und Russland) ihre Raumfahrzeuge (NASA Shuttle, ATV, HTV, Progress und Soyuz) an der ISS angedockt, das einzige Mal, dass dies passiert ist Datum. Am 25. Mai 2012 lieferte SpaceX die erste kommerzielle Fracht mit einem Dragon-Raumschiff aus.

Fenster starten und andocken

Vor dem Andocken eines Raumfahrzeugs an die ISS wird die Navigations- und Lagekontrolle ( GNC ) an die Bodenkontrolle des Herkunftslandes des Raumfahrzeugs übergeben. GNC ist so eingestellt, dass die Station im Weltraum driften kann, anstatt ihre Triebwerke abzufeuern oder sich mit Gyroskopen zu drehen. Die Sonnenkollektoren der Station werden mit der Kante zum ankommenden Raumschiff gedreht, sodass Rückstände von ihren Triebwerken die Zellen nicht beschädigen. Vor seiner Stilllegung wurde Shuttle-Starts oft Vorrang vor Sojus eingeräumt, wobei gelegentlich Sojus-Ankünfte mit Besatzung und zeitkritischen Frachten, wie z. B. Materialien für biologische Experimente, Vorrang erhielten.

Instandsetzung

Ersatzteile werden ORUs genannt ; einige werden extern auf Paletten gelagert, die als ELCs und ESPs bezeichnet werden .
Zwei schwarze und orangefarbene Solarfelder, die ungleichmäßig und mit einem sichtbaren großen Riss dargestellt sind.  Ein Besatzungsmitglied in einem Raumanzug, der am Ende eines Roboterarms befestigt ist, hält ein Gitterwerk zwischen zwei Sonnensegeln.
Mike Hopkins während eines Weltraumspaziergangs

Orbital Replacement Units (ORUs) sind Ersatzteile, die einfach ausgetauscht werden können, wenn eine Einheit entweder ihre vorgesehene Lebensdauer überschreitet oder ausfällt. Beispiele für ORUs sind Pumpen, Lagertanks, Controllerboxen, Antennen und Batterieeinheiten. Einige Einheiten können mit Roboterarmen ersetzt werden. Die meisten werden außerhalb der Station gelagert, entweder auf kleinen Paletten namens ExPRESS Logistics Carriers (ELCs) oder auf größeren Plattformen namens External Stowage Platforms , auf denen auch wissenschaftliche Experimente stattfinden. Beide Arten von Paletten liefern Strom für viele Teile, die durch die Weltraumkälte beschädigt werden könnten und beheizt werden müssen. Die größeren Logistikunternehmen verfügen auch über LAN-Verbindungen (Local Area Network) für die Telemetrie, um Experimente anzuschließen. Um 2011, vor dem Ende des NASA-Shuttle-Programms, wurde stark darauf geachtet, die USOS mit ORUs zu bestücken, da ihre kommerziellen Ersatzfahrzeuge, Cygnus und Dragon, ein Zehntel bis ein Viertel der Nutzlast tragen.

Unerwartete Probleme und Ausfälle haben sich auf den Montagezeitplan und die Arbeitspläne der Station ausgewirkt, was zu Perioden eingeschränkter Kapazitäten geführt hat, und in einigen Fällen hätte die Station aus Sicherheitsgründen aufgegeben werden können. Zu den schwerwiegenden Problemen gehören ein Luftleck aus dem USOS im Jahr 2004, das Ablassen von Dämpfen aus einem Elektron - Sauerstoffgenerator im Jahr 2006 und der Ausfall der Computer im ROS im Jahr 2007 während STS-117 , das die Station ohne Triebwerk, Elektron , Vozdukh und verließ andere Umweltkontrollsystemoperationen. Im letzteren Fall wurde als Hauptursache Kondensation in elektrischen Anschlüssen festgestellt, die zu einem Kurzschluss führte.

Während STS-120 im Jahr 2007 und nach der Verlegung des P6-Traversen und der Solaranlagen wurde beim Entfalten festgestellt, dass die Solaranlage gerissen war und sich nicht richtig entfaltete. Eine EVA wurde von Scott Parazynski durchgeführt , unterstützt von Douglas Wheelock . Es wurden zusätzliche Vorkehrungen getroffen, um das Risiko eines Stromschlags zu verringern, da die Reparaturen durchgeführt wurden, während die Solaranlage dem Sonnenlicht ausgesetzt war. Auf die Probleme mit dem Array folgten im selben Jahr Probleme mit dem Steuerbord-Solar-Alpha-Drehgelenk (SARJ), das die Arrays auf der Steuerbordseite der Station dreht. Es wurden übermäßige Vibrationen und hohe Stromspitzen im Array-Antriebsmotor festgestellt, was zu der Entscheidung führte, die Bewegung des steuerbordseitigen SARJ erheblich einzuschränken, bis die Ursache geklärt war. Inspektionen während EVAs bei STS-120 und STS-123 zeigten eine starke Verunreinigung durch metallische Späne und Ablagerungen im großen Antriebszahnrad und bestätigten Schäden an den großen metallischen Lagerflächen, sodass das Gelenk gesperrt wurde, um weitere Schäden zu verhindern. Reparaturen an den Gelenken wurden während STS-126 mit Schmierung und dem Austausch von 11 von 12 Trundle-Lagern am Gelenk durchgeführt.

Im September 2008 wurde erstmals eine Beschädigung des S1-Kühlers in Sojus-Bildern bemerkt. Das Problem wurde zunächst nicht als schwerwiegend angesehen. Die Bilder zeigten, dass sich die Oberfläche einer Teilplatte von der darunter liegenden zentralen Struktur abgelöst hat, möglicherweise aufgrund von Mikrometeoroiden oder Trümmereinschlägen. Am 15. Mai 2009 wurde der Ammoniakschlauch der beschädigten Kühlerverkleidung durch das computergesteuerte Schließen eines Ventils mechanisch vom Rest des Kühlsystems abgesperrt. Das gleiche Ventil wurde dann verwendet, um das Ammoniak aus der beschädigten Platte abzulassen, wodurch die Möglichkeit eines Ammoniaklecks ausgeschlossen wurde. Es ist auch bekannt, dass eine Triebwerksabdeckung des Servicemoduls den S1-Kühler traf, nachdem sie während einer EVA im Jahr 2008 abgeworfen worden war, aber ihre Auswirkung, falls vorhanden, wurde nicht bestimmt.

In den frühen Morgenstunden des 1. August 2010 ließ ein Ausfall im Kühlkreislauf A (Steuerbordseite), einem von zwei externen Kühlkreisläufen, die Station mit nur der Hälfte ihrer normalen Kühlkapazität und null Redundanz in einigen Systemen zurück. Das Problem schien im Ammoniak-Pumpenmodul zu liegen, das die Ammoniak-Kühlflüssigkeit zirkuliert. Mehrere Subsysteme, darunter zwei der vier CMGs, wurden abgeschaltet.

Der geplante Betrieb auf der ISS wurde durch eine Reihe von EVAs unterbrochen, um das Problem mit dem Kühlsystem zu lösen. Eine erste EVA am 7. August 2010, um das ausgefallene Pumpenmodul zu ersetzen, wurde aufgrund eines Ammoniaklecks in einer von vier Schnellkupplungen nicht vollständig abgeschlossen. Eine zweite EVA am 11. August entfernte erfolgreich das ausgefallene Pumpenmodul. Eine dritte EVA war erforderlich, um die normale Funktionalität von Schleife A wiederherzustellen.

Das Kühlsystem des USOS wird größtenteils von der US-Firma Boeing gebaut, die auch Hersteller der ausgefallenen Pumpe ist.

Die vier Main Bus Switching Units (MBSUs), die sich im S0-Träger befinden, steuern die Stromleitung von den vier Flügeln der Solaranlage zum Rest der ISS. Jede MBSU verfügt über zwei Leistungskanäle, die 160 V DC von den Arrays zu zwei DC-zu-DC-Leistungswandlern (DDCUs) speisen, die die in der Station verwendete 124 V-Leistung liefern. Ende 2011 hörte MBSU-1 auf, auf Befehle zu reagieren oder Daten zu senden, die seinen Zustand bestätigten. Während die Stromversorgung immer noch korrekt geleitet wird, sollte sie bei der nächsten verfügbaren EVA ausgetauscht werden. Eine Ersatz-MBSU war bereits an Bord, aber eine EVA vom 30. August 2012 konnte nicht abgeschlossen werden, als eine Schraube festgezogen wurde, um die Installation der Ersatzeinheit abzuschließen, bevor die elektrische Verbindung gesichert war. Der Verlust von MBSU-1 begrenzte die Station auf 75 % ihrer normalen Leistungskapazität, was geringfügige Einschränkungen im normalen Betrieb erforderte, bis das Problem behoben werden konnte.

Am 5. September 2012 ersetzten die Astronauten Sunita Williams und Akihiko Hoshide in einer zweiten sechsstündigen EVA erfolgreich MBSU-1 und stellten die ISS auf 100 % Leistung zurück.

Am 24. Dezember 2013 installierten Astronauten eine neue Ammoniakpumpe für das Kühlsystem der Station. Das fehlerhafte Kühlsystem war Anfang des Monats ausgefallen und hatte viele der wissenschaftlichen Experimente der Station gestoppt. Astronauten mussten bei der Installation der neuen Pumpe einem „Mini-Schneesturm“ aus Ammoniak trotzen. Es war erst der zweite Heiligabend-Weltraumspaziergang in der Geschichte der NASA.

Missionskontrollzentren

Die Komponenten der ISS werden von ihren jeweiligen Raumfahrtbehörden in Missionskontrollzentren auf der ganzen Welt betrieben und überwacht , darunter das RKA Mission Control Center , das ATV Control Center , das JEM Control Center und das HTV Control Center im Tsukuba Space Center , Christopher C. Kraft Jr. Mission Control Center , Payload Operations and Integration Center , Columbus Control Center und Mobile Servicing System Control.

Leben an Bord

Crew-Aktivitäten

Ingenieur Gregory Chamitoff schaut aus einem Fenster
STS-122- Missionsspezialisten, die im US-Labor an Roboterausrüstung arbeiten

Ein typischer Tag für die Besatzung beginnt mit dem Aufwachen um 06:00 Uhr, gefolgt von Aktivitäten nach dem Schlafengehen und einer morgendlichen Inspektion der Station. Anschließend frühstückt die Crew und nimmt an einer täglichen Planungskonferenz mit Mission Control teil, bevor sie gegen 08:10 Uhr mit der Arbeit beginnt. Es folgt die erste geplante Übung des Tages, danach arbeitet die Crew bis 13:05 Uhr weiter. Nach einer einstündigen Mittagspause steht der Nachmittag im Zeichen weiterer Bewegung und Arbeit, bevor die Crew ab 19:30 Uhr ihre Pre-Sleep-Aktivitäten mit Abendessen und einer Crew-Besprechung durchführt. Die geplante Schlafzeit beginnt um 21:30 Uhr. Im Allgemeinen arbeitet die Besatzung an einem Wochentag zehn Stunden pro Tag und an Samstagen fünf Stunden, die restliche Zeit steht ihnen zur Entspannung oder zum Aufholen von Arbeit zur Verfügung.

Die an Bord der ISS verwendete Zeitzone ist die koordinierte Weltzeit (UTC). Die Fenster sind während der Nachtstunden abgedeckt, um den Eindruck von Dunkelheit zu erwecken, da die Station 16 Sonnenaufgänge und Sonnenuntergänge pro Tag erlebt. Während des Besuchs von Space-Shuttle-Missionen folgte die ISS-Crew hauptsächlich der Mission Elapsed Time (MET) des Shuttles, einer flexiblen Zeitzone, die auf der Startzeit der Space-Shuttle-Mission basierte.

Die Station bietet Mannschaftsunterkünfte für jedes Mitglied der Expeditionsbesatzung, wobei zwei "Schlafstationen" in Swesda , eine in Nauka und vier weitere in Harmony installiert sind . Die USOS-Viertel sind private, ungefähr personengroße schalldichte Kabinen. Die ROS-Besatzungsunterkünfte in Zvezda verfügen über ein kleines Fenster, bieten jedoch weniger Belüftung und Schallschutz. Ein Besatzungsmitglied kann in einem angebundenen Schlafsack in einer Mannschaftsunterkunft schlafen, Musik hören, einen Laptop benutzen und persönliche Gegenstände in einer großen Schublade oder in an den Wänden des Moduls befestigten Netzen verstauen. Das Modul bietet auch eine Leselampe, eine Ablage und einen Schreibtisch. Gastmannschaften haben kein zugewiesenes Schlafmodul und befestigen einen Schlafsack an einem verfügbaren Platz an einer Wand. Es ist möglich, frei durch die Station zu schweben, dies wird jedoch im Allgemeinen vermieden, da die Möglichkeit besteht, mit empfindlichen Geräten zusammenzustoßen. Es ist wichtig, dass die Mannschaftsunterkünfte gut belüftet sind; Andernfalls können Astronauten sauerstoffarm aufwachen und nach Luft schnappen, weil sich um ihren Kopf eine Blase aus ihrem eigenen ausgeatmeten Kohlendioxid gebildet hat. Während verschiedener Stationsaktivitäten und Ruhezeiten der Crew können die Lichter in der ISS gedimmt, ausgeschaltet und Farbtemperaturen angepasst werden.

Ernährung und Körperpflege

Neun Astronauten sitzen um einen Tisch herum, der mit offenen Konservendosen bedeckt ist, die an den Tisch geschnallt sind.  Im Hintergrund ist eine Auswahl an Geräten sowie die lachsfarbenen Wände des Unity-Knotens zu sehen.
Die Besatzungen von Expedition 20 und STS-127 genießen eine Mahlzeit in Unity .
Hauptspeisetisch in Node 1
Auf der ISS werden frisches Obst und Gemüse angebaut.

Auf der USOS sind die meisten Lebensmittel an Bord in Plastiktüten vakuumversiegelt; Dosen sind selten, weil sie schwer und teuer zu transportieren sind. Konserven werden von der Besatzung nicht sehr geschätzt und der Geschmack wird in der Mikrogravitation reduziert. Daher werden Anstrengungen unternommen, um das Essen schmackhafter zu machen, einschließlich der Verwendung von mehr Gewürzen als beim normalen Kochen. Die Besatzung freut sich auf die Ankunft von Raumschiffen von der Erde, wenn sie frisches Obst und Gemüse bringen. Es wird darauf geachtet, dass Lebensmittel keine Krümel bilden, und flüssige Gewürze werden festen vorgezogen, um eine Verunreinigung der Stationsausrüstung zu vermeiden. Jedes Besatzungsmitglied hat individuelle Essenspakete und kocht sie in der Bordküche. Die Kombüse verfügt über zwei Speisenwärmer, einen Kühlschrank (hinzugefügt im November 2008) und einen Wasserspender, der sowohl erhitztes als auch unbeheiztes Wasser bereitstellt. Getränke werden als dehydriertes Pulver bereitgestellt, das vor dem Verzehr mit Wasser gemischt wird. Getränke und Suppen werden aus Plastiktüten mit Strohhalmen getrunken, während feste Nahrung mit Messer und Gabel gegessen wird, die an einem Tablett mit Magneten befestigt sind, damit sie nicht wegschwimmen. Alle Lebensmittel, die wegschwimmen, einschließlich Krümel, müssen gesammelt werden, um zu verhindern, dass sie die Luftfilter und andere Geräte der Station verstopfen.

Duschen auf Raumstationen wurden in den frühen 1970er Jahren auf Skylab und Salyut  3 eingeführt. Bei Salyut 6 in den frühen 1980er Jahren beschwerte sich die Besatzung über die Komplexität des Duschens im Weltraum, das eine monatliche Aktivität war. Die ISS hat keine Dusche; Stattdessen waschen sich die Besatzungsmitglieder mit einem Wasserstrahl und Feuchttüchern, wobei Seife aus einem zahnpastatubenartigen Behälter abgegeben wird. Die Besatzungen erhalten außerdem Shampoo ohne Spülung und essbare Zahnpasta, um Wasser zu sparen.

wird gesammelt und in das Wasserrückgewinnungssystem überführt, wo er zu Trinkwasser recycelt wird. Im Jahr 2021 brachte die Ankunft des Nauka-Moduls auch eine dritte Toilette zur ISS.

Die Raumtoilette im Zvezda -Modul im russischen Segment
Die Haupttoilette im US-Segment im Tranquility -Modul
* Beide Toiletten sind von russischem Design

Gesundheit und Sicherheit der Besatzung

Gesamt

Am 12. April 2019 berichtete die NASA über medizinische Ergebnisse der Astronaut Twin Study . Astronaut Scott Kelly verbrachte ein Jahr im Weltraum auf der ISS, während sein Zwilling das Jahr auf der Erde verbrachte. Beim Vergleich eines Zwillings mit dem anderen wurden mehrere lang anhaltende Veränderungen beobachtet, einschließlich solcher, die mit Veränderungen der

Im November 2019 berichteten Forscher, dass Astronauten an Bord der ISS ernsthafte Blutfluss- und Gerinnungsprobleme hatten, basierend auf einer sechsmonatigen Studie mit 11 gesunden Astronauten. Die Ergebnisse könnten laut den Forschern die langfristige Raumfahrt beeinflussen, einschließlich einer Mission zum Planeten Mars.

Strahlung

Video der Aurora Australis , aufgenommen von der Besatzung der Expedition 28 bei einem aufsteigenden Pass von südlich von Madagaskar nach nördlich von Australien über den Indischen Ozean
Schutz in einem stärker abgeschirmten Teil des ROS, der für diesen Zweck konzipiert wurde.

Subatomar geladene Teilchen, hauptsächlich Protonen aus kosmischer Strahlung und Sonnenwind, werden normalerweise von der Erdatmosphäre absorbiert. Wenn sie in ausreichender Menge interagieren, ist ihre Wirkung mit bloßem Auge in einem Phänomen sichtbar, das als Aurora bezeichnet wird . Außerhalb der Erdatmosphäre sind ISS-Besatzungen täglich etwa einem Millisievert ausgesetzt (etwa ein Jahr natürliche Belastung auf der Erde), was zu einem höheren Krebsrisiko führt. Strahlung kann lebendes Gewebe durchdringen und die DNA und Chromosomen von Lymphozyten schädigen ; Da sie für das Immunsystem von zentraler Bedeutung sind , könnte jede Schädigung dieser Zellen zu einer geringeren Immunität beitragen, die Astronauten erfahren. Strahlung wurde auch mit einer höheren Inzidenz von Katarakten bei Astronauten in Verbindung gebracht. Schutzschilde und Medikamente können die Risiken auf ein akzeptables Maß senken.

Die Strahlungswerte auf der ISS sind etwa fünfmal höher als die von Fluggästen und Besatzungen, da das elektromagnetische Feld der Erde im erdnahen Orbit fast denselben Schutz vor Sonnenstrahlung und anderen Arten von Strahlung bietet wie in der Stratosphäre. Beispielsweise würde ein Fluggast bei einem 12-stündigen Flug 0,1 Millisievert Strahlung oder einer Rate von 0,2 Millisievert pro Tag ausgesetzt sein; dies ist nur ein Fünftel der Rate, die ein Astronaut in LEO erlebt. Darüber hinaus sind Flugpassagiere einige Flugstunden lang dieser Strahlung ausgesetzt, während die ISS-Besatzung während ihres gesamten Aufenthalts an Bord der Station exponiert ist.

Betonen

Kosmonaut Nikolai Budarin bei der Arbeit im Mannschaftsquartier des Swesda -Servicemoduls

Es gibt zahlreiche Beweise dafür, dass psychosoziale Stressoren zu den wichtigsten Hindernissen für eine optimale Moral und Leistung der Besatzung gehören. Kosmonaut Valery Ryumin schrieb während einer besonders schwierigen Zeit an Bord der Raumstation Saljut 6 in sein Tagebuch : „Alle Voraussetzungen für einen Mord sind erfüllt, wenn man zwei Männer in einer Kabine von 18 Fuß mal 20 [5,5 m × 6 m] einsperrt und lass sie zwei Monate zusammen."

Das Interesse der NASA an psychologischem Stress , der durch die Raumfahrt verursacht wird, das ursprünglich untersucht wurde, als ihre bemannten Missionen begannen, wurde neu entfacht, als sich Astronauten Kosmonauten auf der russischen Raumstation Mir anschlossen . Häufige Stressquellen bei frühen US-Missionen waren die Aufrechterhaltung hoher Leistungen unter öffentlicher Beobachtung und die Isolation von Gleichaltrigen und der Familie. Letzteres sorgt auf der ISS immer noch oft für Stress, etwa als die Mutter des NASA-Astronauten Daniel Tani bei einem Autounfall ums Leben kam oder Michael Fincke die Geburt seines zweiten Kindes verpassen musste.

Eine Studie über den längsten Weltraumflug kam zu dem Schluss, dass die ersten drei Wochen eine kritische Phase sind, in der die Aufmerksamkeit aufgrund der Notwendigkeit, sich an die extremen Veränderungen der Umgebung anzupassen, beeinträchtigt wird. Die Flüge der ISS-Besatzung dauern in der Regel etwa fünf bis sechs Monate.

Zum ISS-Arbeitsumfeld gehören weitere Belastungen durch das Leben und Arbeiten auf engstem Raum mit Menschen aus ganz unterschiedlichen Kulturen, die eine andere Sprache sprechen. Raumstationen der ersten Generation hatten Besatzungen, die eine einzige Sprache sprachen; Stationen der zweiten und dritten Generation haben Besatzungen aus vielen Kulturen, die viele Sprachen sprechen. Astronauten müssen Englisch und Russisch sprechen , und es ist noch besser, zusätzliche Sprachen zu kennen.

Aufgrund der fehlenden Schwerkraft kommt es häufig zu Verwirrung. Obwohl es im Weltall kein Oben und Unten gibt, fühlen sich manche Crewmitglieder kopfüber orientiert. Sie können auch Schwierigkeiten haben, Entfernungen zu messen. Dies kann Probleme verursachen, wie sich in der Raumstation zu verirren, Schalter in die falsche Richtung zu ziehen oder die Geschwindigkeit eines sich nähernden Fahrzeugs beim Andocken falsch einzuschätzen.

Medizinisch

Ein Mann, der auf einem Laufband läuft und in die Kamera lächelt, mit Gummiseilen, die sich von seinem Hosenbund bis zu den Seiten des Laufbands erstrecken

Zu den physiologischen Auswirkungen einer lang andauernden Schwerelosigkeit gehören Muskelschwund , Knochenabbau (Osteopenie) , Flüssigkeitsumverteilung, Verlangsamung des Herz-Kreislauf-Systems, verminderte Produktion roter Blutkörperchen, Gleichgewichtsstörungen und eine Schwächung des Immunsystems. Geringere Symptome sind der Verlust von Körpermasse und Schwellungen im Gesicht.

Der Schlaf wird auf der ISS regelmäßig aufgrund von Missionsanforderungen wie anfliegenden oder abfliegenden Raumfahrzeugen gestört. Die Geräuschpegel in der Station sind unvermeidbar hoch. Die Atmosphäre ist nicht in der Lage, auf natürliche Weise zu thermosiphonieren , daher sind jederzeit Ventilatoren erforderlich, um die Luft zu verarbeiten, die in der Umgebung mit freiem Fall (Null-G) stagnieren würde.

Um einige der negativen Auswirkungen auf den Körper zu vermeiden, ist die Station ausgestattet mit: zwei TVIS- Laufbändern (einschließlich COLBERT); das ARED (Advanced Resistive Exercise Device), das verschiedene Gewichtheberübungen ermöglicht, die Muskeln aufbauen, ohne die reduzierte Knochendichte der Astronauten zu erhöhen (oder zu kompensieren); und ein stationäres Fahrrad. Jeder Astronaut verbringt mindestens zwei Stunden pro Tag mit Übungen an der Ausrüstung. Astronauten verwenden Bungee-Seile, um sich am Laufband festzuschnallen.

Mikrobiologische Umweltgefahren

An Bord von Raumstationen können gefährliche Schimmelpilze entstehen, die Luft- und Wasserfilter verschmutzen können. Sie können Säuren produzieren, die Metall, Glas und Gummi zersetzen. Sie können auch der Gesundheit der Besatzung schaden. Mikrobiologische Gefahren haben zur Entwicklung des LOCAD-PTS geführt , das häufig vorkommende Bakterien und Schimmelpilze schneller identifiziert als herkömmliche Kultivierungsmethoden , bei denen möglicherweise eine Probe zur Erde zurückgeschickt werden muss. Forscher berichteten 2018, nachdem sie das Vorhandensein von fünf Enterobacter bugandensis- Bakterienstämmen auf der ISS entdeckt hatten (von denen keiner für den Menschen pathogen ist), dass Mikroorganismen auf der ISS sorgfältig überwacht werden sollten, um weiterhin eine medizinisch gesunde Umgebung für Astronauten zu gewährleisten.

Eine Kontamination auf Raumstationen kann durch reduzierte Luftfeuchtigkeit und durch die Verwendung von Farben, die schimmelabtötende Chemikalien enthalten, sowie durch die Verwendung von antiseptischen Lösungen verhindert werden. Alle im ISS verwendeten Materialien sind auf Resistenz gegen Pilze getestet .

Im April 2019 berichtete die NASA, dass eine umfassende Studie über die auf der ISS vorhandenen Mikroorganismen und Pilze durchgeführt worden sei. Die Ergebnisse können zur Verbesserung der Gesundheits- und Sicherheitsbedingungen für Astronauten beitragen.

Lärm

Die Raumfahrt ist nicht von Natur aus leise, da der Geräuschpegel schon bei den Apollo-Missionen die akustischen Standards übertrifft . Aus diesem Grund haben die NASA und die internationalen Partner der Internationalen Raumstation im Rahmen des Gesundheitsprogramms für Besatzungsmitglieder Ziele für Lärmschutz und Hörverlustprävention entwickelt. Insbesondere diese Ziele standen seit den ersten Tagen der Montage und des Betriebs der ISS im Mittelpunkt der Akustik-Untergruppe des ISS Multilateral Medical Operations Panel (MMOP). Die Bemühungen umfassen Beiträge von Akustikingenieuren , Audiologen , Industriehygienikern und Ärzten, die Mitglieder der Untergruppe von der NASA, Roscosmos, der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), der japanischen Aerospace Exploration Agency (JAXA) und der Canadian Space Agency (CSA) sind. .

Im Vergleich zu terrestrischen Umgebungen scheinen die Lärmpegel, denen Astronauten und Kosmonauten auf der ISS ausgesetzt sind, unbedeutend zu sein und treten typischerweise in Pegeln auf, die für die Arbeitsschutzbehörde kein großes Problem darstellen würden – selten erreichen sie 85 dBA. Aber die Besatzungsmitglieder sind diesen Belastungen 24 Stunden am Tag, sieben Tage die Woche ausgesetzt, wobei die aktuellen Missionen im Durchschnitt sechs Monate dauern. Diese Lärmpegel stellen auch Risiken für die Gesundheit und Leistung der Besatzung in Form von Schlaf- und Kommunikationsstörungen sowie einer verringerten Alarmhörbarkeit dar .

In der mehr als 19-jährigen Geschichte der ISS wurden erhebliche Anstrengungen unternommen, um den Lärmpegel auf der ISS zu begrenzen und zu reduzieren. Während der Design- und Vorflugaktivitäten haben Mitglieder der Acoustic Subgroup akustische Grenzwerte und Verifizierungsanforderungen geschrieben, sich beraten, um die leisesten verfügbaren Nutzlasten zu entwerfen und auszuwählen, und dann vor dem Start akustische Verifizierungstests durchgeführt. Während Raumflügen hat die Acoustics Subgroup die Flugschallpegel jedes ISS-Moduls bewertet, die von einer großen Anzahl von Geräuschquellen aus Fahrzeugen und wissenschaftlichen Experimenten erzeugt werden, um die Einhaltung strenger akustischer Standards sicherzustellen. Die akustische Umgebung auf der ISS änderte sich, als während ihres Baus zusätzliche Module hinzugefügt wurden und als zusätzliche Raumfahrzeuge die ISS erreichten. Die Acoustics Subgroup hat auf diesen dynamischen Betriebsplan reagiert, indem sie erfolgreich akustische Abdeckungen, absorbierende Materialien, Lärmschutzwände und Vibrationsisolatoren entwickelt und eingesetzt hat, um den Geräuschpegel zu reduzieren. Wenn Pumpen, Lüfter und Lüftungssysteme altern und einen erhöhten Geräuschpegel aufweisen, hat diese Untergruppe für Akustik die ISS-Manager darüber hinaus angeleitet, die älteren, lauteren Instrumente durch leise Lüfter- und Pumpentechnologien zu ersetzen, wodurch die Umgebungsgeräuschpegel erheblich reduziert werden .

Die NASA hat äußerst konservative Schadensrisikokriterien (basierend auf Empfehlungen des National Institute for Occupational Safety and Health und der Weltgesundheitsorganisation ) angenommen, um alle Besatzungsmitglieder zu schützen. Die MMOP Acoustics Subgroup hat ihren Ansatz zum Umgang mit Lärmrisiken in dieser einzigartigen Umgebung angepasst, indem sie terrestrische Ansätze zur Hörverlustprävention angewendet oder modifiziert hat, um diese konservativen Grenzwerte festzulegen. Ein innovativer Ansatz war das Noise Exposure Estimation Tool (NEET) der NASA, bei dem die Lärmbelastung in einem aufgabenbasierten Ansatz berechnet wird, um die Notwendigkeit von Gehörschutzgeräten (HPDs) zu bestimmen. Anleitungen zur Verwendung von HPDs, ob obligatorisch oder empfohlen, werden dann im Noise Hazard Inventory dokumentiert und zur Bezugnahme auf die Besatzung während ihrer Missionen ausgehängt. Die Acoustics Subgroup verfolgt auch Lärmüberschreitungen von Raumfahrzeugen, wendet technische Kontrollen an und empfiehlt Gehörschutzgeräte, um die Lärmbelastung der Besatzung zu reduzieren. Schließlich werden die Hörschwellen während der Missionen im Orbit überwacht.

Während fast 20 Jahren ISS-Missionsbetrieb oder fast 175.000 Arbeitsstunden gab es bei den Besatzungsmitgliedern des US-Orbitalsegments (JAXA, CSA, ESA, NASA) keine dauerhaften missionsbedingten Hörschwellenverschiebungen. Im Jahr 2020 erhielt die MMOP Acoustics Subgroup den Safe-In-Sound Award for Innovation für ihre gemeinsamen Bemühungen zur Minderung gesundheitlicher Auswirkungen von Lärm.

Feuer und giftige Gase

Ein Brand an Bord oder ein Leck eines giftigen Gases sind weitere potenzielle Gefahren. Ammoniak wird in den externen Heizkörpern der Station verwendet und könnte möglicherweise in die unter Druck stehenden Module austreten.

Orbit

Höhe und Bahnneigung

Diagramm, das die sich ändernde Höhe der ISS von November 1998 bis November 2018 zeigt
Animation der Umlaufbahn der ISS vom 14. September 2018 bis 14. November 2018. Die Erde ist nicht dargestellt.

Die ISS wird derzeit auf einer nahezu kreisförmigen Umlaufbahn mit einer mittleren Mindesthöhe von 370 km (230 Meilen) und einer maximalen mittleren Höhe von 460 km (290 Meilen) im Zentrum der Thermosphäre bei einer Neigung von 51,6 Grad zum Erdäquator gehalten eine Exzentrizität von 0,007. Diese Umlaufbahn wurde ausgewählt, weil sie die niedrigste Neigung ist, die von russischen Sojus- und Progress-Raumschiffen, die vom Kosmodrom Baikonur auf 46° nördlicher Breite gestartet wurden, direkt erreicht werden kann, ohne China zu überfliegen oder verbrauchte Raketenstufen in bewohnten Gebieten abzuwerfen. Es bewegt sich mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 28.000 Kilometern pro Stunde (17.000 mph) und absolviert 15,5 Umlaufbahnen pro Tag (93 Minuten pro Umlaufbahn). Die Höhe der Station durfte um die Zeit jedes NASA-Shuttleflugs herum sinken, damit schwerere Lasten zur Station transportiert werden konnten. Nach dem Ausscheiden des Shuttles wurde die nominelle Umlaufbahn der Raumstation in der Höhe angehoben (von etwa 350 km auf etwa 400 km). Andere häufigere Versorgungsraumfahrzeuge benötigen diese Einstellung nicht, da sie wesentlich leistungsfähigere Fahrzeuge sind.

hinzuzufügen , sodass andere Fahrzeuge andocken und die Station verstärken können. Es dauert ungefähr zwei Umrundungen (drei Stunden), bis der Schub in eine höhere Höhe abgeschlossen ist. Die Aufrechterhaltung der ISS-Höhe verbraucht etwa 7,5 Tonnen chemischen Treibstoff pro Jahr bei jährlichen Kosten von etwa 210 Millionen US-Dollar.
Umlaufbahnen der ISS, gezeigt im April 2013

Das russische Orbitalsegment enthält das Datenmanagementsystem, das die Führung, Navigation und Steuerung (ROS GNC) für die gesamte Station übernimmt. Anfangs kontrollierte Zarya , das erste Modul der Station, die Station, bis kurz darauf das russische Servicemodul Swesda andockte und die Kontrolle übernahm. Zvezda enthält das von der ESA entwickelte DMS-R-Datenmanagementsystem. Unter Verwendung von zwei fehlertoleranten Computern (FTC) berechnet Zvezda die Position und die Umlaufbahn der Station mit redundanten Erdhorizontsensoren, Sonnenhorizontsensoren sowie Sonnen- und Sternentrackern. Die FTCs enthalten jeweils drei identische Verarbeitungseinheiten, die parallel arbeiten, und bieten eine erweiterte Fehlermaskierung durch Mehrheitsentscheidung.

Orientierung

Zvezda verwendet Gyroskope ( Reaktionsräder ) und Triebwerke, um sich selbst zu drehen. Gyroskope benötigen kein Treibmittel; Stattdessen verwenden sie Elektrizität, um Schwung in Schwungrädern zu „speichern“, indem sie sich in die entgegengesetzte Richtung zur Bewegung der Station drehen. Das USOS verfügt über eigene computergesteuerte Gyroskope, um mit seiner zusätzlichen Masse umzugehen. Wenn Gyroskope „gesättigt“ sind, werden Triebwerke verwendet, um den gespeicherten Impuls aufzuheben. Im Februar 2005 wurde während der Expedition 10 ein falscher Befehl an den Computer der Station gesendet, wobei etwa 14 Kilogramm Treibmittel verbraucht wurden, bevor der Fehler bemerkt und behoben wurde. Wenn Lagekontrollcomputer im ROS und im USOS nicht richtig kommunizieren, kann dies zu einem seltenen „Kraftkampf“ führen, bei dem der ROS-GNC-Computer das USOS-Gegenstück ignorieren muss, das selbst keine Triebwerke hat.

Angedockte Raumfahrzeuge können auch verwendet werden, um die Stationslage beizubehalten, beispielsweise zur Fehlersuche oder während der Installation des S3/S4-Trägers , der Strom- und Datenschnittstellen für die Elektronik der Station bereitstellt.

Bedrohungen durch orbitale Trümmer

Die niedrigen Höhen, in denen die ISS-Orbits umkreisen, beherbergen auch eine Vielzahl von Weltraumschrott, darunter verbrauchte Raketenstufen, nicht mehr funktionierende Satelliten, Explosionsfragmente (einschließlich Materialien aus Anti-Satelliten-Waffentests ), Farbflocken, Schlacke von Feststoffraketenmotoren und Kühlmittel von nuklearbetriebenen Satelliten der US-A freigesetzt. Diese Objekte sind neben natürlichen Mikrometeoroiden eine erhebliche Bedrohung. Objekte, die groß genug sind, um die Station zu zerstören, können verfolgt werden und sind nicht so gefährlich wie kleinere Trümmer. Objekte, die zu klein sind, um von optischen und Radarinstrumenten erkannt zu werden, von ungefähr 1 cm bis hinunter zu mikroskopischer Größe, gehen in die Billionen. Trotz ihrer geringen Größe sind einige dieser Objekte aufgrund ihrer kinetischen Energie und Richtung in Bezug auf die Station eine Bedrohung. Raumspaziergänger in Raumanzügen sind ebenfalls dem Risiko ausgesetzt, den Anzug zu beschädigen und folglich dem Vakuum ausgesetzt zu werden .

Ballistische Platten, auch Mikrometeorit-Abschirmung genannt, sind in die Station integriert, um druckbeaufschlagte Abschnitte und kritische Systeme zu schützen. Die Art und Dicke dieser Platten hängt von ihrer voraussichtlichen Schadensaussetzung ab. Die Schilde und die Struktur der Station haben auf dem ROS und dem USOS unterschiedliche Designs. Auf dem USOS werden Whipple Shields verwendet. Die US-Segmentmodule bestehen aus einer Innenschicht aus 1,5–5,0 cm dickem Aluminium , einer 10 cm dicken Zwischenschicht aus Kevlar und Nextel (einem Keramikgewebe) und einer Außenschicht aus rostfreiem Stahl , wodurch Objekte zu einer Wolke zersplittern, bevor sie auf den Rumpf treffen, wodurch die Aufprallenergie verteilt wird. Beim ROS ist ein wabenförmiges Sieb aus kohlefaserverstärktem Polymer vom Rumpf beabstandet, ein wabenförmiges Sieb aus Aluminium ist davon beabstandet, mit einer Sieb-Vakuum-Wärmeisolierungsabdeckung und einem Glasgewebe darüber.

Weltraumschrott wird vom Boden aus fernverfolgt und die Stationsbesatzung kann benachrichtigt werden. Bei Bedarf können Triebwerke auf dem russischen Orbitalsegment die Orbitalhöhe der Station ändern und Trümmer vermeiden. Diese Trümmervermeidungsmanöver ( DAMs ) sind keine Seltenheit und finden statt, wenn Computermodelle zeigen, dass sich die Trümmer innerhalb einer bestimmten Bedrohungsentfernung nähern werden. Bis Ende 2009 wurden zehn DAMs durchgeführt. Normalerweise wird eine Erhöhung der Umlaufgeschwindigkeit in der Größenordnung von 1 m/s verwendet, um die Umlaufbahn um ein oder zwei Kilometer anzuheben. Bei Bedarf kann auch die Höhe gesenkt werden, allerdings verschwendet ein solches Manöver Treibstoff. Wenn eine Bedrohung durch orbitale Trümmer zu spät erkannt wird, um einen Damm sicher durchzuführen, schließt die Stationsbesatzung alle Luken an Bord der Station und zieht sich in ihr Sojus-Raumschiff zurück, um im Falle einer ernsthaften Beschädigung der Station evakuieren zu können die Trümmer. Diese teilweise Stationsevakuierung fand am 13. März 2009, 28. Juni 2011, 24. März 2012 und 16. Juni 2015 statt.

Im November 2021 bedrohte eine Trümmerwolke aus der Zerstörung von Kosmos 1408 durch einen Anti-Satelliten-Waffentest die ISS, was zur Ankündigung eines gelben Alarms führte, was dazu führte, dass die Besatzung in den Besatzungskapseln Schutz suchte. Ein paar Wochen später musste es ein außerplanmäßiges Manöver durchführen, um die Station um 310 Meter abzusenken, um eine Kollision mit gefährlichem Weltraumschrott zu vermeiden.

Sichtungen von der Erde

Sichtbarkeit mit bloßem Auge

Die ISS ist aufgrund des reflektierten Sonnenlichts mit bloßem Auge als sich langsam bewegender, heller weißer Punkt sichtbar und kann in den Stunden nach Sonnenuntergang und vor Sonnenaufgang gesehen werden, wenn die Station sonnenbeschienen bleibt, aber der Boden und der Himmel dunkel sind. Die ISS benötigt etwa 10 Minuten, um von einem Horizont zum anderen zu gelangen, und wird nur einen Teil dieser Zeit sichtbar sein, da sie sich in den Erdschatten hinein- oder herausbewegt . Aufgrund der Größe ihrer reflektierenden Oberfläche ist die ISS das hellste künstliche Objekt am Himmel (mit Ausnahme anderer Satelliteneruptionen ), mit einer ungefähren maximalen Helligkeit von –4, wenn sie über ihnen liegt (ähnlich wie Venus ). Die ISS kann, wie viele Satelliten, einschließlich der Iridium-Konstellation , auch Eruptionen mit einer bis zu 16-fachen Helligkeit der Venus erzeugen, wenn Sonnenlicht von reflektierenden Oberflächen glänzt. Die ISS ist auch am helllichten Tag sichtbar, wenn auch mit erheblich größeren Schwierigkeiten.

Tools werden von einer Reihe von Websites wie Heavens-Above (siehe Live-Anzeige unten) sowie von Smartphone - Anwendungen bereitgestellt, die Orbitaldaten und den Längen- und Breitengrad des Beobachters verwenden, um anzuzeigen, wann die ISS sichtbar sein wird (wetterabhängig), wo sich die Station befindet zu steigen scheint, die Höhe über dem Horizont, die sie erreichen wird, und die Dauer des Passierens, bevor die Station verschwindet, indem sie entweder unter den Horizont sinkt oder in den Schatten der Erde eintritt.

Im November 2012 startete die NASA ihren „Spot the Station“-Dienst, der Menschen Text- und E-Mail-Benachrichtigungen sendet, wenn die Station über ihrer Stadt fliegen soll. Die Station ist von 95 % der bewohnten Landfläche der Erde aus sichtbar, ist jedoch von den äußersten nördlichen oder südlichen Breiten aus nicht sichtbar.

Unter bestimmten Bedingungen kann die ISS nachts auf fünf aufeinanderfolgenden Umlaufbahnen beobachtet werden. Diese Bedingungen sind 1) ein Beobachterstandort in mittleren Breitengraden, 2) nahe der Zeit der Sonnenwende, wobei 3) die ISS in Richtung des Pols vom Beobachter gegen Mitternacht Ortszeit vorbeifliegt. Die drei Fotos zeigen den ersten, mittleren und letzten der fünf Übergänge am 5./6. Juni 2014.

Astrofotografie

Die ISS und HTV von der Erde aus fotografiert von Ralf Vandebergh

Die Verwendung einer am Teleskop montierten Kamera zum Fotografieren der Station ist ein beliebtes Hobby für Astronomen, während die Verwendung einer montierten Kamera zum Fotografieren der Erde und der Sterne ein beliebtes Hobby für die Besatzung ist. Die Verwendung eines Teleskops oder Fernglases ermöglicht die Beobachtung der ISS bei Tageslicht.

Komposit aus sechs Fotos der ISS beim Transit des Mondes

Einige Amateurastronomen verwenden auch Teleskopobjektive, um die ISS zu fotografieren, während sie die Sonne durchquert , manchmal während einer Sonnenfinsternis (und so sind Sonne, Mond und ISS alle ungefähr in einer einzigen Linie positioniert). Ein Beispiel ist die Sonnenfinsternis vom 21. August , bei der an einem Ort in Wyoming Bilder der ISS während der Sonnenfinsternis aufgenommen wurden. Ähnliche Bilder wurden von der NASA von einem Ort in Washington aufgenommen.

Der Pariser Ingenieur und Astrofotograf Thierry Legault, bekannt für seine Fotos von Raumschiffen, die die Sonne durchqueren, reiste 2011 in den Oman, um Sonne, Mond und Raumstation in einer Reihe zu fotografieren. Legault, der 1999 den Marius Jacquemington-Preis der Société astronomique de France erhielt, und andere Hobbyisten verwenden Websites, die vorhersagen, wann die ISS die Sonne oder den Mond passieren wird und von welchem ​​Ort aus diese Vorbeiflüge sichtbar sein werden.

Internationale Kooperation

Eine Gedenktafel zu Ehren des am 28. Januar 1998 unterzeichneten zwischenstaatlichen Abkommens zur Raumstation

Mit fünf Raumfahrtprogrammen und fünfzehn Ländern ist die Internationale Raumstation das politisch und rechtlich komplexeste Weltraumforschungsprogramm der Geschichte. Das zwischenstaatliche Abkommen über die Raumstation von 1998 legt den primären Rahmen für die internationale Zusammenarbeit zwischen den Parteien fest. Eine Reihe nachfolgender Vereinbarungen regeln andere Aspekte der Station, die von Zuständigkeitsfragen bis hin zu einem Verhaltenskodex für besuchende Astronauten reichen.

Nach der russischen Invasion in der Ukraine im Jahr 2022 wurde die weitere Zusammenarbeit zwischen Russland und anderen Ländern auf der Internationalen Raumstation in Frage gestellt. Der britische Premierminister Boris Johnson kommentierte den aktuellen Stand der Zusammenarbeit mit den Worten: „Ich war weitgehend für die Fortsetzung der künstlerischen und wissenschaftlichen Zusammenarbeit, aber unter den gegenwärtigen Umständen ist es schwer vorstellbar, wie selbst diese wie gewohnt fortgesetzt werden können.“ Am selben Tag deutete Roskosmos-Generaldirektor Dmitri Rogosin an , dass der russische Rückzug dazu führen könnte, dass die Internationale Raumstation aufgrund fehlender Reboost-Fähigkeiten aus der Umlaufbahn gerissen wird, und schrieb in einer Reihe von Tweets: „Wenn Sie die Zusammenarbeit mit uns blockieren, wer wird die retten? ISS aus einer ungelenkten Bahn verlassen, um auf dem Territorium der USA oder Europas einzuschlagen? Es besteht auch die Möglichkeit, dass die 500-Tonnen-Konstruktion in Indien oder China einschlägt. Wollen Sie ihnen mit einer solchen Aussicht drohen? Die ISS nicht. Sie fliegen nicht über Russland, also liegt das ganze Risiko bei Ihnen. Sind Sie bereit dafür?“ Rozogin twitterte später, dass normale Beziehungen zwischen ISS-Partnern erst wiederhergestellt werden könnten, wenn die Sanktionen aufgehoben wurden, und deutete an, dass Roskosmos der russischen Regierung Vorschläge zur Beendigung der Zusammenarbeit unterbreiten werde.

Teilnehmende Länder

Ende der Mission

Viele ISS-Versorgungsraumfahrzeuge haben bereits einen Wiedereintritt in die Atmosphäre erfahren , wie z. B. Jules Verne ATV

Gemäß dem Weltraumvertrag sind die Vereinigten Staaten und Russland rechtlich für alle von ihnen gestarteten Module verantwortlich. Mehrere mögliche Entsorgungsoptionen wurden in Betracht gezogen: Natürlicher Zerfall der Umlaufbahn mit zufälligem Wiedereintritt (wie bei Skylab), Anheben der Station auf eine höhere Höhe (was den Wiedereintritt verzögern würde) und ein kontrolliertes gezieltes Verlassen der Umlaufbahn zu einem abgelegenen Meeresgebiet. Ende 2010 war der bevorzugte Plan, ein leicht modifiziertes Progress-Raumschiff zu verwenden, um die ISS aus dem Orbit zu bringen. Dieser Plan wurde als der einfachste, billigste und mit dem

höchsten Sicherheitsspielraum
angesehen .

vorgeschlagen wird . Diese neu auf den Markt gebrachten Module würden 2024 noch ihre Nutzungsdauer erreicht haben.

Ende 2011 schlug das Konzept der Exploration Gateway Platform auch vor, übrig gebliebene USOS-Hardware und Zvezda 2 als Tanklager und Servicestation an einem der Erde-Mond- Lagrange-Punkte zu verwenden . Das gesamte USOS wurde jedoch nicht für die Demontage entwickelt und wird verworfen.

Im Februar 2015 kündigte Roskosmos an, bis 2024 Teil des ISS-Programms zu bleiben. Neun Monate zuvor – als Reaktion auf die US-Sanktionen gegen Russland wegen der Annexion der Krim  – hatte der stellvertretende russische Ministerpräsident Dmitri Rogosin erklärt, dass Russland eine US ablehnen werde Antrag auf Verlängerung der Nutzung der Orbitalstation über 2020 hinaus und würde den USA nur Raketentriebwerke für nichtmilitärische Satellitenstarts liefern.

Am 28. März 2015 gaben russische Quellen bekannt, dass Roscosmos und die NASA vereinbart hatten, bei der Entwicklung eines Ersatzes für die aktuelle ISS zusammenzuarbeiten. Igor Komarov , der Leiter des russischen Roscosmos, machte die Ankündigung mit dem NASA-Administrator Charles Bolden an seiner Seite. In einer Stellungnahme gegenüber SpaceNews vom 28. März sagte NASA-Sprecher David Weaver, die Agentur schätze das russische Engagement für die Erweiterung der ISS, bestätige jedoch keine Pläne für eine zukünftige Raumstation.

Am 30. September 2015 wurde der Vertrag von Boeing mit der NASA als Hauptauftragnehmer für die ISS bis zum 30. September 2020 verlängert. Ein Teil der Dienstleistungen von Boeing im Rahmen des Vertrags wird sich auf die Verlängerung der primären strukturellen Hardware der Station nach 2020 bis Ende 2028 beziehen.

Es gab auch Vorschläge, dass die Station in einen kommerziellen Betrieb umgewandelt werden könnte, nachdem sie von staatlichen Stellen in den Ruhestand versetzt wurde.

Im Juli 2018 sollte der Space Frontier Act von 2018 den Betrieb der ISS bis 2030 verlängern. Dieser Gesetzentwurf wurde im Senat einstimmig angenommen, scheiterte aber im US-Repräsentantenhaus. Im September 2018 wurde der Leading Human Spaceflight Act mit der Absicht eingeführt, den Betrieb der ISS bis 2030 zu verlängern, und im Dezember 2018 bestätigt.

Im Januar 2022 kündigte die NASA ein geplantes Datum für Januar 2031 an, um die ISS aus der Umlaufbahn zu bringen und alle Überreste in ein abgelegenes Gebiet des Südpazifik zu leiten.

Kosten

Die ISS wurde als das teuerste Einzelstück beschrieben, das jemals gebaut wurde. Ab 2010 beliefen sich die Gesamtkosten auf 150 Milliarden US-Dollar. Dies beinhaltet das NASA-Budget von 58,7 Milliarden US-Dollar (89,73 Milliarden US-Dollar in 2021 Dollar) für die Station von 1985 bis 2015, Russlands 12 Milliarden US-Dollar, Europas 5 Milliarden US-Dollar, Japans 5 Milliarden US-Dollar, Kanadas 2 Milliarden US-Dollar und die Kosten für 36 Shuttle-Flüge zum Bau der Station. geschätzt auf jeweils 1,4 Milliarden US-Dollar oder insgesamt 50,4 Milliarden US-Dollar. Geht man von einer Nutzung von 20.000 Personentagen von 2000 bis 2015 durch zwei- bis sechsköpfige Besatzungen aus, würde jeder Personentag 7,5 Millionen US-Dollar kosten, weniger als die Hälfte der inflationsbereinigten 19,6 Millionen US-Dollar (5,5 Millionen US-Dollar vor Inflation) pro Personentag von Skylab .

Im Film

Neben zahlreichen Dokumentarfilmen wie den IMAX-Dokumentationen Space Station 3D von 2002 oder A Beautiful Planet von 2016 ist die ISS Gegenstand von Spielfilmen wie The Day After Tomorrow (2004), Life (2017), Love (2011) oder – zusammen mit der chinesischen Raumstation Tiangong  – in Gravity (2013).

Siehe auch

Anmerkungen

Verweise

Gemeinfrei Dieser Artikel enthält  gemeinfreies Material von Websites oder Dokumenten der National Aeronautics and Space Administration .

Weiterlesen

Websites der Agentur ISS

Forschung

Live-Ansicht

Multimedia