TKS, sandara, eksperimentai, mokslas – apie tai trumpas tekstas
2010 metų TKS nuotrauka
Tarptautinė Kosminė Stotis (TKS) yra ne tik stambiausias erdvėlaivių junginys, lekiantis 7,2 km/s 403-408 km aukštyje, bet ir astronautų bei kosmonautų tobulinimosi ir mokslinio eksperimentavimo vieta. Bendra junginio masė viršija 450 t, sandarių patalpų tūris 900 m³, Saulės baterijų plotas 4 tūkst m², galia 90 kW. Nuolat dirba 3-6 žmonės; per 20 metų jau pabuvojo 232, iš jų 35 moterys.
Gyvensena – gan asketiška:
6.00 – kėlimasis iš miegmaišių, higiena ir pusryčiai;
7.30 – užduočių iš Žemės priėmimas;
7.45 – dienos darbai: įrenginių ir sistemų patikra bei taisymas; krova, išpakavimas ir supakavimas bei pritvirtinimas; mokslinių eksperimentų vykdymas;
9.45 – mankšta velotreningu, bėgimas taku, jėgos pratimai;
13.00 – pietūs: drėgno maisto (šildomo paketuose) valgymas, bevandenio maisto (užpilamo karštu vandeniu), daržovių ir vaisių vartojimas;
15.00 – dienos darbų tąsa;
16.30 – ryšiai su Žeme, medicininės ir psichologinės konsultacijos;
17.40 – ryšiai su visuomene ir namiškiais;
18.35 – ruoša kitos dienos darbams;
19.30 – asmeninis laikas ir vakarienė;
21.30 – miegas.
Discovery ekipažo nariai Michael L. Coats (kairėje) ir Steven A. Hawley (dešinėje) snudūriuoja klausydamiesi muzikos. 1984 metai, misija STS-41-D. Nuotrauka Space Frontiers/Getty Images
Tarptautinėje Kosminėje Stotyje vietos daugiau, miegoti patogiau, tačiau nesvarume rankos vistiek maskatuojasi
Junginį sudaro keliolika o4-4,5 m skersmens 5-13 m ilgio 5-19 t masės erdvėlaivių, tarp jų mokslinėmis laboratorijomis laikomi Columbus, Destiny, Kibo bei keli mažesni Nauka, Poisk, Rassvet. Vykdyti apie 3 tūkst eksperimentų, kurių rezultatai skelbti 5 tūkst publikacijų (daugiausia JAV, 700 Vokietijoj, 470 Rusijoj ir kt).
Eksperimentai ir mokslas
Biologiniai ir biocheminiai darbai:
algometriniai – skausminio slenksčio nuo mechaninio, terminio ar cheminio dirginimo tyrimai, funkcinė magnetorezonansinė tomografija;
kraujotakos nesvarumo būsenoje tyrimai ultragarsiniais matuokliais bei optine koherentine tomografija, eksperimentai pneumovakuuminiu kostiumu „Čibis“;
kvėpavimo pratimai esant neigiamam slėgiui, plaučių raumenų treniravimas, audinių bei galūnių elektrinių varžų matavimai;
neuroimuniteto, lokomocinių ir kognityvinių funkcijų lavinimas;
„Parodont-2“ – seilių tirštėjimo ir išskyrimo mažėjimo, mikrobų gausėjimo reiškinių tyrimai;
Kaulinių audinių masės ir geometrinės struktūros monitoringas bei fizinių apkrovų matavimai;
Simuliatoriaus „Pilot-T“ panaudojimas kosminės technikos įvaldymui tobulinti;
Mangano superoksido poveikio baltymams tyrimas, eksperimentuojant su Caenorhalditis kirmėlėmis;
Johnson Space Center robonauto išbandymas technikos aptarnavimui ir intelektiniam bendravimui; robotizuotų pagalbininkų SPHERES (Synchronized Position Hold Engage Re-orient Experiment – 4,3 kg 22 cm didumo su 12 tūtinių CO2 varytuviukų), japoniško Int-Ball (1,4 kg 15 cm su 12 droninių varytuviukų) ir vokiško CIMON (Crew interactive Mobile companion – 5 kg 32 cm su 14 varytuviukų).
Pneumovakuuminis kostiumas „Čibis“
Parodont-2 eksperimentų įranga
Robotizuoti pagalbininkai SPHERES,
Int-Ball,
ir CIMON.
Mokslas ir aplinkos tyrimai
Mokslui ypač aktualus kosminių dalelių eksperimentas detektoriumi AMS (Alpha Magnetic Spectrometer, kurio kūrime dalyvavo 56 institucijos iš 16 valstybių) – superlaidžiu 0,8 T lauko magnetu, aušinamu 1,8 K supertakiu He.
Tebevykdomas šalčiausias visatoje eksperimentas su Boze-Einšteino kondensatu CAL (Cold Atom Laboratory) įrenginyje, kurį 2018 gegužę atgabeno Cygnus. Šis kondensatas 100 nK temperatūroje yra lyg 5-ji materijos būsena – ne kieta, ne skysta, ne dujinė, ne plazminė ir labiau kvantinė link supertakumo ir superlaidumo. Gauta iš labai mažo kiekio rubidijaus atomų ši materija bus tiriama, nes būtent nesvarumo sąlygomis ją įmanoma išlaikyti pakankamai ilgai. Ruošiamasi išgauti analogiško kondensato ir iš kalio atomų. Taip atsiveria dar vienas langas į kvantų pasaulį.
TKS kūrimas ir išlaikymas jau kainavo apie 150 mlrd USD, taigi, ji tapo brangiausiu astronautiniu objektu. Mėnulio lankymo išlaidos – 26 mlrd (pargabentų 400 kg uolienų vertė – 3,5 kartų didesnė nei briliantų), Space Shuttle programos – 12 mlrd, stoties Mir – 4,1 mlrd, Skylab – 3 mlrd.
20-metės astronautų ir kosmonautų veiklos TKS naudą rodo bent 5 dalykai:
Žmogaus kūno, kaulų ir raumenų silpnėjimas bei galimybės jį sulėtinti medikamentinėmis priemonėmis, kurios praverčia ir visuotinam osteoporozės stabdymui;
Tarpplanetinės taršos pavojai – „Bacillus subtilis“ eksperimentas ir kt mikrobų išgyvenamumas skatina saugą ruošiantis kelionėms į Mėnulį bei Marsą;
Baltymų kristalų auginimas TKS gilina jų mikrostruktūros analizę, ypač taikant distrofijos ir vėžio gydymo priemonėms;
Kosminių spinduliuočių tyrimas AMS (Alpha Magnetic Spectrometer) prietaisu atskleidė supersimetrijos reiškinį, kai galimai susidūrus tamsiosios materijos dalelėms susidaro pozitronai bei superenergingi 300-800 GeV elektronai; radiacinė dozimetrija (mSv/parą): vidutiniškai 0,54 TKS, 1,4 Mėnulyje, 2,4 pakeliui į Marsą, 0,7 Marso paviršiuje;
Efektyvesni kuro degimo procesai mikrogravitacijos sąlygomis – mėlyna liepsna ir mažiau dūmų.