Uluslararası Uzay İstasyonunun (ISS) montajı 1990'larda başladı. İlk ISS modülü Zarya, 20 Kasım 1998'de bir Proton roketiyle fırlatıldı. Zarya'nın fırlatılmasından iki hafta sonra, STS-88 Uzay Mekiği görevi, daha sonra Zarya'ya bağlanan ilk düğüm modülü olan Unity'yi teslim etti. Bu temel iki modüllü ISS konfigürasyonu, Temmuz 2000'de Rus modülü Zvezda bir Proton roketiyle fırlatılana ve böylece ISS'de üç astronot veya kozmonottan oluşan kalıcı bir mürettebata olanak tanıyana kadar on sekiz ay boyunca mürettebatsız kaldı.
Uluslararası Uzay İstasyonu'nun (ISS) bir araya getirilmesi süreci 1990'lardan bu yana devam ediyor. İlk UUİ modülü olan Zarya, 20 Kasım 1998'de bir Proton roketiyle fırlatıldı. STS-88 Uzay Mekiği görevi, Zarya'nin fırlatılmasından iki hafta sonra gerçekleşti ve üç düğüm modülünden ilki olan Unity'i getirdi ve onu Zarya'ya bağladı. UUİ'nin bu 2 modüllü çıplak çekirdeği, sonraki bir buçuk yıl boyunca mürettebatsız kaldı; ta ki Temmuz 2000'de Rus modülü Zvezda bir Proton roketiyle fırlatılıncaya kadar, böylece maksimum üç astronot veya kozmonottan oluşan mürettebatın UUİ'de kalıcı olarak bulunmasına olanak tanındı.
UUİ'nin yaklaşık 1.000 metreküp (35.000 cu ft) basınçlı hacmi vardır; yaklaşık 410.000 kilogram (900.000 lb) ve yaklaşık 100 kilowatt güç çıkışı. Yapısal elemanları arasında 108,4 metre (356 ft) uzunluğunda bir kafes kiriş ve yedi kişilik bir mürettebatı barındırabilen 74 metre (243 ft) genişliğinde modüller bulunur. İstasyonun kapsamlı inşaatı 40'tan fazla montaj görevini gerektirdi. 2020 yılına gelindiğinde otuz altı Uzay Mekiği misyonu ISS bileşenlerini taşımıştı. Ek montaj uçuşları, Falcon 9, Rus Proton roketi veya Pirs ve Poisk için Soyuz-U roketi tarafından fırlatılan modülleri içeriyordu.
Öne çıkan daha büyük modüller şunları içerir:
- Zarya (20 Kasım 1998'de piyasaya sürüldü)
- Birlik Modülü (4 Aralık 1998'de piyasaya sürüldü, aynı zamanda Düğüm 1 olarak da adlandırıldı)
- Zvezda (12 Temmuz 2000'de piyasaya sürüldü)
- Destiny Laboratuvar Modülü (7 Şubat 2001'de başlatıldı)
- Harmony Modülü (23 Ekim 2007'de piyasaya sürüldü, aynı zamanda Düğüm 2 olarak da adlandırıldı)
- Columbus yörünge tesisi (7 Şubat 2008'de fırlatıldı)
- Kibō olarak tanımlanan Japon Deney Modülü (2008'den 2009'a kadar birden fazla görevde konuşlandırıldı)
- Kafes yapısı, orijinal ve iROSA güneş panelleriyle birlikte (basınçsız; kafes kiriş ve orijinal paneller 2000'den 2009'a kadar çeşitli görevlere yerleştirildi, iROSA'lar ise 2021 ile 2023 arasında fırlatıldı ve son setin 2025 için planlanması planlandı).
- Nauka (MLM-U) (21 Temmuz 2021'de piyasaya sürüldü)
Operasyonel Lojistik
Uzay istasyonu, Dünya çevresinde yaklaşık 410 km (250 mil) yükseklikte bir yörüngeye sahiptir; bu yörünge genellikle alçak Dünya yörüngesi olarak anılır (kesin yüksekliği, atmosferik sürükleme ve periyodik yeniden yükselmeler nedeniyle zaman içinde birkaç kilometre dalgalanır). Dünya etrafındaki yörüngesini yaklaşık 90 dakikada tamamlayan istasyon, Zarya'nın 20 Kasım 1998'de fırlatılmasının ardından Ağustos 2007 itibarıyla 50.000'den fazla yörüngeye ulaşmıştı.
2010'da tamamlanması öngörülen ISS'nin 14 ana basınçlı modül içermesi planlanmıştı. Bunlar, altı aylık rotasyon cankurtaran botu görevi gören iki kalıcı Soyuz uzay aracı, iki veya daha fazla Progress taşıyıcısı, Quest ve Pirs hava kilitleri ve H-II Transfer Aracının periyodik ziyaretleri dahil olmak üzere birkaç daha küçük basınçlı bileşenle desteklenecekti.
ABD Yörünge Segmenti, STS-134 görevi sırasında Alfa Manyetik Spektrometrenin kurulumunun ardından 2011 yılında tamamlanmaya ulaştı. Rus Yörünge Segmentinin montajı, 2010 yılında STS-132 görevi sırasında Rassvet modülünün kurulumundan bu yana süresiz olarak askıya alındı. ISS'deki mevcut Rassvet modülü, başlangıçta daha sonra iptal edilen Science Power Platform için yer tabanlı bir dinamik test modeli olarak tasarlanmıştı. Nauka bilim laboratuvarı modülünde yeni mürettebat odaları, oksijen ve su üretebilen yaşam destek sistemleri ve güncellenmiş bir mutfak yer alıyor. Başlangıçta 2007 yılında ISS'ye teslim edilmesi planlanan Nauka modülü, maliyet aşımları ve kalite kontrol sorunları nedeniyle on yılı aşan bir gecikmeyle karşılaştı. Nauka modülü nihayet Temmuz 2021'de fırlatıldı ve birkaç günlük serbest uçuşun ardından Zvezda modülünün en alt noktasına yanaştı ve ardından 24 Kasım 2021'de fırlatılan Prichal geldi.
Gelecekteki planlar, 2020'lerin ortasına kadar iki ila üç ek modülün Prichal ile entegre edilmesini içeriyor. Bu yeni Rus modüllerinin, orijinal merkezi komuta bilgisayarları kullanım dışı olduğundan (şu anda bunların yerini üç ThinkPad dizüstü bilgisayar aldığından) Zvezda modülüne önemli ölçüde fayda sağlaması bekleniyor. Ayrıca, Zvezda'nın Elektron oksijen jeneratörleri değiştirilemez ve çok sayıda arıza geçmişinin ardından 2020'de kısa bir arıza daha yaşadı. Donanım değişimini kolaylaştıran geniş 51 inçlik (105 cm) kapak açıklıklarına sahip ABD Orbital Segmentinin aksine, Rus modülleri bu tür modifikasyonları önleyen kalıcı olarak monte edilmiş ekipmanlarla piyasaya sürülüyor. Zvezda'deki bu sorunların ciddiyeti, Ekim 2020'de tuvalet, fırın ve Elektron sisteminin aynı anda arızalanması ve yerleşik kozmonotların acil durum onarımlarını gerektirmesiyle ortaya çıktı.
Tamamlandığında, Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS), dört önemli fotovoltaik modül çiftini (güneş panelleri) destekleyen, merkezi bir kirişe bağlı, birbirine bağlı basınçlı modüllerden oluşan bir ağdan oluşacak. Basınçlı modüller kafes kirişe dik olarak yönlendirilir; kafes kiriş sancak tarafından iskeleye doğru uzanır ve yaşanabilir bölge arka-ileri eksen boyunca hizalanır. İstasyonun tutumu montaj aşamasında değişiklik gösterse de, dört fotovoltaik modülün tümü nihai konfigürasyonuna ulaştığında ileri-geri eksen sonuçta hız vektörüne paralel hizalanacaktır.
Montaj ve kullanıma ayrılan görevlerin ötesinde, lojistiği 2010 yılına kadar sürdürmek için tahmini olarak 30 Progress uzay aracı uçuşu gerekliydi. Deneysel ekipman, yakıt ve sarf malzemeleri, SpaceX de dahil olmak üzere ISS'ye hizmet veren tüm ikmal araçları tarafından tutarlı bir şekilde teslim ediliyor Dragon, Russian Progress, Avrupa Otomatik Transfer Aracı (ATV) ve Japon H-II Transfer Aracı (HTV). Bunun tersine, SpaceX Dragon, alt kütlenin uzay istasyonundan Dünya tesislerine geri taşınmasından yalnızca sorumludur.
Columbia felaketi ve inşaat planlarındaki değişiklikler
Afet ve sonuçları
1 Şubat 2003'teki felaket niteliğindeki Uzay Mekiği Columbia felaketi, Uluslararası Uzay İstasyonunun (ISS) geleceğine ilişkin önemli belirsizliklere yol açtı. Bu olay, ABD Uzay Mekiği programının iki buçuk yıl süreyle askıya alınmasına yol açtı ve 2005 yılında uçuş operasyonlarının yeniden başlatılmasında yaşanan zorluklar, istasyonun ilerleyişinde önemli engeller oluşturdu.
Uzay Mekiği programı, Discovery tarafından yürütülen STS-114 misyonuyla 26 Temmuz 2005'te uçuş operasyonlarına yeniden başladı. ISS'ye yapılan bu özel görev ikili bir amaca hizmet etti: Columbia felaketinin ardından oluşturulan yeni güvenlik protokollerini değerlendirmek ve temel malzemeleri istasyona taşımak. Güvenli bir şekilde tamamlanmasına rağmen görev, harici tanktan köpük ayrıldığında önemli bir riskle karşılaştı ve NASA'nın, bu kritik sorun düzeltilene kadar sonraki tüm görevlerin iptal edildiğini ilan etmesine yol açtı.
Columbia felaketi ile Uzay Mekiği fırlatmalarının yeniden başlaması arasındaki dönemde, tüm mürettebat değişimi yalnızca Rus Soyuz uzay aracı tarafından kolaylaştırıldı. Expedition 7'den başlayarak, standart mürettebat sayısı üçten iki astronota düşürüldü ve "bekçi" mürettebat oluşturuldu. Mekik ziyaretlerinin uzun süreli yokluğu, beklenmedik bir atık birikmesine neden oldu ve bu durum, 2004 yılında istasyon operasyonlarını geçici olarak sekteye uğrattı. Bununla birlikte, sonraki Progress ikmal görevleri ve STS-114 Mekiği uçuşu, bu atık yönetimi sorununu etkili bir şekilde hafifletti.
İnşaat planlarındaki değişiklikler
Uluslararası Uzay İstasyonu'nun (ISS) ilk inşaat planlarında, Columbia felaketinden bile öncesine kadar önemli değişiklikler uygulandı. Bu değişiklikler, çeşitli modüllerin ve yapısal bileşenlerin iptal edilmesini veya değiştirilmesini ve ayrıca ISS'ye Uzay Mekiği uçuşlarının öngörülen sayısında azalmayı içeriyordu. Bu kapsamlı revizyonlara rağmen, 1990'ların sonunda ISS için tasarlanan donanımın %80'inden fazlası başarılı bir şekilde yörüngeye fırlatıldı ve şu anda istasyonun mevcut konfigürasyonunun bir parçasını oluşturuyor.
Uzay Mekiği operasyonlarının durdurulma süresi boyunca durdurulması, ISS inşaatında bir durmaya yol açtı ve esas olarak iki kişilik mürettebat sayısının azalması nedeniyle gemideki bilimsel faaliyetler ciddi şekilde kısıtlandı. Bu durum, Mekikle ilgili daha önceki sorunlardan ve Rus uzay ajansının karşılaştığı bütçe kısıtlamalarından kaynaklanan daha önceki gecikmeleri daha da kötüleştirdi.
Mart 2006'da, işbirliği yapan beş uzay ajansının temsilcileri bir araya geldi ve istasyonun 2010 yılına kadar tamamlanmasını öngören revize edilmiş bir ISS inşaat programını resmi olarak onayladı.
Mayıs 2009 itibarıyla Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS) mürettebat sayısı altıya çıkarıldı; bu gelişme, STS-121 "Uçuşa Dönüş" görevi de dahil olmak üzere 12 Uzay Mekiği montaj görevini takip etti. Bu artış, çeşitli iyileştirmeleri gerektirdi: ISS'de iyileştirilmiş çevresel destek sistemleri, ek bir acil durum kaçış aracı olarak hizmet verecek ikinci bir Soyuz uzay aracının kalıcı olarak yanaşması, sarf malzemelerinin iki katına çıkarılması için daha sık Progress ikmal görevleri, yörünge ayarlamaları için artırılmış yakıt ve deneysel aparatlar için sağlam bir tedarik zinciri. Kasım 2020 itibarıyla istasyonun mürettebat kapasitesi, SpaceX'in dört astronotu UUİ'ye taşıyabilen Crew Dragon'un kullanıma sunulmasıyla kolaylaştırılarak yedi astronota çıkarıldı.
UUİ'ye daha sonra 2016 yılında Bigelow Genişletilebilir Aktivite Modülü (BEAM) eklendi. Ek olarak, OPSEK'in yörüngedeki inşası kapsamında çok sayıda Rus bileşeninin entegrasyonu planlanıyor.
Montaj Sırası
Uluslararası Uzay İstasyonu 16 basınçlı modülden oluşur: altı Rus modülü (Zarya, Zvezda, Poisk, Rassvet, Nauka ve Prichal), sekiz Amerika Birleşik Devletleri modülü (BEAM, Leonardo, Harmony, Quest, Tranquility, Unity, Cupola ve Destiny), bir Japonca modül (Kibō) ve bir Avrupa modülü (Columbus).
Bugüne kadar en az bir Rus basınçlı modülü, Pirs eklendi. yörüngeden çıkarıldı.
UUİ'ye kalıcı olarak eklenmemiş olsa da, Çok Amaçlı Lojistik Modüller (MPLM'ler), belirli Uzay Mekiği görevleri sırasında istasyonun ayrılmaz bileşenleriydi. İkmal ve lojistik operasyonlarını kolaylaştırmak için bir MPLM Harmony'ye (başlangıçta Unity'e) bağlanacak.
UUİ'ye kenetlenen uzay aracı da genel basınçlı hacmine katkıda bulunuyor. En az bir Soyuz uzay aracı sürekli olarak yanaşmış halde kalır, acil durum mürettebatı dönüş aracı olarak hizmet verir ve rutin mürettebat rotasyonlarının bir parçası olarak her altı ayda bir yeni bir Soyuz ile değiştirilir. Hizmet dışı bırakılan ve yörüngeden çıkarılan modüller gri renkle gösterilir.
Geleceğin Öğeleri
- Ocak 2021'de NASA, mevcut sekiz dizinin üzerine yeni diziler yerleştirerek istasyonun güneş panellerini geliştirme niyetini açıkladı. Bu yeni dizilerden altısı üç çift halinde teslim edildi: bir çift SpaceX CRS-22 aracılığıyla Haziran 2021'de, diğeri SpaceX CRS-26 aracılığıyla Kasım 2022'de ve üçüncüsü SpaceX CRS-28 aracılığıyla Haziran 2023'te. Tek bir çift oluşturan geri kalan iki dizinin 2025'te gelecekteki bir görevde teslim edilmesi planlanıyor.
- Axiom Space, ticari Axiom İstasyonu projesinin başlangıcını işaretleyerek Yük Gücü Termal Modülünü (PPTM) ISS'ye fırlatmayı planlıyor.
İptal Edilen Modüller
- Geçici Kontrol Modülü – Zvezda'nın piyasaya sürülmesinin ardından gereksiz hale getirildi.
- ISS Tahrik Modülü – Zvezda'nın konuşlandırılmasından sonra gereksiz görüldü.
- Yerleşim Modülü (HAB) – Yerleşim Modülünün iptal edilmesinin ardından, uyku konaklama birimleri artık ikisi Rusya segmentinde ve dördü Amerika Birleşik Devletleri segmentinde olmak üzere istasyon geneline dağıtılmaktadır. Uzayda özel bir uyku yatağı kesinlikle gerekli değildir; pek çok ziyaretçi uyku tulumlarını modül duvarına sabitliyor, içine giriyor ve uyuyor.
- Mürettebat Dönüş Aracı (CRV) – Soyuz ve SpaceX Dragon 2 gibi kalıcı olarak yanaşmış mürettebatlı uzay araçlarının yerini aldı.
- Santrifüj Kolaylaştırma Modülü (CAM) – Harmony'ye (Düğüm 2) bağlantı için tasarlanmıştır.
- Nautilus-X Santrifüj Gösterimi – Geliştirilmiş olsaydı, bu santrifüj, yapay kısmi yerçekimi etkileri üretebilen, yeterince ölçeklendirilmiş bir santrifüjün uzayda ilk gösterimini temsil edecekti. ISS mürettebatı için bir uyku modülü olarak işlev görecek şekilde tasarlandı.
- Bilim Gücü Platformu (SPP) – Rus kesimlerine yönelik enerji, kısmen ABD güneş pili platformları tarafından sağlanacak.
- Rusya Araştırma Modülleri (RM1 ve RM2) – Tekil Çok Amaçlı Laboratuvar Modülü (Nauka) ile değiştirildi.
- Evrensel Yerleştirme Modülü (UDM) – Bağlantısı amaçlanan Araştırma Modülleriyle eşzamanlı olarak iptal edildi.
- Bilim Güç Modülü (NEM) – Nisan 2021'de iptal edildi ve ardından önerilen Rus Yörünge Servis İstasyonu (ROSS) için çekirdek modül olarak yeniden tasarlandı.
Kullanılmayan Modüller
Ocak 2021 itibarıyla sonraki modül oluşturuldu ancak ISS'nin gelecek planlarına dahil edilmedi.
- Amerikan Düğümü 4 – Kenetlenme Merkezi Sistemi (DHS) olarak da adlandırılan bu modül, ziyaret eden uzay araçları için ek yerleştirme portları sağlayacak ve istasyonun ayrılmaz bileşenleri olarak şişirilebilir yaşam alanlarının ve teknoloji gösterilerinin test edilmesine olanak sağlayacaktı.
Maliyet
Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS), yaklaşık 150 milyar ABD doları tutarındaki tahmini maliyetiyle şimdiye kadar inşa edilmiş en pahalı eser olarak kabul edilmektedir. Bu harcama, Skylab (2,2 milyar ABD doları) ve Mir (4,2 milyar ABD doları) gibi önceki uzay istasyonlarının maliyetlerini önemli ölçüde aşıyor.
- Uluslararası Uzay İstasyonuna insanlı uzay uçuşlarının listesi
- Uluslararası Uzay İstasyonunun İmalatı
Referanslar
- Animasyonlu ISS toplanma süreci, görev tanımları ve tarihleri dahildir.
- Medya makaleleri
- How It Works dergisi – ISS tamamlanmak üzere