Wizyty nowych statków towarowych, przygotowania pod montaż nowego rosyjskiego modułu, instalacja nowych paneli słonecznych, a przy tym masa eksperymentów naukowych... Tak wyglądały ostatnie dwa miesiące na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Podsumowujemy co działo się tam w maju i czerwcu 2021 r.
Zobacz poprzednie odcinki:
STYCZEŃ | LUTY | MARZEC | KWIECIEŃ
2 maja w Zatoce Meksykańskiej wodowała kapsuła Crew Dragon misji Crew-1 z trzema astronautami na pokładzie. Statek wrócił na Ziemię z 6-miesięcznego pobytu na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. W skład misji Crew-1 wchodzili: Michael Hopkins (dowódca statku Crew Dragon), Victor Glover, Shannon Walker (cała trójka z USA) oraz Soichi Noguchi (Japonia).
Na ISS trwa 65 Ekspedycja, a całym kompleksem od kwietnia dowodzi Japończyk Akihito Hoshide. Pozostali członkowie obecnej załogi to: Shane Kimbrough, Megan McArthur, Mark Vande Hei (cała trójka USA), Thomas Pesquet (Francja), Oleg Nowicki oraz Piotr Dubrow (obaj Rosja).
Jak w każdym miesiącu również w maju astronauci wykonywali dużą ilość prac badawczych i logistycznych na pokładzie ISS. Już na początku maja Shane Kimbrough i Akihito Hoshide przygotowywali miejsce pod nowe eksperymenty, które miały przylecieć w statku Dragon 2 w czerwcu. Wolna przestrzeń na nowy sprzęt musiała zostać przygotowana w modułach PMM i Kibo. Rosjanie wykonywali w tym czasie transfery sprzętu z zadokowanego towarowego statku Progress MS-16.
Astronauta NASA Shane Kimbrough podczas przygotowywania eksperymentu SUBSA. Źródło: NASA.
W maju wykonywano na stacji badanie SUBSA, polegające na testowaniu nowej techniki produkcji kryształów, które mogą być następnie wykorzystane w budowie półprzewodników. Komponenty półprzewodnikowe powstają z dużych kryształów, które tworzą się poprzez stopienie i zestalenie różnych pierwiastków.
Wykonywanie takich krystalizacji w warunkach mikrograwitacji pozwala lepiej zrozumieć ten proces. Do tej pory było to jednak trudne, z uwagi na wibracje stacji topniejące cząsteczki będąc w stanie ciekłym podlegają konwekcji i ich ruch zaburza eksperyment. Dlatego zaprojektowano specjalne ampułki do krystalizacji, w których efekty konwekcji są minimalizowane. Shane Kimbrough i Oleg Nowicki zainstalowali sprzęt do eksperymentu w mikrograwitacyjnej komorze rękawicowej MSG (Microgravity Science Glovebox).
W drugim tygodniu maja astronauci również wykonywali szereg badań. Mark Vande Hei i Megan McArthur z NASA pracowali w japońskim module Kibo nad eksperymentem Celestial Immunity, który sprawdza wpływ grawitacji na działanie układu odpornościowego człowieku. Takie badanie może wspomóc rozwój nowych szczepionek i lekarstw immunobiologicznych. Astronauci obserwują w tym eksperymencie w komorze rękawicowej Life Science Glovebox komórki krwi PBMC od młodszych i starszych dawców.
W maju wykryto też potencjalny wyciek w Water Processor Assembly – podsystemie stacji odpowiedzialnym za odzyskiwanie i ponowne użycie wody. Do czasu zbadania problemu sprzęt ten został wyłączony.
Co jakiś czas na stacji przeprowadzane są próbne ewakuacje. Ewakuacja ze stacji byłaby konieczna w przypadku zagrożenia życia załogi z powodu poważnej awarii lub zderzenia z mikrometeoroidem albo śmieciem kosmicznym. W próbie brała udział w połowie maja cała załoga.
Shane Kimbrough i Megan McArthur w module Cupola. Wspólne zdjęcie astronautów zostało wykonane 5 czerwca 2021 r. Źródło: NASA Johnson.
W drugiej połowie maja rozpoczęły się przygotowania do rosyjskiego spaceru kosmicznego. Należało m.in. sprawdzić stan skafandrów kosmicznych Orlan, w których astronauci będą pracować na zewnątrz kompleksu.
Na stacji przeprowadzane są też eksperymenty badające samych astronautów. Takim badaniem jest na przykład Time Perception. Polega ono na sprawdzeniu jak mijanie czasu postrzegają członkowie długiej misji kosmicznej. Astronauci każdą czynność wykonują wolniej na orbicie z uwagi na stan nieważkości, ruch ciała jest także wolniejszy co wpływa na percepcję, zaburzony rytm dobowy ciągłą zmianą dnia i nocy czy konieczność dostosowywania się do różnych czasów na Ziemi również może wpłynąć na postrzeganie upływającego czasu. W maju badaniu za pomocą zestawu wirtualnej rzeczywistości (VR) w celu zbadania tego postrzegania wzięli udział Hoshide i Pesquet.
19 maja 2021 r. obchodziliśmy 10-lecie działania na ISS instrumentu Alpha Magnetic Spectrometr – 02 (AMS-02). Urządzenie to jest zamontowane na zewnątrz ISS i obserwuje cząstki promieniowania kosmicznego. Dane z tych obserwacji pomagają naukowcom zrozumieć czy ciemna materia i antymateria istnieje w dużych ilościach we Wszechświecie. Instrument daje nam informacje o tym skąd pochodzą i jak rozprzestrzeniają się w naszej galaktyce promienie wysokoenergetycznego promieniowania kosmicznego. Od czasu instalacji AMS-02 zarejestrował 175 miliardy zdarzeń związanych z tym promieniowaniem.
Z eksperymentu AMS-02 powstało ponad 17 prac naukowych opublikowanych w renomowanych czasopismach, a z danych na bieżąco korzysta ponad 600 naukowców, inżynierów i techników z 16 państw. Aby instrument, który miał początkowo działać przez 3 lata działał do tej pory wykonano serię naprawczych spacerów kosmicznych – ostatni w 2020 r.
20 maja 2021 r. statek Progress MS-16 wykonał za pomocą swojego napędu manewr podniesienia orbity stacji. Modyfikacja orbity została wykonana pod przylot do stacji w czerwcu kolejnego rosyjskiego statku zaopatrzeniowego Progress MS-17.
Coraz więcej eksperymentów na ISS dotyczy hodowli roślin. Nie inaczej było też w maju. Astronauci prowadzili badanie Plant Water Management, w którym sprawdzane są różne aspekty przepływów kapilarnych – zjawisk dotyczących przepływu płynów w bardzo niewielkich objętościach. Rozumienie tych zjawisk w warunkach mikrograwitacyjnych może pomóc w rozwoju technik precyzyjnego podlewania roślin. Precyzja w tych działaniach jest potrzebna, gdyż woda jest bardzo cennym zasobem w misjach kosmicznych.
Eksperyment Plant Water Management zainstalowany na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Źródło: NASA.
2 czerwca 2021 r. na zewnątrz Międzynarodowej Stacji Kosmicznej wyszli rosyjscy kosmonauci Oleg Nowicki i Piotr Dubrow. Celem spaceru o oznaczeniu VKD-48 było przygotowanie stacji pod przyjęcie nowego rosyjskiego modułu badawczego MLM Nauka. Lot MLM Nauka do ISS jest planowany obecnie na koniec lipca.
3 czerwca 2021 r. w kierunku ISS na rakiecie Falcon 9 wystartował statek Dragon 2. 5 czerwca zadokował autonomicznie do górnego portu w module Harmony. W Dragonie znalazło się 3,3 t towaru, a wśród niego dwa egzemplarze nowych skrzydeł paneli fotowoltaicznych IROSA, które w kolejnych tygodniach zostaną zainstalowane do systemu zasilania stacji. Oprócz paneli, sprzętu konserwacyjnego i zaopatrzenia dla załogi w Dragonie podróżowało też 920 kg eksperymentów. Niektóre z nich to: badanie UMAMI sprawdzające wpływ mikrograwitacji na interakcje między pożytecznymi mikrobami, a ich zwierzęcymi gospodarzami czy TICTOC do badania rozwoju systemu korzennego bawełny.
Po przyjęciu Dragona przyszedł czas na przygotowania do amerykańskich spacerów kosmicznych, których celem będzie instalacja nowych paneli słonecznych. Nie ustawały też badania. Akihido Hoshide i Thomas Pesquet przeprowadzali eksperyment Oral Biofilms in Space. Polega on na sprawdzeniu struktury, składu i aktywności bakterii w jamie ustnej podczas stosowania środków higieny. Badania nad tymi mikrobami mogą wpłynąć na rozwój metod leczenia powszechnych chorób takich jak próchnica, zapalenie dziąseł czy paradontozy. Eksperymentu nie przeprowadzano w jamach ustnych astronautów, a w specjalnie przygotowanych urządzeń symulujących środowisko bakteryjne tworzące osad nazębny.
W pierwszej połowie czerwca astronauci Mark Vande Hei i Megan McArthur przeprowadzali badanie biotechnologiczne Kidney Cells-02, które może pomóc w rozwoju terapii dla chorób wątroby i osteoporozy. Eksperyment został przygotowany do działania tydzień po jego przybyciu w statku Dragon.
16 czerwca 2021 r. na zewnątrz ISS wyszedł duet Thomas Pesquet i Shane Kimbrough. Spacer o oznaczeniu EVA-71 miał na celu instalację pierwszego skrzydła paneli słonecznych IROSA. Awaria podsystemów w skafandrze Shane'a spowodowała opóźnienie i ostatecznie nie udało się dokończyć zakładanych prac. Udało się zamontować skrzydło do struktury paneli przy sekcji P6 stacji, ale nie dokończono ich rozwijania.
Shane Kimbrough i Thomas Pesquet podczas spaceru kosmicznego 16 czerwca 2021 r. Źródło: NASA Johnson.
Zadanie kontynuowano podczas kolejnego spaceru w tym samym składzie, 20 czerwca 2021 r. Tym razem wszystko przebiegło zgodnie z planem. W ramach spaceru udało się też wykonać jedno dodatkowe zadanie – przygotowanie drugiego egzemplarza paneli do dalszych prac montażowych. Już kilka dni później, bo 25 czerwca Kimbrough i Pesquet wyszli do trzeciego wspólnego spaceru. Pomyślnie zamontowano wtedy drugie skrzydło, po przeciwnej stronie sekcji P6.
Panele IROSA (ostatecznie będzie ich 6) zwiększą generowaną na stacji ilość energii elektrycznej. Obecne główne panele stacji SAW generują 160 kW mocy, podczas gdy przed ich degradacją było to 250 kW. Nowe panele korzystają ze struktur wielkich starych skrzydeł SAW i częściowo je przysłaniają. Ich zwiększona efektywność sprawia jednak, że mimo to pozwolą na osiągnięcie 215 kW mocy.
Japońska Agencja Kosmiczna JAXA dostarczyła na ISS eksperyment Cell Gravisening, w którym analizowane jest czy zmiany w napięciu filamentów aktynowych (stress fibers), które występują w locie kosmicznym mogą odgrywać rolę w mechanizmie wykrywania grawitacji przez komórki zwierzęce. Wyniki takich badań mogą wspomóc rozwój terapii zaniku mięśni czy osteoporozy. To jeden z wielu eksperymentów przeprowadzanych na ISS w drugiej połowie czerwca.
29 czerwca 2021 r. od ISS odłączył się statek zaopatrzeniowy Cygnus NG-15. Spędził na stacji cztery miesiące i dostarczył do niej 3,7 t towaru, w tym wiele nowych eksperymentów naukowych. Statek po oddokowaniu i oddaleniu się od stacji wypuścił jeszcze 5 nanosatelitów w tym statek IT-SPINS do badania ziemskiej jonosfery i termosfery. Następnie statek uruchomił napęd, aby zejść z orbity i spłonąć w atmosferze.
Półwysep Kalifornijski z pokładu ISS. Źródło: NASA.
30 czerwca do ISS poleciał kolejny statek towarowy. Rakieta Sojuz 2.1a wyniosła z kosmodromu Bajkonur na orbitę statek Progress MS-17. Wraz z nim na ISS trafiło 2,5 t towaru.
Wśród wyników badań naukowych na bazie eksperymentów z ISS w czerwcu mogliśmy przeczytać o plemnikach myszy, które spędziły kilka lat na pokładzie stacji i po powrocie na Ziemię okazało się, że nie doznały poważnych uszkodzeń. O tym jak promieniowanie kosmiczne i mikrograwitacja wpłynęła na ich żywotność i zdolności prokreacyjne piszemy w oddzielnym artykule.
Na koniec prezentujemy stan zadokowanych pojazdów do ISS na 1 lipca 2021 r.
Powyższe zestawienie już zdezaktualizowało się w momencie publikacji tego artykułu, gdyż statek towarowy Dragon CRS-22 odłączył się już od stacji.
Więcej informacji:
Na podstawie: NASA
Opracował: Rafał Grabiański
Na zdjęciu tytułowym: Rosyjski kosmonauta Oleg Nowicki podczas pracy badawczej w europejskim module Columbus. Źródło: NASA.
