Nieziemskie pytania o ISS. Co trzeba wiedzieć o stacji kosmicznej?

Międzynarodowa Stacja Kosmiczna wykonuje pełne okrążenie Ziemi co około 90 minut. W ciągu 24 godzin okrąża naszą planetę aż 16 razy. Z takiej perspektywy "dzień" nabiera zupełnie nowego znaczenia. Wschody i zachody Słońca pojawiają się co półtorej godziny. Dla astronauty każdy dzień to 16 wschodów i 16 zachodów Słońca.

Aby nie zwariować, potrzebny jest sztywny harmonogram dnia i oświetlenie, które reguluje rytm dobowy. Patrząc z punktu widzenia mieszkańca Ziemi, to jakby codziennie mieć nie jeden, a szesnaście poranków i szesnaście wieczorów.

Prędkość ISS wynosi około 28 000 kilometrów na godzinę, czyli mniej więcej 7,66 km na sekundę. Taka prędkość pozwala stacji utrzymać się na orbicie. Obiekt nie tyle "leci do przodu", ile porusza się po zakrzywionej ścieżce wokół Ziemi. Balansuje w ten sposób między pędem a grawitacją.

Dla porównania: myśliwiec F-16 leci z prędkością około 2 400 kilometrów na godzinę, a samolot pasażerski około 900 kilometrów na godzinę.

ISS to zatem prawdziwa hipersoniczna torpeda w kosmosie, która dzięki swojej prędkości pozostaje zawieszona w ruchu ciągłym nad Ziemią.

Stacja kosmiczna znajduje się na wysokości około 400 kilometrów nad powierzchnią Ziemi. Jest to tzw. niska orbita okołoziemska (LEO - Low Earth Orbit). To mniej więcej tyle, co odległość drogowa z Warszawy do Wrocławia.

ISS nie spada na Ziemię, ponieważ porusza się z ogromną prędkością. Jej trajektoria powoduje, że choć stale "spada" pod wpływem grawitacji, jednocześnie nieustannie mija się z powierzchnią planety. To dokładnie ten sam mechanizm, który opisywał Newton.

Wyobraź sobie, że rzucasz kulkę z ogromną siłą tak, że zamiast spaść, zaczyna opadać po okręgu.

Tlen na ISS nie znajduje się tam w sposób naturalny, musi być produkowany lub dostarczany. Główne źródło to systemy elektrolizy wody, które przy użyciu prądu rozbijają cząsteczki H₂O na tlen i wodór. Tlen trafia do atmosfery stacji, a nadmiar wodoru jest usuwany.

Systemy te są zautomatyzowane, ale stale monitorowane. Na pokładzie znajdują się też zbiorniki awaryjne z czystym tlenem oraz specjalne urządzenia chemiczne, które mogą wytwarzać tlen w sytuacjach kryzysowych. Dla astronautów to oznacza jedno: powietrze jest produktem inżynierii, a nie natury.

Woda na stacji to surowiec absolutnie strategiczny. Co ciekawe, tylko część wody przylatuje z Ziemi, większość jest odzyskiwana. Na ISS działa zaawansowany system recyklingu, który zbiera wilgoć z powietrza, potu, a nawet moczu astronautów. Woda jest filtrowana i uzdatniana chemicznie tak, że finalnie trafia do użytku pitnego, technicznego i do produkcji tlenu.

Wydajność tego systemu dochodzi nawet do 90%, co czyni go jednym z najbardziej efektywnych na świecie. Choć pozyskiwanie wody z moczu i potu nie brzmi zachęcająco, na ISS pije się jedną z najczystszych wód w Układzie Słonecznym.

Kosmos zdecydowanie nie jest miejscem dla smakoszy. Astronauci jedzą posiłki specjalnie przygotowane na Ziemi, głównie w formie liofilizatów, które trzeba zalać gorącą wodą, Inną formą posiłków są hermetycznie zamknięte porcje gotowych dań. W menu znajdują się makarony, ryż, zupy, dania mięsne, a nawet desery.

W kosmosie nie uświadczysz pieczywa, ponieważ okruszki są groźne w stanie nieważkości. Mogą trafić do aparatury lub układu oddechowego. Zamiast chleba używa się tortilli. Jedzenie jest zbilansowane, bogate w witaminy i dopasowane do preferencji smakowych astronautów na tyle, na ile oczywiście pozwala na to technologia pakowania i przechowywania.

ISS znajduje się w stanie tzw. mikrograwitacji. Nie znaczy to, że grawitacja tam nie działa, ale że jej wpływ jest "maskowany" przez stały stan swobodnego spadania. Stacja, wraz z całą załogą i sprzętem, krąży wokół Ziemi jak obiekt spadający w nieskończoność. Nie uderza w jej powierzchnię tylko ze względu na ogromną prędkość, z jaką się porusza.

To sprawia, że rzeczy w ISS unoszą się nie dlatego, że nie mają ciężaru, ale dlatego, że wszystko razem spada z tą samą prędkością. Efekt? Brak podparcia i brak uczucia ciężkości.

Astronauci na ISS śpią w specjalnych śpiworach przymocowanych do ścian modułów mieszkalnych. W stanie nieważkości nie ma potrzeby używania materacy, ponieważ ciało nie odczuwa nacisku, więc nie trzeba się kłaść ani zmieniać pozycji. Śpiwory są zapinane, by nie dryfować po całej stacji podczas snu.

Pomieszczenia sypialne są dźwiękoszczelne, wentylowane i mają lampki regulujące rytm dobowy. Co ciekawe, niektórzy astronauci zgłaszają, że w kosmosie śpi się wyjątkowo dobrze, bo brak grawitacji odciąża kręgosłup, a ciało się rozluźnia w sposób niemożliwy do uzyskania na Ziemi.

Zegar na ISS ustawiony jest według czasu UTC, czyli uniwersalnego czasu koordynowanego. Jednak ze względu na to, że stacja okrąża Ziemię co 90 minut, załoga doświadcza 16 cykli dnia i nocy w ciągu jednej doby. Dlatego korzystają ze specjalnych harmonogramów oraz oświetlenia LED, które symuluje wschody i zachody Słońca, by zachować zdrowy rytm dobowy.

W praktyce "godzina" na ISS to pojęcie bardziej umowne niż fizyczne. Czas płynie tam tak szybko i intensywnie, że utrzymanie rutyny to kwestia zaawansowanej organizacji i dyscypliny.

Wszyscy kojarzymy filmy, w których ojcowie wracając z kosmosu, zastawali swoje dzieci w podeszłym wieku, podczas gdy sami postarzali się zaledwie o kilka lat. Czy astronauci na ISS wolniej się starzeją? W teorii tak, ale w praktyce nie odczują różnicy.

NASA przeprowadziła w tej sprawie słynny eksperyment z bliźniakami. Kiedy Scott Kelly znajdował się w stacji kosmicznej, jego brat Mark był na Ziemi. Po roku w kosmosie różnica w ich biologicznym wieku wynosiła około 13 milisekund. Czyli nie tyle, żeby zainteresować ZUS.

***

Bądź na bieżąco i zostań jednym z 87 tys. obserwujących nasz fanpage - polub GeekWeek na Facebooku i komentuj tam nasze artykuły!