Co jest najsłabszym ogniwem ISS?

0

Jak długo Międzynarodowa Stacja Kosmiczna może bezpiecznie pełnić swoją funkcję? Trwają analizy zdolności strukturalnych Stacji.

W czasach programu Constellation zakładano, że Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (ISS) zostanie zdeorbitowana około 2016-2017 roku. Jednakże, już od momentu ogłoszenia Vision of Space Exploration (z której powstało Constellation) wiadomo było, że budowa ISS zostanie ukończona dopiero w okolicach 2010 roku, co było m.in. skutkiem katastrofy STS-107. Oznaczało to, że w momencie deorbitacji niektóre moduły ISS będą miały zaledwie sześć lat i będą w pełni funkcjonalne.

Wraz z anulowaniem Constellation stało się jasne, że ISS pozostanie na orbicie dłużej. W tej chwili pobyt Stacji na orbicie do 2020 roku jest zatwierdzony, choć trwają rozmowy na temat udziału poszczególnych partnerów tego programu w kosztach. Jednocześnie trwają dyskusje na temat przedłużenia pobytu ISS o kolejne kilka lat. Już dwa lata temu dyskutowano o możliwości utrzymania Stacji aż do 2028 roku.

Czy ISS będzie mogła funkcjonować tak długo? Trwają analizy wytrzymałości tego kompleksu o masie ponad 400. ton. Od strony inżynieryjnej wydaje się, że kwestia “długowieczności” Stacji jest związana głównie z systemami podtrzymywania życia oraz wytrzymałością strukturalną tego kompleksu orbitalnego. Te dwie kwestie z czasem mogą wymagać coraz większej uwagi inżynierów oraz konieczności przeprowadzania prac konserwacyjnych.

System podtrzymywania życia na ISS musi działać przez cały czas, gdyż astronauci są stale obecni wewnątrz Stacji. Oznacza to potrzebę coraz lepszej optymalizacji trybów pracy tego systemu. W perspektywie kilkunastu lat system podtrzymywania życia będzie wymagać bardziej dokładnych i intensywnych prac konserwacyjnych oraz wymiany poszczególnych elementów.

Sama struktura ISS będzie wymagać odpowiedniej opieki w ciągu następnych kilkunastu lat. Otoczenie, w którym Stacja przebywa, jest bardzo wymagające dla ISS – doświadczane są cykle termiczne (np. dzień/noc), obserwuje się degradację wskutek oddziaływania z atomowym tlenem oraz istnieje ryzyko zderzenia z “kosmicznymi śmieciami” i meteoroidami. Już w tej chwili znane są miejsca, w których zaobserwowano degradację konstrukcji Stacji – np. na krawędziach paneli słonecznych. Między innymi dlatego zdecydowano się dokonać podczas Flight Day 12 misji STS-135 oblotu dookoła Stacji w innej trajektorii niż wcześniejsze obloty – by zarejestrować trudno dostępne elementy modułów. Jak na razie nie zanotowano żadnych miejsc wymagających naprawy – jednakże jest możliwe, że w następnych latach koniecznie będzie uzupełnienie konstrukcji modułów lub kratownicy Stacji za pomocą odpowiednich dźwigarów lub osłon termicznych.

Ponadto ważnym czynnikiem wpływającym na kondycję struktury ISS jest sama aktywność związana z funkcjonowaniem tego kompleksu orbitalnego. Czynniki takie jak korekta orbity, działanie systemu SARJ (obrót paneli słonecznych) oraz cumowanie różnych pojazdów wpływa na strukturę Stacji. Co ciekawe, wycofanie wahadłowców ze służby ma pozytywny wpływ na żywotność elementów ISS, gdyż aktualnie i w przyszłości tylko mniejsze pojazdy będą cumować do tego kompleksu orbitalnego. To zredukuje poziom wibracji i sił wywieranych na Stację w momencie cumowania.

Wszystkie moduły ISS zostały zaprojektowane z odpowiednim zapasem, jednakże niedawno wykryto, że nie wszystkie elementy byłyby w stanie wytrzymać tyle, na ile zostały wyliczone. Przykładowo, piętnaście miejsc na elemencie P6 kratownicy Stacji doświadczyło degradacji szybszej niż to pierwotnie zakładano. Wydaje się dość możliwe, że element P6 kratownicy będzie wymagać prac konserwacyjnych po 2020 roku, być może w formie spacerów kosmicznych. Jest prawdopodobne, że z czasem na innych miejscach Stacji wykryta zostanie postępująca degradacja i te elementy będą wymagać dedykowanych spacerów kosmicznych. Z drugiej strony – wiedza zdobyta na ISS z pewnością pomoże przy projektowaniu i użytkowaniu następnych generacji stacji kosmicznych – także tych poza niską orbitą wokółziemską.

Share.

Comments are closed.