Ukázka knihy v PDF - Computer Media sro

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