Consiliul ESA ce s-a desfasurat la Paris pe 16 si 17 martie si care a reunit reprezentantii tuturor tarilor membre ale agentiei spatiale europene a ajuns la o concluzie unanima privind interesul european in privinta operarii ISS pana cel putin la sfarsitul lui 2020. Pe langa decizia politica, mult mai concreta este convenirea unui buget intermediar de 550 milioane de euro care ar trebui sa acopere costurile europene in proiectul ISS pana in anul 2012 atunci cand va avea loc urmatorul consiliu al ministrilor de resort ai ESA. In acest fel agentia europeana va fi capabila sa isi achite obligatiile ce ii revin (contributie care se ridica la 8% din cheltuielile statiei) si sa ofere industriei europene posibilitatea de a isi continua proiectele spatiale.

Pe termen scurt insa, mai ales prin prisma ultimelor evolutii din Statele Unite (ne referim aici la retragerea navetei spatiale) un punct sensibil va ramane capacitatea ESA de a deservi ISS. Cele 3 zboruri ATV care au fost contractate momentan sunt insuficiente pentru orizontul lui 2020 si probabil ele vor trebui suplimentate. In plus, datorita schimbarii specificului misiunii in care ele vor fi angrenate (se va pune in scurt timp problema de a fi capabile sa transporte inapoi pe Pamant rezultatele unor experimente si chiar astronautii de pe statie) este de asteptat ca ATV sa sufere modificari majore de design.
Ramane de vazut cum aceste probleme vor putea fi rezolvate-cert este ca anticipand evolutia evenimentelor, ESA a alocat deasemenea pana in 2012 un buget de 220 milioane de euro in sectorul lansatoarelor europene, bani din care cea mai mare parte va merge pentru racheta Ariane 5.


Mai jos un scurt sumar al ISS realizat de SpaceAlliance.ro

Statia spatiala internationala sau ISS a fost constituita oficial pe 20 Noiembrie 1998 atunci cand a fost instalat modulul Zarya (primul modul ISS). Misiunea a fost proiectata sa functioneze pana in anul 2016 si recent a fost pusa serios in discutie utilitatea pastrarii ei pe termen mai lung si implicatiile tehnice si economice ale unei extensii (mai ales prin prisma bugetelor in scadere pe care le au la dispozitie agentiile spatiale internationale). Avand in vedere anvergura proiectului si efortul care a fost depus pentru a o contrui, cat si semnificatia ei pentru publicul larg, o decizie politica de deorbitare a statiei nu este asteptata insa prea curand.

model virtual al statiei spatiale internationale

Lansator
Primul modul –Zarya a fost lansat folosind o racheta Proton-K
La momentul actual statia internationala este vizitata de:
-naveta americana Space Shuttle (retrasa din activitate)
-naveta Soyuz
-naveta Progress
-ATV (ESA)
-HTV (JAXA)



Orbita
Orbita statiei internationale este mentinuta la o altitudine cuprinsa intre 278 km si 460 km deasupra Pamantului cu o altitudine nominala de 350km si realizand 15.7 orbite pe zi cu o viteza orbitala de aproximativ 7.7 km/s. Cu toate acestea exista si anumite limitari spre exemplu in cazul misiunilor de andocare a lui Soyuz este impusa o altitudine maxima de 425 km. Inclinatia orbitei efectuate de statie este de 51.6 grade in raport cu Ecuatorul.



Operarea statiei
Sistemul de control termic al statiei este proiectat sa mentina echilibrul termic la bordul statiei. Fara nici un fel de control termic, temperatura va oscila in mod natural intre 120 de grade Celsius pe fata expusa luminii Soarelui si -157 de grade Celsius pe fata aflata in umbra. Sistemul face uz de doua concepte : controlul pasiv si controlul activ. Controlul pasiv consta in folosirea unor straturi succesive de izolare care joaca un dublu rol- pe de o parte de a reflecta radiatia solara exterioara si pe de alta parte de a impiedica pierderile termice spre spatiul exterior mult mai rece ; deasemenea puntile termice care pot aparea intre diferitele staturi de izolatie sunt rupte prin folosirea unor materiale speciale cum ar fi Mylar si kevlar. Controlul activ (constand in trei functii : colectarea caldurii, transportul ei si eliminarea) este organizat intre :
-sistemul de control termic activ intern (IATCS)
-sistemul de control termic activ extern (EATCS)
-sistemul de control termic fotovoltaic (PVTCS)
-sistemul de control termic activ extern in faza initiala a misiunii (EEATCS)

ISS foloseste deasemenea panouri solare pentru a putea produce energia electrica necesara la bord. Aceste panouri solare sunt mobile in sensul ca dispun de un mecanism care permite rotatia lor dupa Soare in acest fel reusind sa alinieze perpendicular razele solare pe celulele fotovoltaice si sa obtina maximul de putere. Acest tip de mecanism permite realizarea unor niveluri de energie de pana la 84kW. In plus, in timpul eclipselor, panourile solare pot fi reorientate in asa fel incat sa fie redus efectul rezistentei la inaintare (acest lucru este important daca se are in vedere suprafata foarte mare pe care aceste panouri solare o au si implicit valorile rezistentei atmosferice pe care acestea o presupun in cazul unei incidente perpendiculare pe directia orbitala).

In completare, baterii utilizand tehnologia nickel-hidrogen sunt folosite pentru a stoca energia necesara statiei pentru perioadele de eclipsa, ele permitand functionarea pana la 35 de minute. Datorita degradarii lor constante si a cerintelor stricte de mentinere a performantelor aceste baterii sunt inlocuite periodic.
Voltajul la bordul statiei variaza intre 28V DC si 180V DC. Puterea obtinuta este apoi stabilizata si distribuita la 160V DC iar mai apoi convertita la 124V DC (acest voltaj ridicat asigurand o minimizare a liniilor de putere si a greutatii).
Statia este echipata cu un sitem de control al pozitiei stabilizat triaxial. In mod curent, orientarea statiei este mentinuta folosind un sistem de giroscoape pentru controlul momentului, dar cand aceste giroscoape devin saturate un sistem de motoare intervine in mod automat.

Deasemenea cand o nava vizitatoare este andocata la statie, se pot folosi motoarele acesteia pentru a realiza manevre de corectie (fie ele corectii de orbita sau pur si simplu de pozitie). In particular trebuie mentionat ca manevrele de orbita trebuie realizate periodic, daca se tine seama ca datorita rezistentei aerodinamice atmosferice, statia isi micsoreaza altitudinea cu o viteza de aproximativ 2.5km/luna.

Gama senzorilor aflati la bord cuprinde senzori de orizont care realizeaza alinierea sistemului inertial prin folosirea emisiei infrarosii a Pamantului si a partii superioare a atmosferei, senzori solari care determina pozitia Soarelui in coordonatele interne ale senzorului mai apoi aceasta pozitie putand fi transformata in coordonatele proprii ale statiei, camere stelare care sunt folosite pentru determinarea inertiala a pozitiei statiei prin identificarea stelelor din campul vizual , magnetometre care realizeaza masurarea campului magnetic al Pamantului si receptoare Glonass/GPS.
Software-ul pentru controlul pozitiei cuprinde cateva moduri de operare pentru a maximiza puterea si pentru a minimiza efectele termice negative :
- axa x mentinuta paralela cu vectorul vitezei orbitale
- sau axa x paralela cu vectorul momentului unghiular H
- sau axa y  mentinuta paralela cu vectorul vitezei orbitale

Statia spatiala are deasemenea un sistem special in traducere libera ‘Sistemul de control al mediului inconjurator si de mentinere a vietii’ care controleaza caracteristicile fundamentale pentru mentinerea vietii la bordul statiei (de exemplu monitorizeaza nivelul oxigenului si al celorlalte gaze, presiunea atmosferica necesara respiratiei, apa, prevenirea incendiilor etc). Acest sistem are practic 5 componente majore :

-Controlul si mentinerea atmosferei
 Furnizeaza oxigenul si nitrogenul , gaze folosite in experimente si pentru alte scopuri , precum si presiunea atmosferica. Mentine deasemenea nivelul oxigenului si nitrogenului in proportiile regasite la nivelul marii (21% oxygen, 78% nitrogen).
Segmentul rusesc al lui ISS a fost responsabilul principal pentru toate aceste functii in timpul perioadei initiale de asamblare a statiei.
Oxigenul va fi furnizat in principal de sistemul de electroliza Elektron, care separa moleculele de apa in oxigen si nitrogen. SUA vor incepe furnizarea aditionala de oxigen, nitrogen si servicii de mentinere a presiunii prin rezervoare reincarcabile la sfarsitul fazei 1 de asamblare folosind conducte de la bordul segmentului american
-sistemul de reimprospatare a atmosferei
Inlatura dioxidul de carbon si restul praticulelor contaminante in paralel cu monitorizarea nivelurilor oxigenului si nitrogenului. Materiale speciale absorbante sunt folosite pentru colectarea dioxidului de carbon care este mai apoi eliminat in spatiu.

-controlul temperaturii si uniditatii
Recircula aerul, inlatura umiditatea si mentine temperatura de la bord constanta. Piesa centrala a acestui subsistem este camera comuna de recirculare a aerului care trage aerul din statie prin filtre speciale, racindu-l si scazand umiditatea, iar  mai apoi trimitand inapoi acest aer recirculat. Apa obtinuta din acest proces de recirculare este trimisa catre subsistemul de management si recuperare a apei.

-sistemul de management si recuperarea apei
Recupereaza si recicleaza apa provenita din dusuri, toalete, condensare, celulele de combustibil etc. Un sistem de procesare a apei potabile transforma apa reziduala in apa potabila. Calitatea apei este permanent monitorizata de un proces de control si mentinere a calitatii apei.

-sistemul de detectie si de stingere a incendiilor
Consta in detectoare de fum, alarme si sisteme de inchidere automata, stingatoare portabile de incendiu, masti de gaz si butelii de oxigen. In fiecare modul presurizat sunt instalate cate doua detectoare de incendiu in paralel cu ansamblul de ventilare a echipamentelor de bord (care asigura ventilarea corespunzatoare a echipamentului electronic).
Sistemul de telecomunicatii trebuie sa furnizeze linkuri bidirectionale audio si video atat intre echipajul ISS, cat si intre echipaj si centrul de comanda si intre echipaj si cercetatorii de pe Pamant, toate acestea in gama de frecvente Ku, S si UHF.
Deasemenea permite echipajului sa trimita comenzi direct  catre operatorii ISS sau sa le dirijeze catre naveta spatiala si invers, in paralel cu furnizarea catre centrul de comanda si centrul de operatiuni pentru instrumente a datelor provenite de la sisteme, experimente si instrumentele de la bord.

Date
Masa : 455.000 kg (in stadiul final dupa montarea completa)
Dimensiuni :58.5 x 30.5 m (panourile solare complet desfacute masoara 108.5 x 72.8 m)
Costul misiunii : 100 miliarde de euro- pentru intreaga perioada de 30 de ani considerand proiectarea, montarea si costuri de exploatare pentru cel putin 10 ani (costuri impartite intre tarile participante la misiune)

Module
-Destiny Laboratory Module
-Columbus Module
-Kibo Japanese Experimental Module
-Express Logistics Carrier
-Multipurpose Laboratory Module

constructia statiei spatiale internationale

Centre de control
-NASA Lyndon B. Johnson Space Center, Houston, USA
-Kenedy Space Center, USA
-RKA mission control center, Korolyov Rusia
-Mobile Servicing System Control and Training, Saint-Hubert, Quebec, Canada
-Columbus Control Center, Oberpfaffenhofen, Germania
-ATV Control Centre, Toulouse, Franta
-HTV Control Center,Tsukuba, Japonia

centrele spatiale



Obiective stiintifice
Unul principalele obiective ale lui ISS este de a furniza un mediu corespunzator pentru realizarea unor experimente speciale care necesita una sau mai multe conditii ne-reproductibile pe Pamant. Principalele directii de cercetare au in vedere :

-biologie (incluzand cercetare biomedicala si biotehnologica)

-fizica (incluzand fizica fluidelor,stiinta materialelor si fizica cuantica)
Experimentele ISS studiaza mediul inconjurator in spatiu si cum expunerea pe termen lung la vacuum si particulele din spatiu afecteaza materialele. Aceasta cercetare va furniza viitorilor constructori din domeniul spatial si cercetatorilor in general cunostiinte noi cu privire la natura spatiului si implicit va spori calitatile viitoarelor platforme proiectate.
Unele experimente vor studia fortele de baza ale naturii (cuprinse in capitolul general de fizica fundamentala) facand uz de imponderabilitate pentru a analiza fortele mici care sunt dificil de analizat in prezenta gravitatiei terestre si care ar putea sa explice evolutia Universului; chiar investigatii folosind laserul pentru a raci atomi aproape de temperatura de 0 grade Kelvin ne vor putea ajuta sa intelegem insasi gravitatia terestra.

-astronomie (incluzand cosmologie)

-meteorologie
Vor fi incluse observatii la scara larga asupra Pamantului, schimbarile pe termen lung in ceea ce priveste clima, studii cu privire la paduri,oceane si munti, impactul meteoritilor, uragane si taifunuri si efectele vulcanice. Se vor studia efectele poluarii aerului si a fumului din marile orase. Distrugerea padurilor si poluarea apei sunt cel mai bine vizibile din spatiu si vor fi captate in imagini de mare rezolutie, imposibil de realizat pe Pamant.

-efectele pe termen lung ale micogravitatiei la oameni
Aceste experimente vor furniza informatii folositoare in perspectiva viitoarelor calatorii in spatiu. Analiza efectelor gravitatiei ne poate conduce la o mai buna intelegere a corpului uman si a interactiunii cu mediul de pe Pamant. Unii cercetatori cred ca chiar ISS insasi poate fi folosita pentru transportul intre Pamant si Marte.

-incurajarea dezvoltarii aplicatilor comerciale in domeniul spatial

-stabilirea unor noi puncte de referinta in istoria spatiala printr-un numar record de iesiri in spatiu precum si realizarea unor noi generatii de roboti spatiali

Concluzii
ISS este cel mai mare si mai complex proiect stiintific din istoria umanitatii, jucand un rol major printr-o colaborare atat de extinsa in comunitatea stiintifica internationala. Un alt avantaj indirect derivat din aceasta colaborare a fost posibilitatea impartirii costurilor enorme ale acestui proiect intre diferitele state participante altfel greu de asumat de catre o singura tara.

Credit
http://www.esa.int
http://www.nasa.gov

articol SpaceAlliance dedicat implinirii a 10 ani de activitate pentru ISS