Internationale ruimtestation

ISS (2011)

Het internationale ruimtestation is een ruimtestation in een baan om de aarde. ISS is de afkorting voor International Space Station.

Het leven in het ISS

Het leven in de ruimte is erg moeilijk. In de ruimte ervaren de astronauten gewichtloosheid, ze zweven overal heen. Zonder gewicht worden je spieren en botten zwak en slap, omdat ze niet worden belast en zich niet hoeven in te spannen om je lichaamsgewicht te dragen. Om dat te voorkomen trainen de astronauten twee uur per dag. De astronauten slapen in een slaapzak die aan de wand vastgemaakt zit, omdat ze anders gaan zweven in hun slaap. Het maakt niets uit of je in de ruimte liggend of staand slaapt, omdat er niet echt een 'onder' of 'boven' is. Eten en drinken gaat ook niet al te gemakkelijk. Het eten is allemaal vacuüm verpakt. Soms moet er water bij worden gedaan, of het moet opgewarmd worden in de magnetron. De astronauten eten van een dienblad, dat ze aan hun benen vastmaken. Alles wat je eet, doe je een voor een. Als je alles tegelijk open zou maken, gaat het eten zweven. Rondzwevende kruimels kunnen gevaar opleveren voor de kostbare apparatuur.

Naar de wc gaan doe je ook niet even snel. Als de astronauten naar de wc moeten, worden ze eerst vastgemaakt, want anders gaan ze zweven. Als ze moeten plassen, dan plassen ze in een rubberen slang. Er zijn twee soorten: een voor dames en een voor heren. Die slang zit vast in een dichte bak. Met poepen zitten de astronauten op een soort stofzuiger. Alle ontlasting wordt opgevangen in een bak. Het wassen doen de astronauten met natte doeken. Water gaat zweven. Ze douchen ook in de ruimte. De astronauten zitten dan in een soort cocon, waarin een hoeveelheid water wordt gesproeid. De astronauten moeten zelf het water tegen zich aan gooien. Want het water gaat zweven. Als ze klaar zijn met douchen wordt het water opgezogen. De bemanning zal de meeste tijd bezig zijn met het uitvoeren van experimenten. Dit doen ze met z'n tweeën. Veel van deze experimenten worden volautomatisch gedaan. De astronauten houden alles in de gaten, zodat ze als het nodig is dingen kunnen aanpassen en problemen kunnen oplossen. Ze doen ook onderhoud aan het Space Station en de apparatuur. Een gemiddelde werkdag in het ISS duurt 9 uur.

Modules

Zarya

Zarya was het eerste onderdeel van het ISS. Deze module is ontworpen om de stroomvoorziening en aanvankelijke aandrijving te verzorgen. Nu er al andere modules zijn die die taken hebben overgenomen, is het nu een opslagplaats voor brandstoftanks. Het is een door de VS gefinancierd project en het is dan ook een Amerikaanse module, hoewel de module door de Russen gebouwd en gelanceerd is.

Unity

Een paar weken later werd de tweede module al aangekoppeld. De Amerikaanse Space Shuttle Endeavour koppelde aan om een node te bevestigen. Deze nodes zijn de onderdelen die nodig zijn om modules met elkaar te verbinden. Dit was node 1, ook wel Unity genoemd.

Zvezda

Zvezda zal de eerste volledig Russische bijdrage aan het ISS zijn. In de module zit de eerste leefruimte, het klimaatsysteem, de stroomverdeler, het gegevensverwerkingssysteem, het vluchtleidingssysteem en het aandrijvingssysteem. Het zal ook een communicatiesysteem leveren waardoor er vanaf de Aarde dingen op het Station geregeld kunnen worden, zoals de controlemechanismen.

Progress

De Progress is een geautomatiseerde versie van een Sojoez-capsule. Deze capsule brengt voedsel, brandstof en nieuwe experimenten naar het ISS. Ook wordt de Progress gebruikt om het ISS in een hogere baan om de aarde te brengen.

Solar Array

Dit is de eerste echte grote stroomvoorziening van het ISS. Er waren eerder wel kleinere, maar die zorgden alleen voor hun eigen stroomvoorziening.

Destiny

Dit is het belangrijkste laboratorium van de VS. Er zijn vele experimenten aan boord met heel gevarieerde doeleinden.

Canadarm2

Dit onderdeel vormt een belangrijk onderdeel van het ISS. Het moet helpen om de nieuwe modules op hun plaats te zetten. Tot nu toe werd dat met de arm van de shuttle gedaan.

Quest Airlock

De Quest-luchtsluis is een sluis in de ruimte, zodat de astronauten naar buiten kunnen zonder dat het hele ISS zijn druk verliest en alles de ruimte in wordt gezogen. Totdat de Quest werd geplaatst, konden de astronauten geen ruimtewandelingen maken.

Kibo

Kibo ("Hoop") is de Japanse onderzoeksmodule. De onderzoeken die er gedaan gaan worden gaan zich vooral richten op ruimtemedicijnen, aardobservatie, biotechnologie en communicatie.

Columbus

Dit wordt het laboratorium van de ESA. Er zullen een heleboel nieuwe experimenten in uitgevoerd kunnen worden. Er zullen vooral experimenten worden gedaan in de categorieën biologie, fysiologie, vloeistoffen en materialen. Om de kosten laag te houden, werd het oorspronkelijke ontwerp van de MPLM gebruikt. Daardoor hoefde er geen nieuw ontwerp te worden gemaakt en dat scheelt een hoop geld.

Hoe het ISS in elkaar is gezet

Een technisch bouwwerk zo groot als het International Space Station is natuurlijk niet zomaar af. Er wordt al jaren aan gewerkt en het duurt minimaal nog tot 2006 voordat het af is. Maar dat zou wel eens veel later kunnen worden. Via de vele lanceringen worden de onderdelen van het ISS een voor een in de ruimte gebracht. Daar worden ze vervolgens door speciaal opgeleide astronauten aan elkaar gekoppeld Het ISS zal na zijn constructie zo groot zijn als een voetbalveld en een massa van 445.000 kilo hebben. Dat is het gewicht van ongeveer 400 personenauto's! Het is daardoor technisch onmogelijk om het ISS op aarde te bouwen en dan in één keer te lanceren. De gigantische constructie zou door de zwaartekracht op aarde uit elkaar vallen. Bovendien bestaan er geen raketten die het gewicht van het ISS in een keer de ruimte in kunnen brengen. Het gewicht van een raket inclusief lading bestaat voor 98,5% uit brandstof. Dan zou een raket om het volledige ISS te lanceren 30 miljoen kilogram wegen! Dat houdt in dat de raket 65 keer zo zwaar wordt als het ISS. Om het ISS toch in de ruimte te krijgen, wordt het in losse onderdelen (modules genaamd) gelanceerd. In totaal moeten er meer dan 100 onderdelen in de ruimte samengevoegd worden.

Niet alleen voor de astronauten, maar ook voor de technici op aarde is het ISS een enorme uitdaging. Aan een constructie in de ruimte worden hele andere eisen gesteld dan aan een gebouw op aarde. Een ruimtestation moet ten eerste net als een onderzeeër luchtdicht zijn. Als er lucht ontsnapt, is dat niet alleen gevaarlijk vanwege een zuurstoftekort voor de astronauten, maar het ruimtestation kan dan ook gemakkelijk uit balans raken en rond gaan tollen. Een andere factor waar de technici rekening mee moeten houden, is de vorm van een module. Zoals je misschien al opgemerkt hebt, zijn alle modules rond. Zo passen deze modules het beste in de laadruimte van een raket. Om deze raketten optimaal te benutten, moeten de modules zo licht mogelijk zijn. Kevlar, titanium en lichtgewicht aluminium zijn dan ook veelgebruikte materialen in het ISS. Gelukkig zijn er ook voordelen aan het bouwen van een ruimtestation in de ruimte: in de ruimte heerst er een microzwaartekracht. Dat heeft een aantal voordelen, bijvoorbeeld dat een kleine robotarm een gigantische module zonder veel moeite kan verplaatsen. Bovendien hoeft de volledige constructie niet bestand te zijn tegen een zwaartekracht van 1G (de zwaartekracht op aarde). Er kan dus een stuk vrijer gebouwd worden. De modules apart moeten echter wel bestand zijn tegen een zwaartekracht van 3G. Dit is 3 keer de normale zwaartekracht op aarde. Bij de lancering in een raket ondervinden de modules namelijk deze kracht. De constructie van het ISS duurt vele jaren. Door veel uitstel wegens financiële problemen duurt het zelfs nog langer dan verwacht. De onderdelen van het ISS worden een voor een de ruimte in gebracht en samengevoegd. Hierbij wordt veel gebruik gemaakt van robotarmen. Bij het bouwen van het ISS moet je met een hoop factoren rekening houden, zoals straling en zwaartekracht.

Samenwerking tussen de landen

Europa

De bijdrage van Europa wordt vanuit de ESA (European Space Agency) gestuurd. De ESA bestaat uit 15 landen:

1. België
2. Denemarken
3. Duitsland
4. Finland
5. Frankrijk
6. Ierland
7. Italië
8. Nederland
9. Noorwegen
10. Oostenrijk
11. Portugal
12. Spanje
13. Verenigd Koninkrijk
14. Zweden
15. Zwitserland

Brazilië stapte op 15 november 2002 uit het project.

Gevaren in de ruimte voor het ISS

Micro meteorieten

Er zijn in de ruimte ook duizenden micrometeorieten. Deze worden opgevangen door 2 lagen: de 1e laag is metaal. De metalen laag houdt de allerkleinste meteorieten tegen. Een ‘grote’ (groter dan 1 cm) meteoriet vliegt door het metaal heen, waardoor zowel de meteoriet als het stukje metaal kapot gaat. Achter de laag metaal ligt een laag kevlar. Deze laag zorgt er voor dat objecten die door het metaal heenkomen, geremd worden en dat ze niet het Station binnen schieten. De meeste meteorieten vliegen met ongeveer 30.000 (dertigduizend) km/h door de ruimte.

Ruimteafval

Een ander groot gevaar is ruimteafval, bijvoorbeeld lege brandstofraketten of oude satellieten. Als zo’n stuk ruimteafval binnen een straal van 25 km komt, gaat het ISS een uitwijkbeweging maken.

Straling

In de ruimte is gigantisch veel straling. Van de zon bijvoorbeeld. Hier op aarde hebben we daar geen last van, want de ozonlaag filtert die straling weg. In de ruimte (en om het ISS) is er geen ozonlaag om de straling weg te filteren. Daarvoor zijn er metalen platen aan de buitenkant van het Station gemaakt. Deze platen zorgen ervoor dat er zo weinig mogelijk straling naar binnen komt. Voor vrouwen zijn er ’s nachts speciale slaapzakken die straling tegengaan. Het schijnt dat de eierstokken extra gevoelig zijn voor straling en als de vrouwen niet in de speciale slaapzakken slapen, ze meer kans hebben op miskramen.

Vacuüm

De ruimte is vacuüm. Als je zonder ruimtepak in de ruimte zou gaan zweven zou je uit elkaar gedrukt worden door de lucht die binnen in je lichaam zit. Dit kan omdat er geen tegendruk meer is. In het ISS is ongeveer dezelfde druk als op aarde, ongeveer 1030 millibar. De brute kracht van het materiaal zorgt ervoor dat het Station niet uit elkaar spat.

Temperatuur

In de ruimte vind je gigantische temperatuurverschillen. In de zon kan het 120 graden zijn, terwijl het 2 meter verder in de schaduw 120 graden vriest. Omdat het Station van metalen is gemaakt, maakt dat voor de temperatuur van het Station zelf niet erg veel uit. De warmte wordt vanaf het gedeelte dat in de zon ligt gewoon afgevoerd naar het gedeelte dat in de schaduw ligt. Als je wilt dat een onderdeel niet te warm wordt in de zon, kun je een aantal dingen doen: 1) Het onderdeel wit verven. Wit weerkaatst namelijk alle kleuren in het licht, dus daarbij ook veel warmte. 2) Je kan het onderdeel ook flink laten glimmen, dan weerkaatst het ook veel licht en warmte.

Bij zonnepanelen is het juist de bedoeling dat ze veel warmte opnemen, dus hebben ze een donkere kleur: donkerblauw.

Einde van het ISS?

Het ISS is inmiddels oud, en heeft al wat technische mankementen. Daarom moet er binnenkort een nieuw ruimtestation komen. Het is maar de vraag of de Russen mee willen werken, want ze zeggen dat ze zelf een ruimtestation willen bouwen.