Kirjaudu tai rekisteröidy

Yhteystiedot

Tähtitieteellinen
yhdistys Ursa ry /
Avaruustekniikkaryhmä

Yhteyshenkilö:
Antti Kuosmanen
puhelin 050 483 7642
tekokuut @ ursa.fi

Mediavastaava:
Mikko Suominen
puhelin 050 596 3912
mikko.suominen @ ursa.fi

Muut vastuuhenkilöt »

Kanavat

Facebook YouTube RSS

Avaruusasema ISS

Avaruusasema ISS syksyllä 2009 (Kuva: NASA)
Columbus-moduuli nostetaan pois avaruussukkula Atlantiksen lastiruumasta helmikuussa 2008 (Kuva: NASA)
Cupola-moduuli asennettiin avaruusasemaan keväällä 2010 (Kuva: NASA)
Tom Marshburn työskentelemässä Destiny-moduulissa (Kuva: NASA)
Canadarm 2 kaappaa Dragon-aluksen toukokuussa 2012 (Kuva: NASA)
Permanent Multipurpose Module (PMM) kiinnitettiin avaruusasemaan vuonna 2011 (Kuva: NASA)

Maata kiertävä Kansainvälinen avaruusasema on suurin ihmisen tekemä rakennelma Maata kiertävällä radalla. Valmistelut avaruusaseman toteuttamiseksi aloitettiin jo varhain 1980-luvulla. Seuraavan vuosikymmenen lopulla suunnitelmista alkoi tulla hiljalleen todellisuutta ja tänään avaruusasema palvelee meitä kansainvälisenä avaruuslaboratoriona

Kansainvälisen avaruusaseman eli ISS (International Space Station) rakentuu useista tutkimusmoduuleista, huoltomoduuleista, noodeista eli liitosmoduuleista ja aurinkopaneeleista. Kyseessä on kuin Maata kiertävä palapeli, joka on rakentunut hiljalleen pala palalta.

Avaruusaseman ensimmäinen palanen noin 19 000 kg:n painoinen venäläinen Zarya (auringonnousu) laukaistiin avaruuteen marraskuussa 1998. Tämä paineistettu moduuli toimi varastotilana ja se koostui myös avaruusaseman toiminnalle tärkeistä sähkö- ja navigointijärjestelmistä. Nykyisin se toimii avaruusaseman varastotilana.

Amerikkalainen Unity-moduuli vietiin avaruuteen avaruussukkula Endeavourin mukana joulukuussa 1998. Tämän moduulin tehtävänä oli toimia liitosmoduulina seuraavia laboratorioita varten. Unity pitää sisällään runsaasti avaruusaseman tarvitsemaa kaapelointia nesteiden, kaasujen ja sähkön siirtoon.

Kahta vuotta myöhemmin Unityyn liittyi ensimmäinen tutkimusmoduuli, venäläinen Zvezda (tähti). Tässä moduulissa oli ensimmäiset asuintilat avaruusaseman miehistölle. Asuintilojen lisäksi tämä moduuli pitää sisällään sähkö- ja tietoliikennejärjestelmiä sekä ohjauskomponentteja. Siinä on myös telakointiportti Sojuz-, Progress- ja ATV-aluksille.

Helmikuussa 2001 Kansainvälinen avaruusasema laajeni amerikkalaisella Destiny-moduulilla. Tämän moduulin tehtävänä oli tarjota lisää asuin- ja tutkimustilaa avaruusaseman miehistölle. Nykyään se toimii pääasiassa tutkimuslaboratoriona, jossa tehdään lukuisia painottomuuteen liittyviä tutkimuksia. Tässä moduulissa on myös ikkuna, josta voidaan tarkkailla avaruutta ja maapalloa.

Pian Destiny-moduulin jälkeen avaruusasemalle asennettiin robottikäsivarsi, joka helpottaa ISS:n huoltotehtäviä. Tämä Canadarm 2 laukaistiin avaruuteen huhtikuussa 2001. Se koostuu seitsemästä moottoroidusta nivelestä ja on pituudeltaan 17,6 metriä.

Jo seuraavana kesänä heinäkuussa 2001 avaruussukkula Atlantis toi avaruusasemaan Quest-ilmalukon. Quest toimii avaruuskävelyjen porttina ja sen yhteydessä säilytetään myös avaruuskävelyjen tarvikkeita.

Syyskuussa samana vuonna avaruusasemaan asennettiin Pirs-telakointiportti. Siihen voivat kiinnittyä avaruusasemalle tulevat huoltoalukset ja se toimii myös avaruuskävelyjen porttina.

Amerikkalainen Harmony-moduuli kiinnittyi ISS:ään lokakuussa 2007 avaruussukkula Discoveryn tuomana. Se yhdistää kolme moduulia Questin, Destinyn ja Unityn. Lisäksi se pitää sisällään ilmastointi-, sähkö- ja vesijärjestelmiä. Sen ulko-osalla toimii myös Canadarm 2.

Eurooppalainen Columbus-moduuli kiinnitettiin useiden viivytysten jälkeen avaruusasemaan helmikuussa 2008. Kyseessä on avaruuslaboratorio, jossa on mittalaitteita mm. biologisiin tutkimuksiin, ihmisen fysiologian tutkimuksiin, nesteiden käyttäytymisen tutkimuksiin jne. Moduuli on pituudeltaan lähes seitsenmetrinen. Sen halkaisija on hieman yli neljä metriä. Columbus-moduulin tilavuus on 75 kuutiometriä.

Japanilainen Kibo-tutkimusmoduuli (JEM, The Japanese Experiment Module) rakentui avaruusasemalle useammassa osassa vuodesta 2008 lähtien. Se valmistui kesällä 2009. Kibo on samankaltainen tutkimuslaboratorio kuin Columbus ja se keskittyy lääketieteen tutkimuksiin, bioteknologiaan ja tietoliikenteeseen. Se koostuu paineistetusta ja paineistettomasta alueesta. Siinä on myös portti, jonka kautta voidaan siirtää tutkimuskohteita avaruuteen. Kibo on kiinnittyneenä avaruusasemaan Harmony-moduulin kautta.

Venäläinen Poisk on telakointimoduuli samalla tavoin kuin Pirs. Se toimii myös avaruuskävelyjen porttina. Poisk tarjoaa telakointimahdollisuuden venäläisille Progress- ja Sojuz -aluksille. Moduulissa on lisäksi pieni ikkuna sekä sähkö- ja tietoliikennejärjestelmiä.

Tranquility on yhdistävä moduuli, joka on kiinnittyneenä Unity-moduuliin. Se tarjoaa paineistettua työtilaa miehistölle ja lisäksi siinä on telakointiportti. Tässä moduulissa on myös ilmastointiin, hapen- ja veden tuottamiseen liittyvää tekniikkaa. Myös jätteiden käsittely tapahtuu tässä moduulissa.

Cupola on havaintomoduuli, joka liitettiin avaruusasemaan helmikuussa 2010. Tämän moduulin ikkunoiden kautta voidaan tarkkailla avaruutta, maapalloa ja erilaisia toimintoja avaruusaseman ulkopuolella.

Rassvet on pääasiassa varastomoduuli, joka liitettiin Zarya-moduuliin toukokuussa 2010. Moduulissa on myös telakointiportti venäläisille Sojuz- ja Progress-aluksille.

Permanent Multipurpose Module (PMM)on tieteellinen ja varastointimoduuli. Tämä on kiinnittyneenä Unity-moduuliin. PMM kiinnitettiin avaruusasemaan helmikuussa 2011.

Avaruusasema ISS:n rakenne. Klikkaa kuvaa nähdäksesi sen isompana (Kuva: NASA/ESA)

Avaruusaseman keskeisimmät moduulit

Moduuli Ajankohta Mitat(m) Paino (kg)
Tarkoitus
Zarya 20.11.1998 12,6 x 4,1
19 323
Sähköt ja navigointi, nyk. varastotila
Unity 4.12.1998 5,5 x 4,3 11 900 Liitosmoduuli, kaapelointeja
Zvezda 12.7.2000 13 x 4 19 300 Huoltomoduuli, telakointi
Destiny 7.2.2001 8,5 x 4,3 14 500 Tutkimusmoduuli
Quest 17.7.2001 5,5 x 4 9900 Ilmalukko
Pirs 14.9.2001 4,9 x 2,5 3840 Telakointimoduuli
Harmony 23.10.2007 6,7 x 4,3 14 787 Ilmastointi, sähköt, vesi, (Node2)
Columbus 7.2.2008 7 x 4,6 10 300 Tutkimusmoduuli
Kibo 13.6.2009 11 x 4,4 15 900 Tutkimusmoduuli
Poisk 10.11.2009 4,9 x 2,6 3795 Telakointimoduuli
Tranquility 8.2.2010 6,7 x 4,3 17 992 Asuinmoduuli
Cupola 8.2.2010 3 x 1,4 1876 Havaintomoduuli
Rassvet 14.5.2010 6 x 2,3 5075 Varastomoduuli
Permanent Multipurpose Module 24.2.2011 6,7 x 4,3 9900 Varastomoduuli, tieteellinen

Jalkapallokentän kokoinen jättiläinen

Kansainvälisestä avaruusasemasta on vuosien kuluessa rakentunut jalkapallokentän kokoinen rakennelma. Sen leveys aurinkopaneeleineen on noin 73 metriä. Sen maksimipituus on 109 metriä. Rakennelman korkeus on 51 metriä. Tämän jättiläisen kokonaismassa on lähes 420 000 kg. Avaruusasemalla on paineistettua tilaa 916 kuutiometriä, joka vastaa Boeing 747 -lentokoneen tiloja. Avaruusaseman aurinkopaneelit tuottavat energiaa 84 kilowatin verran.

ISS kiertää maapalloa noin 400 km korkeudessa eli verraten matalalla kiertoradalla. Sen kiertoaika maapallon ympäri on noin puolitoista tuntia.

Liikenneyhteydet avaruusasemalle

Avaruusasemalla vierailee säännöllisesti rahtialuksia, jotka tuovat tarviketäydennyksiä avaruusaseman miehistölle ja toisaalta myös kuljettavat jätteitä pois. Silloin tällöin avaruusasemaan telakoituu myös miehistöaluksia, jotka tuovat avaruuteen uusia miehistön jäseniä ja kuljettavat entisiä takaisin maanpinnalle.

Rahtialuksista tunnetuin lienee venäläinen Progress, joka kykenee kuljettamaan tarviketäydennyksiä noin 1700 kg:n edestä. Tämä alus laukaistaan yleensä Baikonurin avaruuskeskuksesta Kazakstanista. Se telakoituu yleensä Zvezda-moduuliin tai Pirs-moduuliin. Tyhjentämisen jälkeen alus aikanaan vapautetaan avaruuteen ja se ohjautuu omien moottoreidensa avulla tuhoutumaan ilmakehään.

Euroopan avaruusjärjestön ATV-alus (Automated Transfer Vehicle) tuo toisinaan myös rahtia avaruusasemalle. Tämä alus kykenee kuljettamaan tarvikkeita 7776 kg:n edestä. ATV-aluksen moottoreiden avulla avaruusaseman rataa voidaan myös nostaa ylemmäs. Tyhjennyksen jälkeen ATV-alus pakataan täyteen jätteitä ja se vapautetaan avaruuteen, jonka jälkeen ATV-ohjautuu moottoreidensa avustamana tuhoutumaan ilmakehään Tyynen Valtameren yläpuolelle.

Japanin avaruusrahtialus on HTV eli H-II Transfer Vehicle. Se kykenee kuljettamaan avaruusasemalle tarviketäydennyksiä 5500 kg:n edestä. HTV-alus laukaistaan Japanin Tanegashiman avaruuskeskuksesta. Se saapuu avaruusaseman läheisyyteen, josta se poimitaan tyhjennettäväksi avaruusaseman robottikäsivarren avulla. Samaan tapaan kuin ATV-alus, HTV pakataan täyteen jätteitä tyhjennyksen jälkeen ja vapautetaan avaruuteen, jnka jälkeen se tuhoutuu ilmakehässä.

Dragon on kaupallisen SpaceX-yhtiön avaruusrahtialus. Erona muihin avarusrahtialuksiin nähden Dragon kykenee tuomaan tarvikkeita ja tutkimustuloksia Maahan, sillä se laskeutuu mereen laskuvarjonsa avulla eikä tuhoudu ilmakehässä. Tämän aluksen rahtikyky on 3310 kg ja se laukaistaan yleensä Yhdysvaltain Cape Canaveralin avaruuskeskuksesta SpaceX:n Falcon-raketilla. Dragon ei telakoidu avaruusasemaan vaan se poimitaan tyhjennettäväksi avaruusaseman robottikäsivarren avulla.

Cygnus on amerikkalaisen Orbital Sciences -yhtiön kaupallinen avaruusrahtialus, joka kykenee viemään tarvikkeuta avaruusasemalle 1700 kg:n edestä. Alus poimitaan tyhjennettäväksi avaruusaseman robottikäsivarren avulla. Lopulta alus vapautetaan avaruuteen ja se tuhoutuu ilmakehässä.

Sojuz on avaruustaksi, joka kuljettaa avaruusaseman miehistöä avaruuteen ja takaisin. Sojuz-aluksessa voi olla maksimissaan kolme matkustajaa. Laukaisu tehdään Baikonurin avaruuskeskuksesta Kazakstanista ja paluu tapahtuu Kazakstaniin.

 

 

Lähteet ja linkit

Otsakkeen kuvat: Nasa, ESA, N. Smith (Kalifornian yliopisto, Berkeley), ja The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)