SKS atrodaszemā Zemes orbītā aptuveni 400 km augstumā virs jūras līmeņa ar orbītas slīpumu pret ekvatoru ~ 51,6°, apriņķojot planētu apmēram 92 minūtēs. Stacija pastāvīgi zaudē augstumutermosfērā esošo retināto daļiņu berzes dēļ, tādēļ periodiski jāiedarbina pašas stacijas vai tai pievienoto kosmosa kuģuraķešdzinēji, lai paaugstinātu orbītu.
Stacijas pirmais elements orbītā tika palaists 1998. gadā.Pirmā pastāvīgā apkalpe stacijā ieradās 2000. gada 2. novembrī. Pašlaik SKS ilglaicīgi var uzturēties sešu cilvēku apkalpes. Sākotnēji apkalpe bija trīs cilvēku sastāvā, bet sakarā ar ASV kosmoplānaColumbia katastrofu no 2003. līdz 2006. gadam apkalpes bija samazinātas līdz diviem cilvēkiem. No 2009. gada pastāvīgās apkalpes lielums ir palielināts līdz 6 cilvēkiem. Īslaicīgās ekspedīcijās staciju apmeklē pilotējamiekosmosa kuģiSojuz-TMA unSpace Shuttle (līdz 2011. gadam).
Lai apgādātu staciju ar degvielu, skābekli, ūdeni, pārtiku, dažādiem materiāliem, iekārtām un citām lietām, krievu puse izmantotransportkuģiProgress, bet amerikāņu puse —Space Shuttle (līdz 2011. gadam). PirmaisEiropas gatavotais bezpilota transportkuģisATVJules Verne SKS apgādei tika palaists 2008. gadā.Japāna sava kuģaH-II Transfer Vehicle pirmo eksemplāruHTV-1 palaida 2009. gadā. 2012. gadā notika pirmais privāti būvēta transportkuģaDragon apgādes lidojums uz staciju; ar to iespējams nogādāt kravu arī atpakaļ uz zemi.
Starptautiskās kosmosa stacijas "mugurkauls" irIntegrētā kopnes struktūra, pie kuras piemontētas saules baterijas, radiatori, stacijas moduļi un citas konstrukcijas. Kopnes vienā pusē atrodas ASV segments (tajā ietilpst arī Eiropas un Japānas moduļi), bet otrā pusē — Krievijas segments. ASV segmenta moduļi, kopnes konstrukcijas elementi un citas iekārtas uz SKS tika nogādātas ar Space Shuttle kosmoplāniem. Krievijas segmenta moduļus (izņemotRassvet) orbītā nogādāja ar krievu raķetēm, tie bija apgādāti ar dzinējiem un vadības sistēmu, kas ļāva tiem stacijai tuvoties un pieslēgties automātiskā režīmā.
Pēc gandrīz katra elementa uzstādīšanas kosmonautiem bija nepieciešams veiktiziešanas kosmosā. Līdz 2009. gada 27. novembrim tika veiktas 136 iziešanas kosmosā ar kopējo ilgumu 849 stundas.
Pirmais modulisZarja tika palaists 1998. gada 20. novembrī ar nesējraķetiProton-K. Pēc nedēļas startējaSpace Shuttle misijaSTS-88, kuras laikā pieZarja tika pievienots mezgla modulisUnity. Tā kā nākamais Krievijas modulis netika laikus sagatavots, stacija palika neapdzīvota pusotru gadu. 2000. gada jūlijā tika palaists modulisZvezda, kas ļāva stacijā nepārtraukti uzturēties trīs cilvēku apkalpei. 2000. gada decembrī ar kosmosa kuģiSojuz TM-31 arpirmo pastāvīgo ekspedīciju.
Nākamo divu gadu laikāSpace Shuttle stacijā nogādāja Integrētās kopnes elementus,Destiny laboratoriju,Quest slūžu kameru, manipulatoruCanadarm2 un citus elementus. ArSojuz-U raķeti startējaPirs slūžu kamera.
Stacijas montāža tika pārtraukta 2003. gadā, kad katastrofā gāja bojā kosmoplānsColumbia (STS-107) ar visu tā apkalpi. Tikai 2005. gadā arDiscovery (STS-114) startu atsākās lidojumi uz SKS. 2006. un 2007. gadā četros lidojumos tika samontēta liela daļa no Integrētās kopnes un saules baterijām. Rezultātā stacijas energoapgāde bija paplašināta, un bija iespējams pievienot jaunus hermētiskos moduļus. 2007. gadā SKS tika nogādāts otrais mezgla modulisHarmony. 2008. gadā startēja Eiropas laboratorijaColumbus. 2008. un 2009. gadā trīs lidojumos tika nogādātas JapānasKibo moduļa sastāvdaļas. 2009. gadā tika pabeigta Integrētās kopnes montāža; Krievija ar nesējraķetiSojuz-U stacijā nogādāja moduliPoisk.
2010. gadā misijāSTS-130 uz SKS tika nogādāts trešais mezgla modulisTranquility, kā arīCupola. Vienīgais Krievijas segmenta modulis, kuru uz staciju neveda ar Krievijas raķeti, bijaRassvet, kuru pacēlaSpace Shuttle misijāSTS-132. ArSTS-133 stacijā tika nogādātsPermanent Multipurpose Module (Leonardo kravas modulis). 2011. gadā notika pēdējie trīs ASV kosmoplānu lidojumi, kuros uz staciju nogādāja zinātnisko instrumentuAlpha Magnetic Spectrometer, kā arī dažādas rezerves daļas un krājumus, un pēc tamSpace Shuttle programma tika izbeigta.
SKS sastāv no sešpadsmit hermētiskiem moduļiem ar kopējo tilpumu aptuveni 932 m³. Šie moduļi ietver laboratorijas, slūžu kameras, mezglus, saslēgšanās nodalījumus, dzīvojamās un citas telpas.
Pirmais palaistais SKS komponents.Zarja sākotnējā montāžas posmā nodrošināja elektroenerģiju, mantu uzglabāšanu, stacijas kontroli un stabilizāciju. Pašlaik modulis kalpo galvenokārt kā uzglabāšanas vieta gan iekšpusē hermētiskajā sekcijā, gan ārpusē piemontētajās degvielas tvertnēs.
Pirmais amerikāņu sekcijas modulis; pievienots pie krievu sekcijas arPMA-1. Nodrošināja pievienošanas vietas Z1 fermas sekcijai,Quest slūžu kamerai,Destiny laboratorijai unTranquility mezglam.
Stacijas sevisa modulis, kas nodrošina dzīvojamās vietas pamatapkalpei, dzīvības nodrošināšanas sistēmas, kā arī stāvokļa un orbītas kontroles sistēmas. Tam ir pieslēgvietasSojuz kosmosa kuģiem, kā arīProgress unATV transportkuģiem.
SKS primārā slūžu kamera. Sākotnēji paredzēts iziešanai kosmosā gan ASV gan Krievijas skafandros, bet Krievijas iekārtas tajā nav izvietotas.Quest sastāv no diviem segmentiem: ekipējuma nodalījuma, kur uzglabā skafandrus un ekipējumu, un apkalpes nodalījuma, no kura kosmonauti iziet kosmosā.
Pirs bija Krievijas segmenta slūžu kamera. Tas nodrošināja papildu saslēgšanās mezgluSoyuz unProgress kosmosa kuģiem. 2021. gadā tas tika atvienots no stacijas un novadīts no orbītas.
Eiropas primārā pētnieciskā vieta SKS.Columbus ievietotaEuropean Drawer Rack laboratoriju iekārta, kā arī iekārtas bioloģijas, biomedicīnas un šķidrumu fizikas eksperimentiem. Moduļa ārpusē ir paredzētas vietas, kur izvietot kosmosā eksponējamas iekārtas.
Kibo Eksperimentu loģistikas modulis (Japānas moduļa sekcijaJEM–ELM)
JEM–PM ir Japānas laboratorijas pamatmodulis. Tajā ir 23 skapju sekcijas, no tām 10 eksperimentiem. Modulim ir iespējams pievienot ārējo platformu EF, kura apkalpošanai izmanto manipulatoruJEM–RMS.
Kupols ar lieliem logiem, no kura apkalpe var novērot Zemi, kā arī apskatīt stacijas ārpusi. Modulis apgādāts ar stacijas manipulatora vadības darba vietu. Logi apgādāti ar mikrometeorītu aizsargaizvariem.
Leonardo Pastāvīgais daudzuzdevumu modulis kalpo par rezerves daļu un krājumu noliktavu, atbrīvojot vietas citos moduļos. PMM tika izveidots, pārveidojot periodiski uz staciju nogādājamāLeonardoDaudzuzdevumu loģistikas moduli tādā, kurš varētu palikt stacijā pastāvīgi.
Nauka (Многофункциональный лабораторный модуль, усовершенствованный, MLM-U)
Krievijas primārais pētnieciskais modulis, vienlaikus pildot arī saimniecības, orientācijas un transporta kuģu pieslēguma vietas funkcijas. Modulī ir vieta 3 tonnām zinātniskā aprīkojuma, kā arī uz tā ir uzmontēts Eiropas KA manipulatorsERA.[1]
Vairāki komponenti bija sākotnēji plānoti stacijas konfigurācijā, bet vēlāk atcelti finanšu ierobežojuma dēļ, tādēļ, ka tie vairs nebija vajadzīgi vai pēc stacijas pārkonfigurēšanas pēcColumbia katastrofas. Atceltie komponenti bija:
ASVInterim Control Module ("Pagaidu kontroles modulis") unPropulsion Module ("Dzinēja modulis") bija paredzēti gadījumam, ja modulisZvezda tiktu zaudēts.
Krievijas Universālais saslēgšanās modulis (Универсальный стыковочный модуль) — vieta, kur pievienot vairākus pētnieciskos moduļus.
Krievijas Zinātniski enerģētiskā platforma (Научно-энергетическая платформа) — saules bateriju modulis, lai nodrošinātu Krievijas segmenta enerģētisko neatkarību.
Divi Krievijas pētnieciskie moduļi zinātnisko eksperimentu veikšanai.
Bez hermētiskajiem moduļiem SKS satur arī lielu daudzumu ārējo komponentu. Lielākais elements irIntegrētā kopnes struktūra (ITS) 108,5 m garumā, pie kura ir piemontētas saules baterijas un dzesēšanas sistēmas radiatori. ITS orbītā nogādāja pa atsevišķiem segmentiem.
ITS kalpo par bāzi stacijas attālinātajai manipulatora sistēmaiMobile Servicing System (MSS). Tā sastāv no mobilās platformasMobile Base System (MBS), manipulatoriemCanadarm2 unSpecial Purpose Dexterous Manipulator. MBS var pārvietoties pa ITS sliedītēm, kas ļauj sasniegt jebkuru ASV segmenta daļu. Manipulatora sniegšanas attālumu var paplašināt arOrbiter Boom Sensor System, kuru stacijā atstās pēc misijasSTS-135.
JapānasKibō moduļa manipulatoru nogādāja misijasSTS-124 laikā. Tas ir pievienots pie hermētiskā moduļa JEM PM un izmanto, lai apkalpotu atklāto platformu JEM EF. Eiropas manipulatoruEuropean Robotic Arm plāno palaist kopā ar Krievijas moduliNauka. Stacijā ir arī divi KrievijasStrela celtņi, kurus var vadīt tikai no ārpuses, lai pārvietotu kosmonautus un kravas kosmisko iziešanu laikā.
Stacijas ārpusē ir izvietotas dažādas platformas rezerves daļu un citu kravu izvietošanai. TrīsExternal Stowage Platform (ESP) tika palaistas arSTS-102,STS-114 unSTS-118 un uz tām atrodas rezerves daļas stacijas elementu nomaiņai sabojāšanās gadījumā. ČetriExPRESS Logistics Carrier (ELC) paredzēti eksperimentu iekārtu izvietošanai atklātā kosmosā. Divi no tiem tika nogādāti arSTS-129, un vēl divus palaida arSTS-133 unSTS-134.
Krievu segmentā tiek izmantots 28 V līdzstrāvas spriegums, tāpat kā vairumā lidmašīnu. Elektroenerģiju daļēji nodrošina četri saules bateriju paneļi, kas piemontēti pieZarja unZvezda moduļa. Sākotnēji krievu pusei bija paredzēts izgatavotZinātniski enerģētisko platformu ar astoņiem saules bateriju paneļiem, bet tas tika atcelts. Tagad trūkstošo enerģiju piegādā no ASV segmenta caur sprieguma pārveidotāju.
SKS tiek izmantoti uzlādējaminiķeļa-ūdeņraža akumulatori, lai nodrošinātu nepārtrauktu elektroenerģiju tajās 35 minūtēs, kad stacija atrodas Zemes ēnā. Baterijas uzlādējas no saules baterijām. Akumulatori paredzēti 6,5 gadu ekspluatācijai (37 000 uzlādes/izlādes cikliem) un tos nepieciešams regulāri nomainīt stacijas 20 gadu paredzētajā mūžā.
SKS orbītas augstuma izmaiņas no 1998. līdz 2009. gadam
Stacija tiek uzturēta gandrīz apļveida orbītā ar minimālo vidējo augstumu aptuveni 278 km un maksimālo 460 km. Tā pārvietojas ar vidējo ātrumu 27 724 km/h un veic 15,7 apriņķojumus dienā.[2] Tā kā SKS pastāvīgi zaudē augstumu nelielas berzes dēļ pret atmosfēras augšējo slāņu daļiņām, tad to vairākas reizes gadā nepieciešams pacelt augstākā orbītā.[3][4] Šīs operācijas veic vai nu ar stacijasZvezda moduļa diviem galvenajiem dzinējiem vai ar pievienotiemSpace Shuttle,Progress vaiATV transportkuģiem.
2008. gada decembrī NASA vienojās arAd Astra Rocket Company parVASIMR plazmas dzinēja izstrādi, kuru varētu izmēģināt SKS.[5] Šī tehnoloģija ļautu stacijas orbītu uzturēt daudz ekonomiskāk nekā pašreiz.[6][7]
Stacijas stāvokli (orientāciju) nosaka neatkarīgi ar Saules, zvaigžņu un horizonta sensoriem uzZvezda moduļa un arGPS, kura antenas izvietotas uz S0 sekcijas un uztvērēja procesors ir ASV laboratorijas modulī. Kompleksa stāvokļa kontroli veic ar diviem mehānismiem. Pamatrežīmā stacijas orientāciju uztur četružiroskopu sistēmaControl moment gyroscope (CMG), kas atrodas Z1 segmentā. Šādā stāvoklīDestiny irUnity priekšā, P ferma ir kreisajā pusē unRassvet ir uz Zemi vērstajā pusē. Kad žiroskopi kļūst piesātināti — CMG sasniedz to darbības robežu vai nespēj reaģēt uz strauju kustību sēriju — tie zaudē spēju kontrolēt stacijas stāvokli.[8] Šajos gadījumos paredzēta Krievijas stāvokļa kontroles sistēma, kas automātiski ar raķešdzinēju iedarbināšanu nodrošina žiroskopu pārstartēšanu. Šāds gadījums ir noticis vienreiz,10. ekspedīcijas laikā.[9] KadSpace Shuttle bija pievienoti stacijai, tos arī izmantoja stacijas stāvokļa uzturēšanai.
SKS izmantotās sakaru sistēmas *Luč pavadonis pašlaik netiek lietots
Radio sakari nodrošinatelemetrijas un zinātnisko datu pārsūtīšanu starp staciju unlidojuma vadības centriem. Radio kanāli tiek izmantoti arītuvošanās un saslēgšanās procedūrās. Tāpat radio sakarus apkalpes locekļi lieto, lai audio vai video režīmā sazinātos ar lidojuma vadītājiem un ģimenēm. Tādējādi SKS ir apgādāta ar iekšējām un ārējām sakaru sistēmām.
Krievijas segments sakarus nodrošina tieši ar zemi, lietojotLira antenu, kas atrodasZvezda moduļa ārpusē.[10][11]Lira spēj izmantot arīLuč translācijas pavadoņu sistēmu.[10] Šī sistēma, kura jau tikusi izmantota sakariem arMir staciju, izjuka 1990. gadu vidū, jo netika papildināta ar jauniem pavadoņiem, tādēļ pašreiz to nevar izmantot,[10][12][13] lai gan 2011. gadā paredzēts palaist divus jaunusLuč pavadoņus.[14] Vēl Krievijas segmentā tiek izmantota sistēmaVoshod-M, kas nodrošina iekšējos telefona sakarus starp moduļiem un ASV segmentu, kā arīUĪV radio kanālu ar zemes sakaru centriem caur antenāmZvezda ārpusē.[15]
ASV segmentā tiek izmantoti divi atsevišķi radio kanāli, kas atrodas Z1 struktūrā:S joslas (audio sakariem) unKu joslas (audio, video un datu pārraidīšanai) sistēmas. Abas sistēmas izmanto NASATDRSS retranslācijas pavadoņu sistēmu, kas nodrošina gandrīz nepārtrauktus reāllaika sakarus arNASA Misiju kontroles centruHjūstonā.[10][16][17] Datu kanāli KanādasCanadarm2, EiropasColumbus laboratorijai un JapānasKibō moduļiem tiek maršrutēti caur S un Ku joslas sistēmām, lai gan, kad tiks izvērstas Eiropas un Japānas datu translācijas pavadoņu sistēmas, tās varēs izmantot šīm vajadzībām kopā ar TDRSS.[16][18] Sakari starp moduļiem tiek nodrošināti ar iekšēju ciparubezvadu tīklu.[19]
Kosmonautiem veicotiziešanu kosmosā, sakariem tiek izmantotidecimetru viļņi. Tāpat decimetru viļņus izmanto kosmosa kuģi, saslēdzoties ar staciju:Sojuz,Progress,HTV-II,ATV unSpace Shuttle (kosmoplāni izmanto arī S un Ku joslas sistēmas caur TDRSS), lai saņemtu komandas no Lidojuma vadības un SKS apkalpes.[10] ATV izmanto arīlāzeru un optiskas iekārtasZvezda ārpusē, lai precīzi saslēgtos ar staciju.[20][21]
SKS Vides kontroles un dzīvības nodrošināšanas sistēmas komponentu mijiedarbības saites
SKS Vides kontroles un dzīvības nodrošināšanas sistēma (VKDzNS) nodrošina vai kontrolēatmosfēras spiedienu, uguns atklāšanu un apslāpēšanu, skābekļa līmeni, atkritumu apstrādi un ūdens apgādi. Galvenā VKDzNS prioritāte ir stacijas telpu atmosfēra, bet sistēma arī savāc, apstrādā un uzglabā atkritumus un ūdeni, kuru rada un izmanto apkalpe: process, kurā atkārtoti tiek izmantots šķidrums no izlietnes, tualetes un gaisa kondensācijas.
Krievijas segmentaZvezda modulī esošāElektron un līdzīga sistēma ASV segmentaDestiny modulī ražo skābekli.[22] Apkalpei ir rezerves iespēja skābekli iegūt no ķīmiskiem skābekļa ģeneratoriem, tā saucamajām skābekļa svecēm.[23]Oglekļa dioksīds no gaisa tiek izņemts arVozduh sistēmuZvezda modulī. Citus cilvēka vielmaiņas blakusproduktus, tādus kā metānu no gremošanas sistēmas vai amonjaku no sviedriem, neitralizēaktīvās ogles filtri.[23]
Atmosfēra SKS telpās tiek uzturēta līdzīgagaisam uz Zemes virsmas.[24] Normāls gaisa spiediens stacijā ir 101,3 kPa,[25] tāds pats kā jūras līmenī uz Zemes. Zemei līdzīga atmosfēra tika izvēlēta, jo tā ir daudz drošāka par tīra skābekļa atmosfēru ugunsgrēka riska dēļ.
Zemā Zemes orbītā, kurā riņķo Starptautiskā kosmosa stacija, atrodas daudz dažādukosmisko atkritumu: izlietotasraķešpakāpes, darbību beigušipavadoņi, kā arī eksplozijas fragmenti, degviela, dzesēšanas šķidrums un citi objekti. Šie objekti kopā armikrometeoroīdiem rada nopietnus draudus. Lieli objekti var iznīcināt staciju, bet to drauds nav tik liels, jo to orbītas var paredzēt. Objektus, mazākus par 1 cm, nevar novērot ar optiskiem vai radara instrumentiem. Lai gan tie ir mazi, daži no tiem var būt bīstami sakarā ar tokinētisko enerģiju un virzienu attiecībā pret staciju.
Laika posmā starp 2006. un 2008. gadu SKS apdraudošo orbitālo objektu daudzums ir trīskāršojies. Kopš 2007. gada aptuveni 48 procenti no visiem stacijai pietuvojušamies kosmiskajiem atkritumiem bija Ķīnas 2007. gada janvārī veiktā pavadoņa iznīcināšanas izmēģinājumā radušās atlūzas, 2008. gadā izjukušā Krievijas pavadoņaKosmos-2421 fragmenti unIridium 33 un Kosmos-2251 sadursmē radušās atlūzas.[26]
Aizsardzība pret mikrometeoroīdiem Krievijas un ASV segmentos ir izveidota atšķirīgi. ASV segmenta moduļos alumīnija vairogs izvietots atstatus no korpusa. Objekts vispirms ietriecas ārējā vairogā un tiek sasists mākonī, tāpēc korpusu sasniegušo objektu enerģija ir izkliedēta. Krievijas segmenta moduļu ārpusē ir izvietoti vairogi, kas sastāv no oglekļa plastmasas, alumīnija, siltumizolācijas un stikla pārklājuma slāņiem.
Kosmisko atkritumu orbītas pastāvīgi novēro zemes dienesti un nepieciešamības gadījumā tiek brīdināta stacijas apkalpe. Lai izvairītos no objektiem, kuru orbīta šķērso SKS trajektoriju, tiek veikts izvairīšanāsmanevrs. To realizē ar Krievijas segmenta dzinēju iedarbināšanu, mainot stacijas orbītu. Parasti šajos manevros stacijas orbīta tiek paaugstināta par vienu līdz diviem kilometriem, bet dažreiz nepieciešams orbītu pazemināt, piemēram, 2008. gada 27. augustā.[27] No 1998. gada, kad tika sākta SKS montāža, līdz 2012. gadam izvairīšanās manevri ir veikti 14 reizes, turklāt puse no tiem veikti kopš 2008. gada augusta.[26] Gadījumā, ja draudi no orbitāla objekta ir noteikti par vēlu un nevar paspēt veikt manevru, apkalpe aizver visas lūkas un patveras drošības kapsulās — kosmosa kuģosSojuz, lai nepieciešamības gadījumā varētu ātri atgriezties uz Zemes. Šāda daļēja stacijas evakuācija ir notikusi 2009. gada 13. martā, 2011. gada 28. jūnijā un 2012. gada 24. martā.[26][28]
↑James Oberg.«International Space Station».World Book Online Reference Center (angliski). World Book, Inc, 2005. Arhivēts nooriģināla, laiks: 2008-06-04. Skatīts:2008-06-14.
.jpg)
.png)
