Die Internasionale Ruimtestasie en sy fantastiese tegnologiese hulpmiddels
'n Brug na die sterre
• Die Internasionale Ruimtestasie (IRS) is 'n navorsingsprojek wat gesamentlik deur verskillende lande aangepak word. Dit word op 'n lae wentelbaan om die aarde gemonteer—stuk-stuk namate al hoe meer dele deur ruimtevaarders soheentoe aangebring word. Die bouwerk het in 1998 begin en, as alles volgens skedule verloop, behoort die ruimtestasie in 2012 voltooi te wees.
• Dit is die grootste ruimtestasie wat nog gebou is—werklik so groot as 'n wolkekrabber. Soos ander satelliete is dit snags duidelik sigbaar in die sterrehemel, en dit word reeds hoeka "die mens se helderste ster" genoem.
• Daar word verwag dat die ruimtestasie tot ten minste 2020 operasioneel sal bly, dalk selfs tot 2028.
• Dit dien as 'n navorsingslaboratorium. In 'n omgewing van mikrogravitasie doen spanne proefnemings in studievelde soos die fisika, sterrekunde, weerkunde en biologie.
• Dit bied ook 'n ideale omgewing vir die toetsing van sekere ruimtetuigstelsels wat vir sendings na die maan en Mars en miskien elders heen nodig sal wees—en figuurlike gesproke is dit dus 'n unieke brug na die sterre...
BO: Die Internasionale Ruimtestasie soos dit in Mei 2011 gelyk het—afgeneem deur 'n bemanningslid van die pendeltuig Endeavour. Die Amerikaanse ruimteagentskap NASA het deur die jare van sy vloot pendeltuie gebruik gemaak om nuwe onderdele, toerusting en personeel na die IRS te bring, maar die pendeltuig Atlantis het in Julie 2011 die heel laaste pendeltuig-uittog soheentoe onderneem. Die Amerikaners sou voortaan moes staatmaak op Russiese Sojoez-tuie om hulle na en van die IRS te vervoer. NASA wil hê dat private Amerikaanse ruimtetuie mettertyd die heen-en-weer-diens moet oorneem, maar dit sal waarskynlik nie voor ten minste 2005 of 2006 kan gebeur nie.
Die artikel hieronder oor die Internasionale Ruimtestasie is reeds geruime tyd gelede vir Mieliestronk saamgestel, maar baie van die inligting bly so interessant en relevant dat besluit is om dit volledig te behou. Opgedateerde inligting verskyn hierbo.
Gegrond op 'n artikel deur JOHN TRIGGS in DAILY EXPRESS
VERBEEL jou jy probeer 'n wolkekrabber bou. Aan die binne- en buitekant is dit toegerus met die delikaatste en duurste toerusting wat nog ooit uitgevind is. Elke onderdeel moet presies in posisie geplaas word soos beplan is. As dit nie gebeur nie, kan dit die projek biljoene rande duurder maak en selfs die lewe van die bouwerkers in gevaar stel.
Voeg daarby die feit dat die tien miljoen dele van jou gebou uit sestien verskillende lande moet kom, maar steeds volmaak inmekaar moet pas.
Probeer nou om dit alles 355 km bokant die aarde te doen, waar die temperatuur kan wissel van bokant die kookpunt van water tot tientalle grade onderkant die vriespunt. En om dit alles te kroon tol jou konstruksie ook nog teen meer as 27 000 km/h om ons planeet.
Jy begin jou maar net indink in die enorme taak om die Internasionale Ruimtestasie te bou. Weliswaar is die bouwerk erg vertraag deur die verlies van die Amerikaanse pendeltuig Columbia in 2003—en sekere planne is reeds afgeskaal omdat dit baie meer sal kos as die oorspronklike ramings—maar elke stuk statistiek oor die Internasionale Ruimtestasie bly steeds in die oortreffende trap.
Dit is die grootste, ingewikkeldste en mees ambisieuse tegnologiese projek wat nog ooit bedink is. Die werk daaraan het in Mei 2000 begin, en daar is hoeka bereken dat dit meer as R270 biljoen sal kos om te bou en R20 biljoen per jaar om dit aan die gang te hou. Dit lyk nou of die berekeninge alte konserwatief was.
Om dus net te sê dat dit 'n kolossale "lugkasteel" is wat die ruimtestasie se bouers graag voltooi wil sien, is 'n kolossale onderbeklemtoning. Wanneer die bouery klaar is, moet dit, ná die maan, die grootste en helderste voorwerp in die naghemel wees. Dit sal die verste buitepos van die mensdom wees—en die eerste stap na 'n lewe weg van ons planeet.
In laboratoriums binne sowel as buite die stasie sal wetenskaplikes in staat wees om die swaartekraglose omgewing te benut—waar chemiese reaksies anders plaasvind as op die aarde en groter landbouprodukte veel vinniger gekweek kan word. Daar kan hulle nuwe medisynes ontwikkel wat eendag miskien talle siektes, waaronder vigs, sal kan genees.
Hulle sal ook nuwe metaalallooie kan skep en vir die eerste keer werklik die probleme en voordele van 'n lewe in die ruimte kan bestudeer. Vanuit die stasie sal wetenskaplikes begin werk aan 'n waarskuwingstelsel sodat ons planeet betyds beskerm kan word indien 'n reusagtige asteroïde (mini-planeet) op ons afpyl soos die een wat die dinosourusse uitgewis het.
En mettertyd—altans só word verder aan hierdie wonderlike droom geborduur—sal die stasie as 'n halfwegstasie tussen die aarde en die res van die sonnestelsel dien.
BO: 'n Onbemande Russiese voorraadtuig nader die Internasionale Ruimtestasie.
MAAR presies hoe lewe die ruimtevaarders wat mekaar elke nou en dan in die ruimtestasie aflos? Alles is hier so omgewingsvriendelik as wat in die vreemde omstandighede moontlik is. Die gemiddelde volwasse mens het elke dag sowat 630.000 cc suurstof, twee liter water en omtrent 500 gram droë kos nodig. En alles moet natuurlik vir elke ruimtevaarder van die aarde af saamgepiekel word.
Maar niks ontbreek werklik hier nie. Om die waarheid te sê, hier is baie meer as wat werklik nodig is om te oorlewe.
'n Mens eet wel bevrore kosse, maar dit is heerlik. Trouens, die vroeë ruimtevaarders, wat met vitamienpilletjies vir lief moes neem, sou wát wou gegee het om sulke lekker kosse te kon gehad het.
Boonop slaap elkeen hier baie gemaklik op sy eie slaapbank. 'n "Stortbad", hoewel nogal verfrissend, is egter baie anders as waaraan 'n mens op die aarde gewoond is. Die stort het geen sproeikop nie, omdat die swaartekrag hier in die ruimte 'n miljoen keer swakker as op die aarde is.
Stortwater kan nie sproei nie, maar dryf rond pleks van om te val. Elkeen ontvang dus net 'n paar liter water om saam met seep aan die vel te smeer. Nadat 'n mens jou afgedroog het, word die waterbobbeltjies rondom jou met 'n suigapparaat opgesuig. Die stortwater word spoedig hersirkuleer en sal so suiwer anderkant uitkom dat 'n mens dit kan drink.
REGS: Suid-Afrika se eie ruimteman, Mark Shuttleworth, het in 2002 'n tydjie aan boord van die Internasionale Ruimtestasie deurgebring—'n ervaring wat hom, na berig is, 'n yslike R220 miljoen gekos het.
MAAR baie ander tegnologiese hulpmiddels—lank nie slegs watersuiweraars en storte sonder sproeikoppe nie—is vanselfsprekend nodig vanweë die besondere toestande by die Internasionale Ruimtestasie.
Om in sy wentelbaan te bly, moet dit so vinnig om die aarde kan beweeg dat dit die afstand tussen Londen en Texas binne sewentien minute kan aflê.
"Om sestien keer per dag om die aarde te wentel, bied 'n mens 'n skouspelagtige panorama," sê Andrew Thomas, 'n Australiër wat tye in die Russiese ruimtestasie Mir asook in die nuwe stasie deurgebring het. "'n Mens sien elke 45 minute 'n sonop."
Maar hoe wonderlik die uitsigte ook al is, beteken die groot snelheid waarteen die Internasionale Ruimtestasie beweeg dat werk aan die buitekant daarvan uiters gevaarlik is. Elke keer dat ruimtevaarders ruimtewandelings moet onderneem om nuwe modules vas te heg of skade te herstel, waag hulle hul lewe.
Hulle dra ruimtepakke van nagenoeg R110 miljoen wat botsings teen stofdeeltjies so groot as 'n sandkorrel kan weerstaan. Enige groter deeltjies sal 'n gat in 'n ruimtepak skeur, wat die ruimtevaarder slegs 'n halfuur tyd gee om binne-in die ruimtestasie te kom met sy noodvoorraad suurstof.
Klein brokstukkies ruimterommel soos dié kan ook bene breek en velle oopkloof. "Die probleem met groterige gate in ruimtepakke is dat 'n mens nie net suurstof sal verloor nie, maar ook hitte," sê Phil West, 'n NASA-ingenieur en ruimtewandelings-deskundige. "Jou liggaam sal begin vries en jy sal waarskynlik jou bewussyn verloor."
Ruimtewandelings word dus tot die minimum beperk. Gelukkig sal robot-arms baie van die werk kan doen wat buite nodig is.
NOG tegnologiese hulpmiddels sal dit onnodig vir ruimtevaarders maak om dit ooit buite te waag. 'n Robot met die bynaam Robonaut (deur NASA vervaardig) sal heeltyds buite die ruimtestasie kan bly en soos 'n astrante ryloper aan die buitewand kleef. Die robot sal deur ruimtevaarders binne-in die stasie beheer kan word of selfs deur tegnici op aarde wat met hul hande in handskoene werk.
Robonaut sal mensagtige hande hê, toegerus met dosyne sensors om sy beheerder enigiets te laat voel waaraan hy self vat en wat vlytig met gereedskap kan werk net soos die beheerder dit wil. Die masjien sal ook twee kamera-"oë" hê, sodat die beheerder in drie dimensies alles kan sien wat die robot "sien".
REGS: Aangesien ruimtewandelings vir ruimtevaarders gevaarlik is, is 'n spesiale robot genaamd Robonaut ontwerp om bouwerk en noodsaaklike herstelwerk aan die buitekant te doen. 'n Beheerder sal hom van binne af bestuur.
"Aangesien Robonaut altyd buitekant die stasie sal wees, sal hy veel vinniger kan reageer indien enige dringende herstelwerk nodig is," verduidelik Robert Ambrose, die Robonaut-projekleier. "Dit kan verskeie ure verg vir 'n ruimtevaarder om vir die buitekant toegerus te word, maar Robonaut sal dadelik kan optree."
Nog 'n nuttige robot, wat PSA of Personal Satellite Assistant genoem word, kan weer die ruimtevaarders aan die binnekant help. As Robonaut vergelyk kan word met Star Wars se C3PO, is PSA die stasie se weergawe van R2D2. Maar hy's lank g'n groot blikemmer van 'n robot wat dit moeilik vind om trappe te klim nie. Inteendeel, die PSA is niks groter as 'n tennisbal nie en sal in die ruimtestasie aangedryf word deur 'n reeks waaiers sodat hy ruimtevaarders met hul take kan help.
Yuri Gawdiak, die man agter die PSA-projek, verduidelik: "Hy's 'n soort veeldoelige toestel soos dié in Star Trek. Maar ons het hom ook in staat gestel om stemme te herken sodat die ruimtevaarders vrae aan die robot kan stel en hom opdragte kan gee.
"Die ruimtevaarder sal byvoorbeeld sê: 'Ek wil hê jy moet na Nodus Twee gaan en vasstel wat die temperatuur daar is.' Dan kan hy op sy eentjie wegbeweeg, werklik die temperatuur gaan meet en terugkom."
Opgedateerde inligting, foto en byskrif—op Mieliestronk-werf geplaas in Julie 2011:
BO: 'n Nuwe Robonaut. Hierdie een, die jongste een en weergawe R2, is die eerste Amerikaans geboude robot wat oplaas inderdaad aan boord van die Internasionale Ruimtestasie gebruik kan word. Dit is in Februarie 2011 na die IRS gebring. 'n uiteindelike doel met die Robonauts is om die bemanningslede van die Ruimtestasie tydens hul uittogte in die ruimte aan die buitekant by te staan en om gereedskap vas te hou wat die bemanning gebruik. Robonaut 2 het egter nog nie genoeg beskerming om buitekant die IRS te bestaan nie, terwyl daar ook veranderings moet kom sodat dit binne-in die Ruimtestasie kan rondbeweeg. NASA reken nietemin dat Robonauts noodsaaklik is vir toekomstige sendings buite 'n lae wentelbaan om die aarde. Die Amerikaners hoop nou dat hulle met R2 goeie inligting sal kan inwin oor hoe 'n robot sy aan sy met ruimtevaarders kan werk.
Foto: NASA (foto ietwat deur ons gewysig vir dramatiese effek)
MISKIEN is die ruimtemanne se belangrikste tegnologiese hulpmiddel een wat hulle hoop hulle nooit sal hoef te gebruik nie. As hulle noodgedwonge die stasie moet verlaat, sal hulle 'n ontsnappingskapsule gebruik—'n pendeltuigie wat die Crew Recovery Vehicle genoem word. Hierdie ruimtetuig kan net-net die sewe bemanningslede dra en hulle na die aarde terugbring.
REGS: As die ruimtevaarders noodgedwonge moet padgee, kan hulle dit in 'n spesiale kapsule, die sogenaamde Crew Recovery Vehicle, doen. Dié pendeltuigie kan al sewe bemanningslede van die ruimtestasie vervoer.
Dié tuig is 'n goeie voorbeeld van hoe verskillende nasies saamwerk in die ontwikkeling van die ruimtestasie. Die Amerikaners sou die projek koördineer, terwyl die Nederlanders die rigtingsroere, die Spanjaarde die onderstel en die Duitsers die neus bou. DIe Franse sou weer hul aandag op die aërodinimika toespits en die Belgiërs aan die stert werk.
Die bouery aan die Internasionale Ruimtestasie het egter maar hakke-krukke gegaan ná die Columbia-ramp. Rusland, met sy verarmde ruimteprogram, was met sy Sojoez-tuie die enigste funksionerende lewenslyn na die ruimtestasie. Tog wil dit met die skrywe hiervan lyk of die Amerikaanse pendeltuie teen Julie 2005 uiteindelik weer in aksie gaan wees.
Daar word reikhalsend uitgesien na die voltooing van die IRS, sodat die nasies van die aarde sal kan opkyk na die naghemel en 'n helder nuwe ster sal sien, 'n glansende simbool van die mensdom se vermoë om saam te werk.