Stația Spațială Internațională a fost un proiect ambițios care a presupus o colaborare de anvergură a mai multor state dar la finalul lui a fost realizată cea mai complexă și mai mare construcție creată de omenire în spațiul cosmic și care avea să devină un simbol al colaborării internaționale.
Statele Unite ale Americii anunță în anul 1984 că intenționează să construiască prin colaborare internațională o stație spațială orbitală care se va numi „Freedom”. La proiect aderă Agenția Spațială Europeană (ESA), Canada (CSA), Japonia (JAXA) și ulterior alte state, URSS-ul nefiind invitat să participe la proiectul care s-a vrut a fi o contrapondere la programul sovietic.
După 8 ani de studii, cercetări și analize, s-a ajuns la concluzia că fără participarea Rusiei proiectul nu avea șanse de reușită deoarece în perioada 1971-1982, sovietici lansaseră 7 stații spațiale de tip Salyut iar în 1986 au plasat pe orbita terestră stația spațială modulară MIR. În concluzie aceștia dispuneau deja de experiența și tehnologia necesară creării unei stații spațiale viabile pe termen lung. Astfel că în 1992 Statele Unite ale Americii invită Rusia la discuții, care se finalizează cu semnarea unui acord bilateral numit: "Acordul pentru Cooperare și Explorarea Spațiului Cosmic în Scopuri Pașnice".
În cadrul acordului bilateral de cooperare, în 1993 S.U.A. propune Rusiei participarea la proiectul „Freedom” care între timp a fost redenumit în proiectul „Alpha”. Rușii condiționează participarea la proiect cu schimbarea numelui, deoarece ei consideră numele „Alpha” incorect, motivând prin faptul că primele stații spațiale au fost construite și lansate de către URSS. Proiectul a fost redenumit încă o dată cu denumirea finală: International Space Station, prescurtat: ISS. Viitoarea stație spațială urmând să fie realizată printr-o colaborare internațională pe bazele proiectului stației orbitale MIR-2 și-a planurilor din proiectul Freedom. Construcția Stației Spațiale Internaționale avea să se desfășoare în două etape numite generic, Phase One și Phase Two.
Phase One prima etapă a acordului, prevedea un schimb de experientă între S.U.A. și Rusia, doi astronauți ruși vor participa la programul navetelor americane Space Shuttle iar câte un astronaut american urma să staționeze (locuiască) pe stația spațială MIR, care avea să fie vizitată de navetele americane. Au fost adăugate două noi module Spektr și Priroda, care au fost utilizate de astronauții americani ca laboratoare de cercetare și zonă de locuit, a fost montat un port de andocare compatibil cu navetele americane din programul Space Shuttle. Astronauții americani Ioan Blaha, David Wolf , Norman Thagard, Michael Foale, Andrew Thomas, Jerry Linenger și Shannon Lucid au fost trimiși la centrul de pregătire a misiunilor spațiale din Rusia pentru a se pregăti în cadrul programelor Soyuz și MIR, unde au învățat limba rusă pentru a putea comunica cu astronauții de la bordul stației spațiale. Astronauții americani au cumulat 907 zile de staționare pe stația spațială MIR în timpul celor 7 misiuni comune. Prima etapă a acordului s-a încheiat la 08.06.1998, și a permis astronauților americani să acumuleze experiență în operarea, exploatarea și construcția stațiilor spațiale orbitale.
A doua etapă Phase Two, prevedea construcția și asamblarea stației spațiale, a început odată cu lansarea primului modul.
La 20 noiembrie 1998 este lansat cu racheta Proton-K de la cosmodromul Baikonur pe orbită primul modul al stației spațiale, modulul de comandă Zarya care este descendentul modulului TKS și a fost inițial proiectat pentru stația spațială Salyut. Primul modul a avut rolul de a asigura energia electrică, suportul de menținere a vieții și manevrarea stației spațiale pe orbită în perioada asamblării acesteia. După cuplarea modului de serviciu Zvezda, modulul Zarya a fost transformat în zonă de depozitare (zona presurizată) iar secțiunea nepresurizată a rezervoarelor de combustibil fiind utilizată pentru depozitarea deșeurilor.
Sistemul de andocare (cuplare) american al modulului Unity (Node 1) fiind incompatibil cu porturile modulului Zarya, a fost necesară proiectarea și construcția unui port presurizat de cuplare compatibil. Modulul a fost reproiectat de către Centrul de Cercetare Aerospațială și Producție Khrunichev din Moscova, printr-un contract cu compania Boeing pentru NASA care a asigurat finanțarea. Conform înțelegerii modulul Zarya este proprietatea S.U.A. dar este operat în totalitate de Rusia, acesta fiind integrat din punct de vedere tehnic în segmentul rusesc a Stației Spațiale Internaționale.
Modulul american Unity (Node 1) a fost lansat la 4 decembrie 1998 cu naveta Endeavour iar la 6 decembrie 1998 echipajul navetei a conectat modulul Unity cu modulul Zarya. Modulul Unity face conexiunea între segmentul american al stației și segmentul rusesc, acesta dispune de 2 porturi de cuplare axiale și 4 porturi radiale la care sau conectat conectat ulterior alte module.
Modulul rusesc Zvezda a fost lansat la 20 iulie 2000 cu o rachetă Proton-K iar la 26 iulie 2000 a andocat în regim automat cu modulul Zarya. Zvezda este modulul de serviciu (principal) al Stației Spațiale Internaționale, care după cuplare a preluat funcțiile modului Zarya. Modulul Zvezda (denumire inițială: DOS-8) a fost inițial construit (în ani "80) pentru a fi centrul de comandă a stației spațiale MIR-2, la bordul său fiind amplasate computerele de bord. Acesta are funcțiuni complexe: asigură condiții de viață pentru echipaj prin intermediul sistemului de menținere a vieții, gestionează sistemul automat de stingere a incendiilor, controlează corecția și orientarea orbitală prin intermediul motoarelor orbitale, controlează andocarea navelor Soyuz, Progress și ATV ale ESA (Agenția Spațială Europeană) care andocheză la modulul Zvezda. Cuplarea modulului Zvezda a făcut posibilă locuirea permanentă a stației orbitale.
Ulterior au fost transportate pe orbită și atașate restul modulelor, cu rachetele rusești și navetele americane (până în 2011). În prezent Stația Orbitală Internațională este compusă din 16 module: Zarya, Zvezda, Unity, Destiny (US Laboratory), Quest, Pirs (Docking Compartment), Harmony (Node 2), Columbus (European Laboratory), JEM-ELM, JEM-PM, MRM 2, Node 3, Cupola, MRM 1 și MLM.
Stația Spațială Internațională este plasată la o altitudine care variază între 409 km la perigeu și 416.2 km la apogeu, efectuează o rotație în jurul pământului la fiecare 92 de minute cu o viteză de aproximativ 27.600 km/h, orbita este modificată periodic cu motoarele modulului Zvezda (pentru a se economisi combustibilul ocazional orbita este modificată și cu ajutorul modulelor de transport Progress sau ATV), volumul de aer presurizat al stației este de 931.57 m3 (20.05.2016), masa totală aproximativ 420 tone (02.10.2015).
Centrul de control principal (master) al Stației Spațiale Internaționale este RKA Mission Control Center se află în localitatea Korolyov și aparține de Agenția Spațială Federală Rusă. Centrul de control gestionează sistemul orbital, sistemul energetic, computer-ele de bord, sistemul de menținere a vieții și sistemul de navigație. De-asemenea supraveghează sau asistă (dacă este cazul) andocarea navelor Soyuz, Progress și faza finală de andocare a misiunilor ATV de aprovizionare ale Agenției Spațiale Europene, deoarece folosesc procedura de andocare automată KursNA iar cuplarea cu ISS se face la porturile modulului Zvezda.
Centrul de control al Stației Spațiale Internaționale
Centre de control secundare:
S.U.A. - NASA: Lyndon B. Johnson Space Center în Houston și Kenedy Space Center în Huntsville, controlează modulele americane, și andocarea navelor de aprovizionare private fără echipaj uman Dragon și Cygnus și a misiunilor cu echipaj uman Crew Dragon.
Franța - Toulouse: ATV Control Centre, controlează misiunile automate ATV (Automated Transfer Vehicle) de aprovizionare europene fără echipaj uman.
Germania - Oberpfaffenhofen: Columbus Control Center, controlează laboratorul de cercetări European Columbus.
Canada - Saint-Hubert: Mobile Servicing System Control and Training, controlează Mobile Servicing System, sau brațul robotizat al ISS - Canadarm 2.
Japonia - Tsukuba: HTV Control Center, controlează misiunile HTV (H-II Transfer Vehicle) de aprovizionare japoneze fără echipaj uman.
În prezent la programul ISS participă 16 state: S.U.A., Rusia, Canada, Japonia, Brazilia, Franța, Anglia, Germania, Spania, Italia, Elveția, Norvegia, Danemarca, Belgia, Olanda și Suedia. China nu participă la proiectul spațial comun deoarece administrația americană nu a fost de acord cu participarea chinezilor la programul ISS. China are propriul program spațial și propria stație spațială: Tiangong-2.
Misiunile de aprovizionare curente sunt efectuate cu navale spațiale rusești Progress, europene ATV, japoneze HTV și cu misiunile private americane Dragon și Cygnus.
După explozia navetelor americane Challenger (28.01.1986) și Columbia la (01.02.2003) și-a permanentelor probleme tehnice ale navetelor, în iulie 2011 NASA a hotărât retragerea din uz a navetelor americane. Rusia rămânând singura țară din cadrul programului spațial care dispunea de capacitatea de a transporta astronauți pe Stația Spațială Internațională. Agenția spațială americană (NASA) și toate țările implicate în programul spațial au fost dependente începând cu anul 2011 și până în anul 2020 de Agenția Spațială Federală Rusă pentru transportul astronauților pe stația spațială și înapoi pe Terra. Navetele Soyuz fiind singurele vehicule spațiale capabile să transporte echipaje umane pe ISS.
La data de 30.05.2020, după 9 ani de pauză SUA a reluat misiunile (lansările) cu echipaj uman la bord. Firma privată SpaceX a lansat misiunea spațială Crew Dragon Demo-2, care a andocat la bordul ISS având la bord doi astronauți americani.
Pentru salvarea astronauților sunt disponibile două navete Soyuz care sunt cuplate (andocate) în permanență la complexul orbital, pentru evacuarea astronauților în caz de urgență.
Prima misiune cu echipaj uman care a inaugurat ocuparea (locuirea) permanentă a Stației Spațiale Internaționale a fost la 31.10.2000 când naveta Soyuz TM-31 a andocat, având la bord 3 astronauți: americanul William Shepherd, rușii Yuri Gidzenko și Sergei Krikalev. Stația spațială este locuită (populată) permanent de 6 astronauți, dacă este necesar poate susține un echipaj mărit pe perioade limitate de timp.
Stația Spațială Internațională poate fi considerată un avanpost al umanității în spațiu cosmic dar în același timp este și un laborator de cercetare științifică în condiții specifice de micro-gravitație (imponderabilitate). La bordul complexului orbital se fac diferite cercetări experimentale: astrobiologia este un domeniu în care se studiază creșterea și dezvoltarea plantelor în spațiu cosmic, superconductibilitatea materialelor la temperaturi scăzute, dezvoltarea unor medicamente noi inclusiv vaccinuri, analizarea și urmărirea schimbărilor climatice, cercetări în domeniul fluidelor, cercetarea radiațiilor cosmice și nu în ultimul rând efectele pe termen lung asupra organismului uman în condițiile staționării (locuirii) în spațiu o perioadă îndelungată. Aceste lucruri sunt foarte probabil o etapă intermediară, necesară pentru pregătirea viitoarelor călătorii interplanetare cu echipaje umane, pe care mai devreme sau mai târziu umanitatea le va face.
Webografie:
Space Station – Off The Earth, For The Earth (nasa.gov)
Unity Module - NASA
Zarya Cargo Module - NASA
Zvezda Service Module - NASA
Space Station Assembly - NASA
Nota: Articol publicat în anul 2016 și actualizat în 2023.