Κοιτάζοντας πίσω στα 25 χρόνια του ISS

Η Τετάρτη σηματοδοτεί την 25η επέτειο της φυσικής συναρμολόγησης του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού (ISS) σε τροχιά. Στις 6 Δεκεμβρίου 1998, το πλήρωμα του διαστημικού λεωφορείου Endeavor προσάρτησε τον κόμβο Unity που κατασκευάστηκε στις ΗΠΑ στη μονάδα Zarya που κατασκευάστηκε στη Ρωσία, ξεκινώντας τη σπονδυλωτή κατασκευή του ISS. Ένα τέταρτο αιώνα αργότερα, κοιτάμε πίσω στα ορόσημα και τις ανακαλύψεις από ένα από τα πιο εντυπωσιακά θαύματα της ανθρωπότητας στη μηχανική και τη διεθνή συνεργασία.

Ο ISS, ο οποίος περιφέρεται γύρω από τη

Γη

16 φορές κάθε 24 ώρες με ταχύτητα πέντε μιλίων το δευτερόλεπτο, κατοικείται από ερευνητές για περισσότερα από 23 χρόνια. Είναι προϊόν πέντε διαστημικών υπηρεσιών από 15 χώρες. Η NASA, η Roscosmos (εθνική διαστημική υπηρεσία της Ρωσίας), η ESA (Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία), η JAXA (Ιαπωνική Υπηρεσία Αεροδιαστημικής Εξερεύνησης) και η CSA (Καναδική Διαστημική Υπηρεσία) συνέβαλαν στη συναρμολόγηση και λειτουργία του σταθμού.

Εκδήλωση για την 25η επέτειο της NASA

Πρώτον, η NASA θα πραγματοποιήσει μια εκδήλωση ζωντανής ροής την Τετάρτη για να τιμήσει την επέτειο του τετάρτου του αιώνα από τη σύνδεση των μονάδων Zarya και Unity. Και τα επτά μέλη του πληρώματος της αποστολής του διαστημικού λεωφορείου STS-88 θα συμμετάσχουν στον αναπληρωτή διαχειριστή της NASA, Bob Cabana (διοικητής αποστολής) και τον διευθυντή προγράμματος του ISS, Joel Montalbano, για να συζητήσουν το ορόσημο.

Μπορείτε να το παρακολουθήσετε εδώ στις 12:55 ET την Τετάρτη:

Από μελάνι σε τροχιά

Το επίσημο ταξίδι του ξεκίνησε στις αρχές της δεκαετίας του 1990, όταν τα έργα Freedom των Ηνωμένων Πολιτειών (με εντολή του Προέδρου Ronald Reagan το 1984) και του ρωσικού διαστημικού σταθμού Mir-2 κινδύνευσαν (κυριολεκτικά) να μην απογειωθούν ποτέ. Η ελευθερία βρισκόταν σε κίνδυνο κυρίως λόγω της έλλειψης χρηματοδότησης από το Κογκρέσο εν μέσω αυξανόμενων δαπανών, ενώ το Mir-2 βρισκόταν στο χείλος του γκρεμού εν μέρει λόγω των οικονομικών δυσκολιών μετά την κατάρρευση της Σοβιετικής Ένωσης.

Στις 2 Σεπτεμβρίου 1993, τα δύο έθνη, που το καθένα χρειαζόταν έναν διεθνή σύμμαχο για να προχωρήσουν, υπέγραψαν συμφωνία για να συνδυάσουν τα προγράμματά τους και να συνεργαστούν σε μια κοινή αποστολή που θα φαινόταν εξαιρετικά απίθανη λίγα χρόνια νωρίτερα. Ο αντιπρόεδρος των ΗΠΑ Αλ Γκορ και ο Ρώσος πρωθυπουργός Βίκτορ Τσερνομιρντίν υπέγραψαν το σύμφωνο, σηματοδοτώντας την επίσημη σύλληψη του κοσμικού εργαστηρίου που γνωρίζουμε σήμερα ως ISS.

Τα επόμενα χρόνια περιελάμβαναν μια αναθεώρηση σχεδιασμού για να αναδιπλωθεί η ρωσική

τεχνολογία

στα υπάρχοντα σχέδια Freedom της Αμερικής, ένα ορόσημο το 1995 η σύνδεση του Atlantis της NASA στο σταθμό Mir της Ρωσίας (επιτομή του καρπού της κάποτε τραβηγμένης συνεργασίας), την προσθήκη χρηματοδότησης και συνεργασίας από την Ευρώπη , τον Καναδά και την

Ιαπωνία

το 1996 και την εκτόξευση του Zarya από τη Ρωσία έναν μήνα πριν από την έναρξη της συναρμολόγησης του ISS. Όλα αυτά οδήγησαν στην ημέρα πριν από 25 χρόνια, όταν η

διαστημική τεχνολογία

των δύο εθνών συνδέθηκε, κρούοντας τον θάνατο για τον διαστημικό αγώνα της εποχής του Ψυχρού Πολέμου.

Η πρώτη αποστολή με πλήρωμα ξεκίνησε στις 2 Νοεμβρίου 2000, όταν ο αστροναύτης της NASA Bill Shepherd και οι κοσμοναύτες Yuri Gidzenko και Sergei Krikalev επιβιβάστηκαν στο πλοίο. Το εναρκτήριο πλήρωμα πέρασε τέσσερις μήνες στο διάστημα, θέτοντας τις βάσεις για τα επόμενα πληρώματα. (Το ρεκόρ για τον περισσότερο χρόνο ζωής και εργασίας στο διάστημα σημειώθηκε από την Peggy Whitson, η οποία γιόρτασε 665 ημέρες στον ISS το 2017.)

Το US Lab Module συνδέθηκε με τον σταθμό τον Φεβρουάριο του 2001, επεκτείνοντας τον ενσωματωμένο χώρο διαβίωσης του σταθμού κατά 41 τοις εκατό. Τέσσερα χρόνια αργότερα, το Κογκρέσο ονόμασε το τμήμα των ΗΠΑ εθνικό εργαστήριο. Πολύ περισσότερο από μια συμβολική χειρονομία (αν και ήταν και αυτό), ο χαρακτηρισμός άνοιξε την πόρτα για χρηματοδότηση και έρευνα από μια πολύ πιο ολοκληρωμένη σειρά ιδρυμάτων, συμπεριλαμβανομένων πανεπιστημίων, άλλων κυβερνητικών φορέων και ιδιωτικών επιχειρήσεων. Το 2008, εργαστήρια από την Ευρώπη και την Ιαπωνία εντάχθηκαν στον ISS.

Η κατασκευή και η επέκταση του ISS από το 1998 έως το 2010 συγκέντρωσε περίπου 900.000 λίβρες μονάδων.

Ο σταθμός

περιέχει εξοπλισμό αξίας περίπου 100 δισεκατομμυρίων δολαρίων που περιστρέφεται σε όλο τον κόσμο.

Έρευνα και ανακαλύψεις

Κατά τη διάρκεια περισσότερων από 100.000 περιστροφών του ISS στη Γη, έχει εισαγάγει καινοτομίες σε τομείς που κυμαίνονται από την έρευνα ασθενειών έως τις σωματικές αλλαγές από τη μικροβαρύτητα.

Η μελέτη του τρόπου με τον οποίο συμπεριφέρονται οι πρωτεΐνες, τα κύτταρα και οι βιολογικές διεργασίες στη μικροβαρύτητα έχει ενισχύσει την έρευνα για τη νόσο του Αλτσχάιμερ, τη νόσο του Πάρκινσον, τις καρδιακές παθήσεις και το άσθμα. Πολλές από αυτές τις μελέτες δεν θα ήταν δυνατές στη Γη. Εν τω μεταξύ, τα πειράματα ανάπτυξης κρυστάλλων πρωτεϊνών έχουν πυροδοτήσει προόδους στην ανάπτυξη θεραπειών για καταστάσεις όπως ο καρκίνος, η ασθένεια των ούλων και η μυϊκή δυστροφία Duchenne.

Οι ερευνητές του ISS έκαναν εκπληκτικές ανακαλύψεις σχετικά με «ψυχρές φλόγες», οι οποίες μπορούν να καούν σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες. Σχεδόν αδύνατο να μελετηθεί έξω από τη μικροβαρύτητα, η έρευνα των αστροναυτών αμφισβήτησε την προηγούμενη κατανόησή μας για την καύση. Μπορεί να ανοίξει νέα σύνορα με τους κινητήρες εσωτερικής καύσης (ICE), επιτρέποντάς τους να λειτουργούν πιο καθαρά και πιο αποτελεσματικά.

Μελέτες στον διαστημικό σταθμό έχουν συμβάλει σημαντικά στη γνώση μας για την ατροφία των μυών του ανθρώπου και την οστική απώλεια. (Οι αστροναύτες του ISS συνήθως ασκούνται τουλάχιστον δύο ώρες την ημέρα για να αποτρέψουν αυτές τις καταστάσεις.) Η μελέτη του τρόπου με τον οποίο ο παρατεταμένος χρόνος στη μικροβαρύτητα επηρεάζει τη μυϊκή φθορά και την ανάκαμψη ισχύει επίσης και για ασθενείς που βρίσκονται στη Γη που παραμένουν στο κρεβάτι για μεγάλες περιόδους. Επιπλέον, η έρευνα μπορεί να μας βοηθήσει να μάθουμε περισσότερα για καταστάσεις όπως η οστεοπόρωση, οδηγώντας σε βελτιωμένα προληπτικά μέτρα και θεραπείες. Βοήθησε επίσης τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα τις ευρύτερες βιολογικές αλλαγές στη μικροβαρύτητα, οι οποίες θα μπορούσαν να αποδώσουν οφέλη εάν ή όταν οι άνθρωποι αποικίσουν τον Άρη.

Τα συστήματα καθαρισμού του νερού που έχουν σχεδιαστεί για να συντηρούν τους αστροναύτες για μεγάλες περιόδους έχουν επίσης καρποφορήσει στη Γη. Οι αστροναύτες του ISS ανακυκλώνουν το 98 τοις εκατό της κατούρησης και του ιδρώτα τους χρησιμοποιώντας εξαιρετικά αποδοτικά και συμπαγή συστήματα. Αυτό οδήγησε στη χρήση της τεχνολογίας στη γεωργία, την ανακούφιση από καταστροφές και την παροχή βοήθειας σε λιγότερο ανεπτυγμένες περιοχές.

Οι αστροναύτες του ISS μελέτησαν το συμπύκνωμα Bose-Einstein (BEC), μια «πέμπτη κατάσταση της ύλης» που αποκλίνει σημαντικά από γνωστές καταστάσεις όπως στερεά, υγρά, αέρια και πλάσμα. Το 2018, το Cold Atom Lab του ISS παρήγαγε

BEC σε τροχιά

για πρώτη φορά. Οι ψυχρότερες θερμοκρασίες του Διαστήματος και η έλλειψη βαρύτητας επιτρέπουν μεγαλύτερους χρόνους παρατήρησης, βοηθώντας τους ερευνητές να μάθουν περισσότερα για τη συμπεριφορά των ατόμων και των BEC. Όχι μόνο αυτό είναι κρίσιμο για τις μελέτες κβαντικής φυσικής, αλλά θα μπορούσε να βοηθήσει στην ανάπτυξη πιο προηγμένων κβαντικών τεχνολογιών στο δρόμο.

Για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τις ανακαλύψεις του ISS, η NASA έχει ένα

αποκλειστική εγγραφή από το 2020

.

Παροπλισμός

Ο ISS βρίσκεται αυτή τη στιγμή

προγραμματισμένος

για παροπλισμό τον Ιανουάριο του 2031. (Η Ρωσία σχεδιάζει επί του παρόντος να αποχωρήσει το 2028.) Η υποδομή της στα τέλη της δεκαετίας του ’90 γερνά γρήγορα και ο διαστημικός σταθμός θα γινόταν ολοένα και πιο απαγορευτικά δαπανηρός στη συντήρηση σε μακροπρόθεσμη βάση. Κυβερνητικά και εμπορικά τροχιακά εργαστήρια πιθανότατα θα υποχωρήσουν τα επόμενα χρόνια.

Όταν έρθει η ώρα του, ο ISS θα υποβληθεί σε ελεγχόμενη εκτόξευση τροχιάς. Όσο για το τι μπορεί να περιλαμβάνει, ο Kirk Shireman, αναπληρωτής διευθυντής του προγράμματος διαστημικού σταθμού της NASA,

ξαπλωμένος

το θέμα με

Space.com

το 2011. «Έχουμε κάνει πολλές μελέτες», είπε. «Βρήκαμε μια τροχιά και μια αλλαγή στην ταχύτητα που πιστεύουμε ότι είναι εφικτή και δημιουργεί ένα αποτύπωμα συντριμμιών που βρίσκεται όλο στο νερό σε μια ακατοίκητη περιοχή».

Όπως έγραψε ο Andrew Tarantola του Engadget για τον εκκρεμή θάνατο του ISS:

Η NASA σχεδιάζει να καθοδηγήσει τυχόν εναπομείναντα κομμάτια σε μια απομακρυσμένη περιοχή του Νότιου Ειρηνικού Ωκεανού. «Εργαζόμαστε πάνω σε σχέδια και ενημερώνουμε περιοδικά τα σχέδια», είπε ο Shireman. «Δεν θέλουμε να βρεθούμε ποτέ σε μια θέση όπου δεν θα μπορούσαμε να αποβάλουμε με ασφάλεια τον σταθμό. Ήταν μέρος του προγράμματος από την αρχή».