국제 우주 정거장은 무엇입니까?

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인류가 역사상 처음으로 다른 천체에 발을 디딘 역사적인 아폴로 미션 (Apollo Missions) 이후 NASA와 러시아 우주국 (Roscosmos)은 선구적인 우주 탐험에서 우선 순위를 옮기기 시작했고 장기 개발에 집중하기 시작했다. 우주에서의 능력. 이후 수십 년 (1970 년대에서 1990 년대까지), 두 기관 모두 우주 정거장을 건설하고 배치하기 시작했습니다.

이 중 가장 최신의 것은 지구 주위의 저궤도에 위치한 과학 시설 인 국제 우주 정거장 (ISS)입니다. 이 우주 정거장은 역사상 가장 크고 가장 정교한 궤도 연구 시설이며, 너무 커서 실제로 육안으로 볼 수 있습니다. 과학과 우주 탐험의 발전을 위해 국제 협력을 촉진한다는 아이디어가 그 임무의 핵심입니다.

유래:

ISS 계획은 1980 년대에 시작되었으며 부분적으로 러시아의 미르 우주 정거장, NASA의 스카이 랩 및 우주 왕복선 프로그램의 성공에 기초했습니다. 이 관측소는 미래에 저 지구 궤도와 그 자원을 활용할 수있게 해줄 것이며 달 탐사 노력, 화성 탐사 등을위한 중개 기지 역할을 할 것으로 기대했다.

1982 년 5 월 NASA는 우주 정거장 태스크 포스를 설립했으며,이 우주 정거장에 대한 개념적 프레임 워크가 만들어졌다. 결국 등장한 ISS 계획은 NASA를 포함한 우주 정거장에 대한 여러 가지 계획의 정점이었습니다. 자유 소련의 미르 -2 일본의 개념뿐만 아니라키보 실험실 및 유럽 우주국 콜럼버스 실험실.

그만큼 자유 이 개념은 궤도에 배치 될 모듈 식 우주 정거장을 촉구했는데,이 우주 정거장은 소련에 대응하는 역할을한다 살 류트 과 미르 우주 정거장. 같은 해, NASA는 일본 항공 우주 탐사 국 (JAXA)에 접근하여 키보일본 실험 모듈이라고도합니다.

캐나다 우주국 (Canadian Space Agency)도 1982 년에 이와 비슷한 방식으로 접근하여이 스테이션에 로봇 지원을 제공하라는 요청을 받았습니다. 우주 왕복선 프로그램의 핵심 부분 인 캐네디언의 성공 덕분에 CSA는 도킹을 지원하고 유지 보수를 수행하며 우주 비행사와 우주 비행사를 지원할 로봇 부품을 개발하기로 합의했습니다.

1984 년, ESA는 콜럼버스 실험실 – 재료 과학을 전문으로하는 연구 및 실험 실험실. 두 건설 키보 과 콜럼버스 두 기관의 역사에서 가장 야심 찬 우주 프로그램으로서,이 실험실의 개발은 유럽과 일본의 신흥 우주 능력의 중심으로 여겨졌습니다.

1993 년, 알 고어 미국 부통령과 빅토르 체 르노 미르 딘 러시아 총리는 그들이 만들려는 자원을 모으겠다고 발표했다. 자유 과 미르 -2. 두 개의 개별 우주 정거장 대신에, 프로그램은 협력하여 단일 우주 정거장을 만들었습니다.

구성:

ISS의 건설은 NASA, Roscosmos, JAXA, CSA 및 ESA 회원 (특히 벨기에, 덴마크, 프랑스, 스페인, 이탈리아, 독일, 네덜란드, 노르웨이)을 포함한 여러 연방 우주 기관의 지원으로 가능해졌습니다. , 스위스 및 스웨덴. 브라질 우주국 (AEB)도 건설 노력에 기여했습니다.

우주국의 궤도 건설은 참가국들이 국제법에 기초한 협력을 강조하는 법적 틀을 확립 한 우주국 간 정부 협약 (IGA)에 서명 한 후 1998 년에 시작되었다. 참여 우주국은 또한 스테이션의 설계, 개발 및 사용에 대한 책임을 제시 한 양해 각서 (MoUs)에 서명했다.

조립 과정은 1998 년에 '자리 야 (러시아어로 "일출") 제어 모듈 또는 기능적화물 블록. 러시아인이 미국에서 자금을 지원하여 만든이 모듈은 역의 초기 추진력과 힘을 제공하도록 설계되었습니다. 무게가 19,300kg (42,600 파운드) 이상인 가압 모듈은 1998 년 11 월 러시아 양성자 로켓을 타고 발사되었습니다.

12 월 4 일, 두 번째 구성 요소 – '통일' 노드 – 우주 왕복선에 의해 궤도에 배치되었습니다 노력 (STS-88), 2 개의 가압 결합 어댑터와 함께. 이 노드는 세 가지 중 하나였습니다 – 조화 과 평온 ISS의 주요 선체를 형성하는 다른 두 가지입니다. 12 월 6 일 일요일에 자리 야 셔틀 페이로드 베이 내부의 STS-88 승무원이

다음 분할은 2000 년에 배포되었으며 즈베 즈다 우주 왕복선이 수행하는 서비스 모듈 (첫 번째 거주 모듈) 및 여러 공급 임무 아틀란티스. 우주 왕복선 발견 (STS-92)는 또한 10 월에 스테이션에 세 번째 가압 결합 및 Ku 대역 안테나를 제공했습니다. 달이 끝날 무렵, 첫 원정대 승무원이 11 월 2 일에 도착한 Soyuz 로켓을 타고 발사되었습니다.

2001 년 '운명' 실험실 모듈 및 ‘돼지’ 도킹 구획이 배달되었습니다. 모듈 식 랙 운명 우주 왕복선에 탑승 한 라파엘로 MPLM (Multi-Purpose Logistics Module)을 사용하여 배송되었습니다. 노력Canadarm2 로봇 팔을 사용하여 제자리에 놓습니다. 2002 년에는 스테이션의 모바일 서비스 시스템을위한 추가 랙, 트러스 세그먼트, 태양 광 어레이 및 모바일베이스 시스템이 제공되었습니다.

2007 년 유럽 조화 2008 년에 추가 된 콜럼버스 및 키보 연구소를 추가 할 수있는 모듈이 설치되었습니다. 2009 년과 2011 년 사이에 러시아 미니 리서치 모듈 -1 및 -2 (MRM1 및 MRM2) '평온' 노드, 큐폴라 관측 모듈, 레오나르도 영구 다목적 모듈 및 Robonaut 2 기술 제품군.

Bigelow Aersopace가 실험적인 Bigelow Expandable Activity Module (BEAM)을 설치 한 2016 년까지는 추가 모듈 또는 구성 요소가 추가되지 않았습니다. 우주 정거장을 건설하는 데 13 년이 걸렸으며, 약 1,000 억 달러에 달하며 100 회 이상의 로켓과 우주 왕복선 발사 및 160 개의 우주 유영이 필요했습니다.

이 기사가 작성된 시점에서,이 관측소는 2000 년 11 월 2 일에 원정대 1이 도착한 이후 16 년과 74 일 동안 지속적으로 점령되었습니다. 이것은 지구의 낮은 궤도에서 인간의 존재 중 가장 길며, Mir의 9 년 357 일의 기록.

목적과 목표 :

ISS의 주요 목적은 과학 연구 수행, 우주 탐사 촉진, 교육 및 봉사 활동 촉진, 국제 협력 증진의 네 가지입니다. 이러한 목표는 NASA, 러시아 연방 우주국 (Roscomos), 일본 항공 우주 탐사 국 (JAXA), 캐나다 우주국 (CSA) 및 유럽 우주국 (ESA)의 지원을 받아 다른 국가 및 기관의 추가 지원을받습니다. .

과학 연구가 진행되는 한 ISS는 미세 중력 조건에서 실험을 수행 할 수있는 독특한 환경을 제공합니다. 승무원 우주선은 제한된 시간 동안 우주에만 배치되는 제한된 플랫폼을 제공하는 반면, ISS는 몇 년 (또는 수십 년) 동안 지속될 수있는 장기 연구를 허용합니다.

6 명의 우주 비행사로 구성된 전임 승무원의 지원과 방문 차량의 연속성 (재 보급 및 승무원 교체도 가능)을 통해 가능한 여러 가지의 연속적인 프로젝트가 ISS에서 수행되고 있습니다. 지구의 과학자들은 데이터에 액세스 할 수 있으며 여러 채널을 통해 과학 팀과 통신 할 수 있습니다.

ISS에서 수행 된 많은 연구 분야에는 우주 생물학, 천문학, 인간 연구, 생명 과학, 물리 과학, 우주 날씨 및 기상학이 포함됩니다. 우주 기상 및 기상의 경우, ISS는 LEO에서의 위치이기 때문에 이러한 현상을 연구 할 수있는 독특한 위치에 있습니다. 여기에는 궤도주기가 짧기 때문에 하루 종일 전 세계의 날씨를 여러 번 목격 할 수 있습니다.

우주 광선, 태양풍, 하전 된 아 원자 입자 및 우주 환경을 특징 짓는 다른 현상과 같은 것에 노출됩니다. ISS에 관한 의료 연구는 주로 장기 우주 탐사 임무에 본질적인 살아있는 유기체에 대한 미세 중력의 장기 영향, 특히 뼈 밀도, 근육 변성 및 장기 기능에 대한 영향에 중점을두고 있습니다.

ISS는 또한 우주 탐사 시스템에 유리한 연구를 수행합니다. LEO의 위치는 장거리 임무에 필요한 우주선 시스템의 테스트를 허용합니다. 또한 우주 비행사가 운영, 유지 보수 및 수리 서비스 측면에서 중요한 경험을 얻을 수있는 환경을 제공합니다. 이는 장기 임무 (달과 화성에 대한 임무)와 마찬가지로 중요합니다.

ISS는 또한 학생들이 실험을 설계하고 ISS 승무원이 실험을 수행하는 것을 볼 수있는 실험에 참여함으로써 교육 기회를 제공합니다. ISS 우주 비행사는 비디오 링크, 무선 통신, 이메일 및 교육용 비디오 / 웹 에피소드를 통해 강의실에 참여할 수도 있습니다. 다양한 우주 기관은 또한 ISS 실험 및 운영을 기반으로 다운로드 용 교육 자료를 유지 관리합니다.

교육 및 문화 활동도 ISS의 명령에 속합니다. 이러한 활동은 참여하는 연방 우주 기관의 도움과 지원으로 수행되며 STEM (과학, 기술, 공학, 수학) 분야의 교육 및 직업 훈련을 장려하기 위해 고안되었습니다.

이에 대한 가장 잘 알려진 예 중 하나는 ISS 우주 탐사선 탐험대 사령관이었던 캐나다 우주 비행사 Chris Hadfield가 만든 교육용 비디오입니다. 또한 Barenaked Ladies 및 Wexford Gleeks와의 음악적 협력 덕분에 ISS 활동에 많은 관심을 기울였습니다.“I.S.S. (누군가 노래입니다)”(위 그림 참조).

David Bowie의“Space Oddity”표지 인 그의 비디오도 그에게 큰 호평을 받았습니다. ISS와 승무원의 작업에 추가적인 관심을 끌면서 우주에서 유일하게 뮤직 비디오를 촬영 한 이래로 큰 위업이었습니다!

ISS 탑승 작업 :

언급 한 바와 같이, ISS는 공급원, 실험 및 장비를 스테이션으로 운송하는 회전 승무원 및 정기 발사로 촉진됩니다. 이들은 임무의 특성에 따라 승무원 및 승무원 차량의 형태를 취합니다. 승무원은 일반적으로 카자흐스탄의 바이 코 누르 코스모스 롬 (Baikonur Cosmodrome)에서 소유즈 로켓을 통해 발사되는 러시아 진행 우주선을 타고 운송됩니다.

Roscosmos는 Progress 우주선을 사용하여 ISS로 총 60 번의 여행을 수행했으며, 소유즈 로켓을 사용하여 40 회의 개별 발사를 수행했습니다. 또한 현재 35 명의 항공기가 퇴사 한 NASA 우주 왕복선을 이용하여 승무원, 실험 및 보급품을 운송했습니다. ESA와 JAXA는 각각 자동 이체 차량 (ATV)과 H-II 이체 차량 (HTV)을 사용하여 5 개의화물 운송 임무를 수행했습니다.

최근 몇 년 동안 SpaceX 및 Orbital ATK와 같은 민간 항공 회사는 용과 Cygnus 우주선을 사용하여 ISS에 재 보급 임무를 제공하기로 계약했습니다. SpaceX의 Crew Dragon 우주선과 같은 추가 기술은 향후 승무원 운송을 제공 할 것으로 예상됩니다.

재사용 가능한 1 단계 로켓의 개발과 함께, 이러한 노력은 부분적으로 미국에 국내 발사 능력을 회복시키기 위해 수행되고 있습니다. 2014 년 이후 러시아와 미국 사이의 긴장은 ISS와 같은 프로그램과의 러시아 협력의 미래에 대한 우려를 불러 일으켰습니다.

승무원 활동은 우주 탐사에 필수적인 것으로 간주되는 실험 및 연구 수행으로 구성됩니다. 이러한 활동은 UTC (Universal Coordinated Time) 06 : 00 ~ 21 : 30 시간으로 예정되어 있으며, 아침, 점심, 저녁 및 정기 승무원 회의를 위해 휴식을 취합니다. 모든 승무원은 자신의 분기 (테더 침낭 포함)를 가지고 있으며 그 중 두 개는 즈베 즈다 모듈 및 4 개 이상 설치 조화.

“야간”동안, 창문은 어둠의 느낌을주기 위해 덮 힙니다. 역이 하루에 16 번의 일출과 일몰을 경험하기 때문에 이것은 필수입니다. 근육 위축 및 뼈 손실의 위험을 최소화하기 위해 매일 1 시간 씩 두 번의 운동 시간을 예약합니다. 운동 장비에는 2 개의 트레드밀, 시뮬레이트 된 웨이트 트레이닝 용 AARE (Advanced Resistive Exercise Device) 및 고정식 자전거가 포함됩니다.

습식 와이프, 헹굼 샴푸 및 식용 치약뿐만 아니라 튜브에서 분사 된 워터 제트 및 비누 덕분에 위생이 유지됩니다. 위생 시설은 두 곳의 공간 화장실 (모두 러시아 디자인)을 통해 제공됩니다. 즈베 즈다 과 평온 모듈. 우주 왕복선에 탑승 한 것과 유사하게 우주 비행사는 변기에 몸을 고정시키고 진공 흡입 구멍으로 폐기물을 제거합니다.

액체 폐기물은 물 회수 시스템으로 옮겨져 다시 식수로 변환됩니다 (예, 우주 비행사는 유행 후에 자신의 소변을 마신다!). 고형 폐기물은 알루미늄 용기에 보관 된 개별 백에 수집 된 후 도킹 된 우주선으로 옮겨 폐기됩니다.

역에있는 음식은 주로 진공 밀봉 된 비닐 봉지에 냉동 건조 된 식사로 구성됩니다. 통조림 제품은 이용 가능하지만 무게 때문에 운송이 더 비싸기 때문에 제한적입니다. 재 보급 임무 중에는 신선한 과일과 채소를 가져 오며, 향료와 조미료는 음식의 풍미를 보장하기 위해 사용됩니다. 이는 미세 중력의 효과 중 하나가 감소 된 맛이기 때문에 중요합니다.

유출을 방지하기 위해 음료수와 수프는 패킷에 담겨 있으며 빨대와 함께 소비됩니다. 단단한 음식은 나이프와 포크로 먹으며, 자석은 트레이에 부착되어 떠 다니는 것을 방지하고 음료는 탈수 된 분말 형태로 제공 된 다음 물과 혼합됩니다. 공기 필터 및 기타 장비가 막히지 않도록 떠 다니는 음식이나 부스러기를 모아야합니다.

위험 :

역에 탑승 한 생명 또한 높은 위험을 수반합니다. 방사선의 형태, 인간의 체격에 미치는 미세 중력의 장기적인 영향, 우주에있는 심리적 영향 (예 : 스트레스와 수면 장애), 우주 쓰레기와의 충돌 위험이 있습니다.

방사능 측면에서, 저궤도 환경 내의 물체는 지구의 자기권에 의해 태양 복사와 우주 광선으로부터 부분적으로 보호됩니다. 그러나 지구 대기를 보호하지 않으면서도 우주 비행사는 하루에 약 1 밀리 시버트에 노출되며 이는 지구상의 사람이 1 년 동안 노출되는 것과 같습니다.

결과적으로 우주 비행사는 암 발병 위험이 높고 DNA 및 염색체 손상을 겪고 면역계 기능이 저하됩니다. 따라서 보호 차폐 및 약물이 스테이션에 탑승해야하는 이유와 노출 제한 프로토콜이 필요한 이유는 무엇입니까? 예를 들어, 태양 플레어 활동 중에 승무원은 더 강하게 차폐 된 러시아 궤도 구역에서 대피소를 찾을 수 있습니다.

이미 언급했듯이, 미세 중력의 영향은 근육 조직과 뼈 밀도에 큰 영향을 미칩니다. NASA의 인간 연구 프로그램 (HRP)이 실시한 우주 비행사 인 스콧 켈리 (Scott Kelly)가 ISS에 1 년을 보낸 후 몸에 미치는 영향을 조사한 2001 년 연구에 따르면, 골밀도 손실은 한 달에 1 % 이상의 비율로 발생합니다.

마찬가지로“근육 위축”이라는 제목의 Johnson Space Center의 보고서에 따르면 우주 비행사는 5 ~ 11 일 동안 지속되는 우주 비행에서 최대 20 %의 근육 질량 손실을 경험합니다. 또한,보다 최근의 연구에 따르면 우주에서의 장기적인 영향은 장기 기능 감소, 신진 대사 감소 및 시력 감소를 포함합니다.

이로 인해 우주 비행사는 근육과 뼈의 손실을 최소화하기 위해 규칙적으로 운동하며 영양 요법은 적절한 장기 기능을 유지하기 위해 적절한 영양소를 유지하도록 설계되었습니다. 그 외에도 장기적인 건강 영향과 그에 맞서기위한 추가 전략이 여전히 연구되고 있습니다.

그러나 아마도 가장 큰 위험은 궤도 쓰레기의 형태로 일어납니다. 우주 쓰레기. 현재 NASA와 다른 기관이 지구 궤도를 돌면서 추적하고있는 500,000 개 이상의 파편이 있습니다. 이 중 약 20,000 개는 소프트볼보다 크며 나머지는 조약돌 크기입니다. 모두 궤도에 수백만 조각의 파편이있을 가능성이 있지만 추적 할 수없는 크기는 매우 작습니다.

이 물체는 최대 28,163km / h (17,500mph)의 속도로 이동할 수 있으며 ISS는 27,600km / h (17,200mph)의 속도로 지구를 공전합니다. 결과적으로 이러한 개체 중 하나와의 충돌은 ISS에 치명적일 수 있습니다. 이 스테이션은 미세한 유물뿐만 아니라 작은 조각의 파편과 충격에 견딜 수 있도록 자연스럽게 차폐되어 있습니다.이 차폐는 러시아 궤도 세그먼트와 미국 궤도 세그먼트로 나뉩니다.

USOS에서 차폐는 선체와 떨어져있는 얇은 알루미늄 시트로 구성됩니다. 이 시트는 물체가 구름으로 부서져 주 선체에 도달하기 전에 충격의 운동 에너지를 분산시킵니다. ROS에서 차폐는 탄소 플라스틱 허니컴 스크린, 알루미늄 허니컴 스크린 및 유리 천의 형태를 취하며, 모두 선체 위에 간격이 있습니다.

ROS의 차폐는 뚫릴 가능성이 적으므로 더 심각한 위협이 발생할 때마다 승무원이 ROS로 이동합니다. 그러나 추적중인 더 큰 물체로 인한 충격의 가능성에 직면 한 경우,이 스테이션은 DAM (Debris Preventance Maneuver)이라고하는 것을 수행합니다. 이 경우 러시아 궤도 세그먼트의 추진기는 발사대의 궤도 고도를 변경하여 잔해를 피하기 위해 발사됩니다.

ISS의 미래 :

국제 협력에 대한 의존을 고려할 때, 최근 몇 년 동안 러시아, 미국, 나토 사이의 갈등이 심화되면서 국제 우주 정거장의 미래에 대한 우려가있었습니다. 그러나 당분간 모든 주요 파트너의 약속 덕분에 스테이션 내에서의 운영은 안전합니다.

2014 년 1 월, 오바마 행정부는 2024 년까지 역의 미국 일부에 대한 자금을 연장 할 것이라고 발표했다. Roscosmos는이 확장을 승인했지만 러시아 궤도 세그먼트의 요소를 사용하여 건설 할 계획에 대한 승인을 표명했다. 새로운 러시아 우주 정거장.

OPSEK (Orbital Piloted Assembly and Experiment Complex)로 알려진이 관측소는 달, 화성 및 외부 태양계로 이동하는 승무원 우주선의 조립 플랫폼 역할을합니다. 러시아 공무원들은 ISS의 향후 교체를위한 공동 노력에 대해 임시 발표를했다. 그러나 NASA는 아직 이러한 계획을 확인하지 않았습니다.

2015 년 4 월, 캐나다 정부는 2024 년까지 ISS에 CSA의 참여를 보장하기위한 예산을 포함한 예산을 승인했습니다. 2015 년 12 월 JAXA와 NASA는 국제 우주 정거장 (ISS)을위한 새로운 협력 체제에 대한 계획을 발표했습니다. 2016 년 12 월 현재, ESA는 임무를 2024 년으로 확대하기 위해 노력했습니다.

ISS는 가장 위대한 과학적 과제는 말할 것도없고 역사상 가장 위대한 공동 노력과 국제 노력 중 하나입니다. 지구상에서 수행 할 수없는 중요한 과학 실험을위한 장소를 제공 할뿐만 아니라 인류가 우주에서 다음으로 큰 도약을하는 데 도움이되는 연구, 즉 화성 및 그 이상의 임무를 수행하고 있습니다!

무엇보다 우주로가는 꿈을 꾸는 수많은 사람들에게 영감의 원천이되었습니다! ISS가 마침내 해체되기 전에 ISS가 어떤 위대한 사업을 할 수 있을지 누가 알겠습니까?

Space Magazine에서 ISS에 대한 흥미로운 기사를 많이 작성했습니다. 국제 우주 정거장은 15 년 동안 궤도에서 인간의 존재를 15 년 동안 달성합니다. 국제 우주 정거장을보기위한 초보자 안내서, 국제 우주 정거장 밖에서 가상 3D 우주 유영, 국제 우주 정거장 관측 및 우주 정거장 사진을 찍습니다.

자세한 내용은 ISS NASA 참조 안내서 및 우주 정거장 10 주년 기념 기사를 참조하십시오.

천문학 캐스트는 또한 주제에 관한 에피소드를 가지고 있습니다. 질문 : 잠금 해제 된 달, 블랙홀 에너지, 우주 정거장 궤도, 에피소드 298 : 우주 정거장, 3 부 – 국제 우주 정거장.

출처 :