Rozpoczynamy na portalu Urania cotygodniowy cykl aktualności z prowadzonych prac i wydarzeń dotyczących działania Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Międzynarodowa Stacja Kosmiczna to ponadpaństwowy projekt i jedyne w tej chwili miejsce w kosmosie, w którym stale przebywają ludzie. Od 2000 roku udaje się jej realizować misję stałego pobytu ludzi w kosmosie. Potężna, licząca 15 modułów budowla okrążyła Ziemię już ponad 100 000 razy, a badania na niej prowadzone mają wpływ także na życie na Ziemi.

Trwa w tej chwili 50. Ekspedycja na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Przyjście nowego roku upływało pod znakiem przygotowań astronautów do spacerów kosmicznych w pierwszej połowie stycznia.

W grudniu załoga stacji kontynuowała badania nad jakością snu wewnątrz kompleksu. Ludzie na całym świecie cierpią z powodu problemów ze snem i rytmem dobowym. Może to wpływać na jakość ich pracy, a przede wszystkim na zdrowie.

Na Ziemi w regularnym dobowym rytmie snu może nam przeszkodzić harmonogram pracy, podróżowanie przez wiele stref czasowych. Na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej wrogiem snu astronautów jest 16 wschodów słońca w ciągu doby!

Zaburzenia dobowe snu dotykają astronautów zarówno podczas krótkich jak i długich misji orbitalnych. Mogą one powodować popełnianie błędów podczas pracy, mniejszą efektywność, a w dłuższej perspektywie długotrwałą bezsenność. Również pracownicy kontroli misji są podatni na te niekorzystne zjawiska – oni również często pracują w nietypowych zmianach.

Chroniczny brak snu może powodować problemy metaboliczne, choroby układu krążenia, problemy żołądkowe i może przyczyniać się do rozwoju niektórych nowotworów. Naukowcy NASA rozwinęli dzięki doświadczeniom związanym z pobytami załóg na ISS zestaw narzędzi i procedur, które mają zapobiegać tym problemom. Należą do nich:

• Sztywne czasy snu i pobudek – jest to najskuteczniejsza metoda przeciwdziałania zaburzeniom rytmu dobowego. Przygotowanie czasów odpowiadających indywidualnym potrzebom snu astronauty to najłatwiejszy i zarazem najlepszy sposób na zapobieganie problemom ze snem. Oprócz ścisłych czasów spania, astronauci są wyposażeni w instrukcje odpowiedniego oświetlenia, diety i ćwiczeń, które mają ułatwić adaptację.
• Edukacja – świadomość co może powodować problemy ze snem i jak może wpłynąć na jego jakość pomaga astronautom odpowiednio podchodzić do zaleceń higieny snu
• Środowisko – dołożono wszelkich starań, by miejsce, gdzie śpią astronauci zapewniało opdowiednie warunku do snu. Astronauci są odpowiednio odizolowani od otoczenia w swoich kajutach, wiele uwagi poświęca się temperaturze, oświetleniu, przepływie powietrza, hałasowi czy poziomowi dwutlenku węgla w kosmicznych sypialniach. Astronauci są też w odpowiedni sposób uwięzieni, aby nie unosili się podczas snu po całej kajucie
• Substancje wspomagające „nocne” zmiany – melatonina oraz produkty kofeinowe pomagają astronautom w czasie, gdy ich zegary dobowe są rozregulowane koniecznością pracy w nietypowych porach
• Terapia poznwaczo-behawioralna zaburzeń snu – jedno z najlepszych podejść psychoterapeutycznych w leczeniu depresji, nerwicy, lęków i innych dysfunkcji psychicznych pomaga także w śnie astronautów. Losowe, niechciane myśli jakie zaprzątają głowę przed snem mogą przeszkadzać w zaśnięciu. Techniki terapeutyczne pomagają odpowiednio zrelaksować się astronaucie przed snem.
• Farmakologia – jeżeli astronauta wyczerpał wszystkie wyżej wymienione metody i nadal cierpi na problemy z rytmem dobowym, wówczas istnieje opcja wykorzystania odpowiednich lekarstw. Każdy członek załogi jest poddawany badaniom przed lotem mającym określić, które lekarstwa w jaki sposób na niego wplywają oraz jaka jest ich skuteczność.

Obecnie na stacji trwają badania odpowiednich dla snu oświetleń. Latem 2016 roku na ISS dotarły diody LED z konfigurowalnym natężeniem i barwą światła. Mają one zastąpić lampy fluorescencyjne (popularne świetlówki). Naukowcy chcą sprawdzić jak te zmiany wpłyną na jakość pracy i snu załogi.

Dodatkowo diody będą, zgodnie z wnioskami z badań na Ziemi odpowiednio dostosowywane w czasie pracy. Podczas umownego dnia na stacji światło ma zwiększyć proporcję „niebieskich” długości fali, przed pójściem spać niebieskie natężenie będzie zmniejszane.

Jak już wyżej wspomniano inżynierowie NASA testują nowy rodzaj oświetlenia na pokładzie stacji. Peggy Whitson wykonywała w ostatnich tygodniach pomiary, mające na celu ustalenie czy projektowane spektrum światła dla załóg, które ma im pomóc w zachowaniu rytmu dobowego, nie przeszkodzi w wykonywaniu codziennych prac. Światło LED, oprócz tego, że dzięki regulowanemu spektrum może przyczynić się do poprawy jakości pracy na stacji, waży mniej i wymaga mniej energii elektrycznej. Nie ma wątpliwości, że będzie wiodącą technologią oświetleniową w przyszłych misjach załogowych.

Warunki mikrograwitacji na stacji umożliwiają badanie mikroskopijnych struktur bez wpływu grawitacji (redukowanego na orbicie przez siłę odśrodkową). Dzięki temu można badać właściwości złożonych trójwymiarowych struktur. Takim eksperymentem jest ACE-T-1. ACE-T-1 bada małe cząsteczki zawieszone w wodzie, zaprojektowane przez naukowców tak, że łączą się ze sobą w specyficzny sposób formując zorganizowane struktury. Badanie ACE-T-1 umożliwia poznanie sposobów w jaki można kontrolować te interakcje, rozwijając tym samym technologie samobudujących się struktur na Ziemi. Whitson pod koniec grudnia przygotowała próbki do kolejnej serii badań.

Shane Kimbrough zainstalowała w grudniu wkłady do dalszych analiz materiałowych w badaniu ELF (Electrostatic Levitation Furnace). Urządzenie badawcze pozwala topić I zestalać materiał, podczas gdy materiał ten lewituje w próbce. W ten sposób można zmierzyć właściwości termofizyczne materiałów w szerokim zakresie temperatur. Naukowcy chcą by materiał lewitował podczas badania, aby wykluczyć możwliwość zanieczyszczenia próbek zbiornikiem, w którym są przechowywane. Badania tego typu mają bezpośredni wpływ na rozwój inżynierii materiałowej tu, na Ziemi.

Whitson pomogła zespołowi naziemnemu z japońskiej agencji JAXA w wypuszczeniu satelity STARS-C. STARS-C to w zasadzie dwa satelity połączone liną kewlarową. Misja pary satelitów ma testować technologię dźwigu kosmicznego oraz analizować dynamikę ruchu dwóch połączonych satelitów, gdy jeden z nich jest silniej przyciągany przez Ziemię.

W ubiegły piątek 6 stycznia para astronautów: Shane Kimbrough oraz Peggy Whitson wykonała spacer kosmiczny, którego celem była wymiana akumulatorów na jednej z linii zasilania stacji.

O spacerze pisaliśmy w tym artykule

Nowe baterie litowo-jonowe zostały już zainstalowane podczas prac robotycznych, które odbywały się od 1 stycznia na zewnątrz stacji. Astronauci musieli jednak wykonać zadania, których nie sposób zrobić manipulatorami robotycznymi.

Shane i Peggy zamontowali adaptery do nowych baterii, tak by mogły być wykorzystane przez te same interfejsy na stacji. Podłączyli też niezbędne okablowanie i zamontowali na adapterach dwie ze starych baterii, które będą pełniły teraz funkcję zapasową.
Astronauci wykonali swoją pracę w 6 godzin i 32 minuty, wykonując także parę nadmiarowych zadań.

Już 13 stycznia odbędzie się drugi spacer kosmiczny, w ramach którego następna z 8 linii zasilających stację zostanie zmodernizowana. Tym razem w skafandry ubiorą się Shane Kimbrough oraz Thomas Pesquet.

NASA asygnowała weterana lotów kosmicznych Andrew Feustela oraz debiutanta Jeanette Epps do misji na Międzynarodową Stację Kosmiczną w 2018 roku.

Feustel poleci na stację w marcu 2018 roku. Będzie służył jako inżeynier lotu 55. Ekspedycji, a później dowódca 56. Ekspedycji. Epss wybierze się w podróż do ISS w maju 2018 roku, dołączy do Feustela jako inżynier lotu 56. Ekspedycji i będzie kontynuowała swój pobyt podczas 57. Ekspedycji.

Feustel jest doktorem nauk geologicznych ze specjalnością w sejsmologii. Był uczestnikiem ostatniej misji serwisowej teleskopu Hubble’a, lecąc na jego orbitę wahadłowcem Atlantis w 2009 roku. Po raz pierwszy przyleciał na pokład ISS w 2011 roku, podczas ostatniej misji promu Endeavour.

Epps poleci w kosmos po raz pierwszy. Doktoryzowała się z inżynierii lotniczej na Uniwersytecie Maryland, tworzyła także patenty w ramach podyplomowego programu badawczego.

Na koniec prezentujemy przybliżony harmonogram wydarzeń na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Uwzględniamy w nim starty, cumowania i odcumowania wszelkich statków do stacji: zaopatrzeniowych i wymiany zalóg. Oprócz tego w wykazie znajdują się spacery kosmiczne.
To oczywiście nie wszystko co będzie się działo na ISS w tym roku. Oprócz niżej wymienionych wydarzeń, wykonywane będą m.in. prace naukowe, konserwacyjne, eksperymenty czy wypuszczanie satelitów.

6 stycznia – amerykański spacer kosmiczny EVA-38
13 stycznia – amerykański spacer kosmiczny EVA-39
19 stycznia – odcumowanie statku zaopatrzeniowego Progress MS-03
20 stycznia – odcumowanie statku zaopatrzeniowego HTV-6
21 lutego – start statku zaopatrzeniowego Progress MS-05
23 lutego – dokowanie statku Progress MS-05
25 lutego – powrót trójki Ryżikow, Borisenko oraz Kimrough na pokładzie statku Sojuz MS-02
Luty – start i dokowanie statku zaopatrzeniowego CRS-10
9marca – start statku zaopatrzeniowego Cygnus w ramach misji OA-7
12marca – dokowanie statku zaopatrzeniowego Cygnus
27marca – start załogi dwuosobowej (Juriczkin, Fisher) i dokowanie statkiem Sojuz MS-04
Marzec – dwa kolejne spacery amerykańskie (EVA-40, EVA-41)
Marzec – start i dokowanie statku Dragon firmy SpaceX w ramach misji CRS-11
15maja – powrót astronautów Nowicki, Pesquet i Whitson na pokładzie statku Sojuz MS-03
29maja – start załogi trzyosobowej (Ryazanski, Bresnik, Nespoli) na poładzie statku Sojuz MS-05
Maj – oddokowanie statku zaopatrzeniowego Cygnus w ramach misji OA-7
1 czerwca – start statku zaopatrzeniowego Dragon firmy SpaceX w ramach misji CRS-12
3 czerwca - dokowanie statku zaopatrzeniowego Dragon firmy SpaceX w ramach misji CRS-12
13czerwca – odcumowanie statku zaopatrzeniowego Progress MS-05
14czerwca – start statku zaopatrzeniowego Progress MS-06
Czerwiec – start i cumowanie statku zaopatrzeniowego Cygnus w ramach misji OA-8
3 lipca – odcumowanie statku zaopatrzeniowego Dragon misji CRS-12
Sierpień – rosyjski spacer kosmiczny (EVA-43)
Sierpień – odcumowanie statku zaopatrzeniowego Cygnus w ramach misji OA-8
12 września – start załogi trzyosobowej (Misurkin, Vande Hei, turysta Tikhonov) na pokładzie statku Sojuz MS-06
13 września – start statku zaopatrzeniowego Dragon firmy SpaceX w ramach misji CRS-13
15 września – dokowanie statku Dragon w ramach misji CRS-13
Wrzesień – powrót trzyosobowej załogi (Juriczkin, Fisher, turysta Tikhonov) na pokładzie statku Sojuz MS-05
Wrzesień – operacja przecumowania statku Sojuz MS-06 do innego portu
12 października – start i cumowanie statku zaopatrzeniowego Progress MS-07
26 października – start trzyosobowej załogi (Skortsov, Tingle, Kanai) stakiem Sojuz MS-07
Październik – odcumowanie statku Dragon w ramach misji CRS-13
Październik – powrót trzyosobowej załogi (Ryazanski, Bresnik, Nespoli) na pokładzie statku Sojuz MS-05
17 listopada – start statku Cygnus w ramach misji OA-9
20 listopada – dokowanie statku Cygnus
Listopad – start, cumowanie i powrót statku załogowego Dragon v2 w ramach misji demonstracyjnej DM1
17 grudnia – odcumowanie statku zaopatrzeniowego Progress MS-06
Grudzień – odcumowanie statku zaopatrzeniowego Cygnus w ramach misji OA-9

Oczywiście daty te mogą ulec przesunięciu i dla części wydarzeń tak prawdopodobnie będzie. W sumie w roku 2017 planuje się wykonanie 5 spacerów kosmicznych (jeden już się odbył). Do stacji polecą trzy rosyjskie misje zaopatrzeniowe Progress, trzy misje zaopatrzeniowe Cygnus firmy Orbital ATK, cztery misje załogowe statku Sojuz oraz cztery misje zaopatrzeniowe statku Dragon firmy SpaceX. Pierwszy raz od wielu lat na stację poleci turysta.

Więcej informacji:

• filmowy skrót spaceru kosmicznego z 6 stycznia 2016 roku (YouTube)
• naukowe podsumowanie tygodnia z ekspedycji na ISS (NASA)
  

Na zdjęciu: Członkowie 50. Ekspedycji Thomas Pesquet (ESA), Peggy Whitson (NASA) oraz Shane Kimbrough (NASA) podczas treningu kierowania manipulatorami robotycznymi w module Cupola.