A Nemzetközi Űrállomás legfontosabb előnye, hogy olyan kutatások végezhetők rajta, amelyek a Föld felszínén a gravitáció miatt nem lehetségesek. Mindehhez a rendszer elődeinél és a műholdaknál sokkal nagyobb térfogatban, tömegben biztosít lehetőséget, bőséges energiaforrás és emberei felügyelet mellett.

Miért kellenek űrállomások?

Az űrállomások fő előnye az űrhajókkal és űrrepülőgépekkel szemben, hogy tartós űrbeli tartózkodást tesznek lehetővé. Ez több és részletesebb tudományos kísérlet végzésére ad lehetőséget. Bizonyos hosszú távú és nagy térfogatot igénylő kísérletek csak űrállomásokon folytathatók, részben a szükséges időtartam, részben pedig a nehéz műszerek miatt, amelyeket nem érdemes az űrhajókkal fel-le szállítani.

Az űrállomások másik fontos előnye, hogy segítenek az emberi szervezet viselkedését megérteni a tartós súlytalanságban, ami a Hold és a Mars eléréséhez elengedhetetlen. Az űrállomások az emberiség űrbeli terjeszkedésének fontos eszközei.



Mikrogravitációs laboratóriumok

A mintákat rendszeresen szállítják fel, és vissza is hozhatják részletes földi elemzésre. A teljesen kiépített ISS-en három helyszínen koncentrálódik a kutatási tevékenység: az amerikai Destiny modulban, az európai Columbus laboratóriumban és a japán Kibo modulokban - emellett természetesen egyéb helyszíneken is végeznek egy-egy kisebb kísérletet.

Kutatómunka a Destiny modulban

 

ForrA!s: NASA

A Destiny modul szerkezete (balra) és egy pillanatkép a modul belsejéből (jobbra) (NASA)

A 16 tonnás Destiny modulban főleg amerikai kísérleteket folytatnak, de néhány európai és japán műszer is található itt. A laboratóriumban főleg élettudományi és anyagtudományi kísérletek lesznek, emellett kiemelt szerepet kap a Föld megfigyelése. A legszebb kilátást bolygónkra egy 51 centiméter átmérőjű, kör alakú ablak nyújtja a Destiny modulból, optikai minőségű üvegén keresztül pontos fénykép- és videofelvételek készíthetők. Az itt rögzített képeket elsősorban geológiai, környezetvédelmi és meteorológiai célokra használják.

Forrás: NASA
Egy kísérleti kamra a modulban

A modulból készített fotók és mérések segítenek például a katasztrofális áradások vizsgálatában, a váratlan planktonburjánzás, a korallzátonyok növekedésének vagy zsugorodásának, az erdőtüzek terjedésének vizsgálatában.

A kutatómunkában kiemelt szerepe van a mezőgazdasági tevékenységet monitorozó kamerának (AgCam), amely a vizuális és a közeli infravörös tartományban készít felvételeket. Adatai a termésbecslésében, a növényvédő szerek adagolásában, egyes kártevők területi eloszlásának meghatározásában segítenek.

A Destinyben található a MELFI jelű kamra is, amelynek belsejében összességében 300 liter térfogatban elhelyezett mintákat -80 Celsius-fokig lehet lehűteni. Eddig elsősorban mikrobák súlytalansági viselkedésének tárolásához használták fel, emellett segít annak vizsgálatában, hogy a különböző gyógyszerek, vitaminok mennyivel stabilabbak avagy bomlékonyabbak a súlytalanságban, mint a Földön.

 

 

Animáció a Destiny modul elhelyezéséről (NASA)

Forrás: JAXA
Súlytalanságban nőtt kristály

Kutatómunka a Kibo modulban

A japán Kibo-rendszer egységeiben szintén sok kísérletet végeznek. Itt kapott helyet többek között a FACET jelzésű kristálynövesztési kísérlet, amely nemrég kezdte meg működését. Célja annak a folyamatnak a megismerése, amely keretében tökéletesen sík lapokkal határolt felületű kristályok képződnek súlytalanságban, a szilárd-folyékony határfelületen.

Emellett a Kiboban végrehajtott eddigi elemzések keretében turbulens és konvenktív keveredési folyamatokat vizsgáltak mikrogravitációs térben, valamint emlősgének és néhány állati sejt reakcióját elemezték a világűr sugárzási környezetére.

Csillagászati és földfigyelő műszerek is vannak a japán egységben. A MAXI nevű röntgencsillagászati műszer 0,5 és 30 keV közötti tartományban, a Föld felszínéről a légkör sugárzáselnyelő hatása miatt elérhetetlen hullámhosszakon végez csillagászati megfigyeléseket.

 

 

Asztronauták éppen bemennek a Kibo modulba (NASA)

 

A SMILES nevű berendezés a Föld felsőlégkörében lévő, kis koncentrációjú gázokat vizsgálja a szubmilliméteres hullámhosszakon. A H-2 jelű, első japán teherűrhajón fog megérkezni és a rendszerhez kacsolódni a CALET jelű detektor, mely 2012-től végez majd szintén csillagászati méréseket.

ForrA!s: NASA

Hans Schlegel a Columbus modul külső feluletén végez munkálatokat (NASA, ESA)

Az európai Columbus modul tudományos és technológiai kísérletekhez szükséges adottságairól korábban részletesen beszámoltunk.

Az űrállomás jövője

Az ISS jelenleg az eredetileg tervezett teljes kiépítettséghez közeli állapotban van. Már csak két orosz, főleg kutatási célú modul nincs a Föld körüli pályán, emellett a japán Kibo rendszer is kap újabb kiegészítő elemeket.

Az ISS teljes kiépítéséhez még hét utat terveznek az űrrepülőgépekkel, de egyéb teherhordó járművek és Szojuz-űrhajók is közreműködnek a munkában. 2010-ben juttatják fel az európai készítésű Kupola modult, amely az ISS-ről a legszebb panorámát nyújtja majd.