همه چیز درباره ایستگاه فضایی بین‌المللی؛ جواهر علم و مهندسی در مدار زمین!

ایستگاه فضایی بین‌المللی، این شاهکار مهندسی، چندین دهه است که با هدف پیشبرد علم انسان، در فضای اطراف زمین مشغول حرکت و فعالیت است و لحظات چشمگیری را نه فقط در علم، بلکه برای جوامع بشری رقم زده است.

«ایستگاه فضایی بین‌المللی» (International Space Station) یا به اختصار «آی‌اس‌اس» (ISS) را باید یکی از بزرگ‌ترین دستاوردهای فن‌آوری گونه‌ی بشر دانست. سازه‌ای باشکوه که پیوسته در مدار زمین می‌چرخد و به عنوان مرکزی برای تحقیقات علمی، همکاری‌های بین‌المللی و کاوش‌های فضایی عمل می‌کند.

این سازه‌ی عظیم که به اندازه‌ی یک زمین فوتبال و بزرگ‌ترین سازه‌ی انسان در فضاست، 370 تا 460 کیلومتر و به طور متوسط اغلب حدود 400 کیلومتر از سطح زمین ارتفاع دارد و در مدار پایین زمین، با شیب مداری 51.6 درجه اطراف سیاره ما می‌چرخد. ایستگاه فضایی از 2 نوامبر 2000 به طور پیوسته شاهد سکونت فضانوردان از کشورهای مختلف بوده است و این حضور، بینش ارزشمندی درباره‌ی سفرهای فضایی، فیزیولوژی انسان و آزمایش‌ها و پیشرفت‌های علمی ارائه می‌دهد.

ساخت و ساز اصلی ایستگاه فضایی بین‌المللی بین سال‌های 1998 و 2011 میلادی تکمیل شد هرچند مجموعه‌ی ایستگاه به طور پیوسته در حال تکامل است و شامل مأموریت‌ها و آزمایش‌های جدیدی متناسب با نیازهای حال و آینده می‌شود. به گفته‌ی «آژانس فضایی اروپا» (ESA)، ایستگاه فضایی متعلق به یک کشور واحد نیست و یک برنامه‌ی همکاری میان اروپا، ایالات متحده آمریکا، روسیه، کانادا و ژاپن محسوب می‌شود.

همچنین دفتر بازرس کل آژانس فضایی آمریکا گزارش داده است که ایستگاه فضایی بین‌المللی حدود 3 میلیارد دلار در سال برای عملیات ناسا هزینه به دنبال دارد و این میزان تقریبا یک سوم بودجه‌ی پروازهای فضایی انسانی است. اما چرا چنین سازه‌ای در مدار زمین قرار دارد و چنین هزینه‌ای برای آن ارزش دارد؟

تاریخچه و روند توسعه‌ی ایستگاه فضایی بین‌المللی

خاستگاه ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) به دوران جنگ سرد و زمانی بازمی‌گردد که ایالات متحده آمریکا و اتحاد جماهیر شوروی در میانه‌ی یک رقابت فضایی شدید قرار داشتند. نخستین گام‌های قابل توجه به سمت ساخت ایستگاه فضایی مشترک، در اوایل دهه‌ی 1980 زده شد ، یعنی زمانی که آمریکا ساخت ایستگاه فضایی «آزادی» (Freedom) را پیشنهاد کرد و همین حال، اتحاد جماهیر شوروی، مشغول توسعه‌ی یک پروژه‌ی رقیب به نام «میر-2» (Mir-2) بود.

با این حال، هر دو کشور دریافتند که به جای توسعه‌ی جداگانه‌ی ایستگاه فضایی اختصاصی، یک تلاش مشترک بین‌المللی می‌تواند مزایای قابل توجهی را به ویژه از نظر بودجه و تأمین منابع به همراه داشته باشد. به همین دلیل در اواسط دهه‌ی 1990 میلادی، گفت‌وگو میان ناسا و آژانس فضایی روسیه که در آن زمان به عنوان آژانس فضایی فدرال روسیه شناخته می‌شد، به یک هم‌گرایی بر امکان پیوستن به یکدیگر برای ساخت یک ایستگاه فضایی مشترک نزدیک می‌شد.

ماژول‌های ابتدایی ایستگاه فضایی بین‌المللی
Credit: NASA

سال 1998 میلادی نقطه‌ی عطفی در تاریخ فضایی بشر بود؛ چون با موافقیت روسیه و آمریکا برای ادغام پروژه‌های ایستگاه‌های فضایی جداگانه، برنامه‌ی ایستگاه فضایی بین‌المللی به طور رسمی آغاز شد. بدین ترتیب ماژول «زاریا» (Zarya) از سوی روسیه در 20 نوامبر 1998 به فضا پرتاب شد و آغاز مونتاژ ایستگاه فضایی بین‌المللی را رقم زد. تنها چند روز بعد، ماژول «یونیتی» (Unity) هم از سوی آمریکا، به مدار زمین رسید. این دو ماژول با موفقیت در مدار به هم متصل شدند و نخستین مرحله از ساخت ایستگاه فضایی بین‌المللی را شکل دادند. این پرتاب‌ها و اتصال تاریخی، یک دستاورد مهم حتی فراتر از صنعت فضایی به شمار می‌رفت چون نشان داد حتی در زمینه‌ای که به طور سنتی تحت سلطه‌ی رقابتی شدید قرار داشت، می‌تواند همکاری صورت بگیرد.

توسعه‌ی ایستگاه فضایی کاری بزرگ بود که نیاز به همکاری گسترده‌ی بین‌المللی فراتر از دو کشور آمریکا و روسیه داشت. به همین دلیل هم در مجموع، بیش از 15 کشور به این پروژه کمک کردند و در این میان آژانس‌های فضایی مختلفی از اروپا (ESA)، ژاپن (JAXA)، کانادا (CSA) و برزیل، فعالیت‌های گسترده‌ای را برای تأمین ماژول‌ها، خدمه و تجهیزات پیش بردند. آزمایشگاه کلمبوس (ESA)، آزمایشگاه کیبو (JAXA) و بازوی رباتیک کانادآرم 2 (کانادا) تنها نمونه‌هایی از همکاری‌های متنوعی هستند که ISS را به آنچه که امروز هست، تبدیل کرده‌اند. فرآیند مونتاژ در مدار اما روندی بسیار پیچیده و ظریف بود که به پیاده‌روی‌های فضایی متعدد و پهلوگیری فضاپیماهای مختلف برای تحویل قطعات نیاز داشت.

نقطه عطف دیگر در سال 2000 بود؛ زمانی که ایستگاه فضایی بین‌المللی با راه‌اندازی ماژول «زوزدا» (Zvezda) که سیستم‌های پشتیبانی حیات و همچنین محل زندگی خدمه‌ی ایستگاه را دربر داشت، برای همیشه به محیطی سکونت‌پذیر تبدیل شد. از آن زمان، ماژول‌ها و به‌روزرسانی‌های بیشتری هم به ایستگاه افزوده شده‌اند تا امکان افزایش قابلیت‌های علمی و شرایط زندگی بهتر را فراهم کنند. از جمله مهم‌ترین این عملیات ارتقاء می‌توان به افزودن آرایه‌های خورشیدی برای تولید برق و گسترش سیستم خرپایی ایستگاه برای پشتیبانی از این آرایه‌ها اشاره کرد.

ایستگاه فضایی بین‌المللی در سال 2000
Credit: NASA

به تدریج با اضافه شدن ماژول‌های متعدد، ایستگاه فضایی بین‌المللی به سازه‌ی گسترده و به هم پیوسته‌ی امروزی تبدیل شده است که بیش از 15 ماژول تحت فشار و اجزای متعدد بدون فشار، مانند فضای ذخیره‌سازی خارجی و واحدهای آزمایش علمی را شامل می‌شود. با وجود چالش‌های متعددی که ISS در طول توسعه‌ی خود داشته است، از عوامل سیاسی و موانع تکنولوژیکی مانند توقف برنامه‌ی شاتل گرفته تا تأخیرهای متعدد به دلیل اتفاقات ناخواسته، این بستر عظیم علمی همچنان به تحقیقات علمی، تقویت همکاری بین‌المللی و نوآوری در زمینه‌های مختلف ادامه می‌دهد.

مشخصات ایستگاه فضایی بین‌المللی

بخش‌های مختلف ایستگاه فضایی بین‌المللی از جمله آرایه‌های خورشیدی بزرگ آن در مجموع مساحت یک زمین فوتبال آمریکایی را همراه با مناطق انتهایی آن به خود اختصاص می‌دهد و حدود 108 متر طول، 74 متر عرض و 45 متر ارتفاع دارد. جرم ایستگاه برابر با 419 هزار و 725 کیلوگرم یعنی حدود 420 تن است.

این مجموعه اکنون دارای اتاق‌های قابل سکونت بیشتری نسبت به یک خانه‌ی 6 خوابه‌ی معمولی است و 2 حمام، امکانات سالن بدنسازی و یک پنجره با دید 360 درجه دارد. فضانوردان همچنین فضای زندگی ایستگاه فضایی را با کابین هواپیمای جامبو جت بوئینگ 747 مقایسه کرده‌اند. البته نه فقط از نظر ابعاد با هواپیما قابل مقایسه است، بلکه از نظر سرعت هم ISS بسیار سریع است. ایستگاه فضایی 16 بار در روز به دور زمین می‌چرخد ​​و با سرعت تقریبی 28 هزار کیلومتر بر ساعت که معادل ده برابر سرعت یک گلوله روی زمین است، هر 90 دقیقه یک دور کامل را طی می‌کند و بدین ترتیب در هر شبانه‌روز زمین، 16 بار طلوع و 16 بار غروب خورشید را تجربه می‌کند.

ابعاد ایستگاه فضایی بین‌المللی در مقایسه با زمین فوتبال آمریکایی
Credit: NASA

دسترسی به ایستگاه فضایی بین‌المللی

به طور معمول تیمی بین‌المللی شامل هفت نفر در ایستگاه فضایی بین‌المللی در بازه‌های زمانی 6 ماهه زندگی و کار می‌کنند. هر مأموریت مجزا با نام «اکسپدیشن» (Expedition) به معنای «اعزام» شناخته می‌شود که معمولا شامل تیم 7 نفره به فرماندهی یکی از آنان است اما در طول دوره‌ی تغییر اعضای خدمه، این تعداد می‌تواند متفاوت باشد. برای نمونه در سال 2009، 13 خدمه از ایستگاه فضایی بین‌المللی بازدید کردند. این تعداد همچنین رکورد بیشترین حضور هم‌زمان افراد در فضا را به خود اختصاص داده است. تا آخر سال 1403 (مارس 2025) 72 اعزام رسمی کاری به ایستگاه فضایی بین‌المللی صورت گرفته است.

علاوه بر حضور فضانوردان حرفه‌ای، گاهی افراد در قالب برنامه‌های گردشگری فضایی در ایستگاه فضایی بین‌المللی حضور پیدا می‌کنند. از جمله انوشه انصاری که در سال 20016 (1385 خورشیدی) به عنوان نخستین زن گردشگر فضایی به ISS رفت. همچنین از چند سال گذشته مأموریت‌های خصوصی به ایستگاه فضایی از جمله مهم‌ترین آن‌ها توسط «آکسیوم اسپیس» (Axiom Space) هم آغاز شده است که فضانوردان غیرحرفه‌ای را به مدار زمین می‌برند.

اتصال فضاپیمای دراگون اسپیس‌ایکس به ایستگاه فضایی بین‌المللی در مأموریت آکسیوم اسپیس
Credit: NASA

ایستگاه فضایی بین‌المللی از زمان آغاز به کار در سال 1998 به انواع فضاپیماها برای حمل‌ونقل بار و فضانوردان متکی بوده است. روش‌های رسیدن به ISS طی سال‌های مختلف به شکل قابل توجهی تکامل یافته است و از مأموریت‌های اولیه‌ی شاتل‌های فضایی گرفته تا خدمات تجاری خصوصی امروزی و خدمات باری توسط شرکت‌های مختلف را شامل می‌شود.

سالهای اولیه با شاتل فضایی و سایوز

در طول دهه‌ی نخست راه‌اندازی ایستگاه فضایی بین‌المللی، شاتل فضایی ناسا و فضاپیمای سایوز روسیه ابزارهای اصلی انتقال فضانوردان به ایستگاه فضایی بودند. شاتل فضایی به عنوان یک فضاپیمای قابل استفاده مجدد، با رساندن ماژول‌ها و تجهیزات بزرگ، نقش مهمی در مونتاژ ایستگاه فضایی بین‌المللی داشت. با این حال، پس از پایان برنامه‌ی شاتل فضایی در سال 2011، سایوز روسی تنها وسیله‌ی نقلیه برای جابه‌جایی انسان شد. سایوز، یک فضاپیمای جمع و جور اما قابل اعتماد، از سال 2000 فضانوردان را به ایستگاه فضایی بین‌المللی پرتاب می‌کند و این روند تا امروز ادامه دارد.

شاتل فضایی هنگام اتصال به ایستگاه فضایی بین‌المللی
Credit: NASA

تأمین مجدد محموله توسط فضاپیماهای باری Progress و ATV و HTV

علاوه بر حمل‌ونقل انسان، مأموریت‌های تأمین مجدد ایستگاه هم برای تحویل آب و غذا، تجهیزات علمی و ابزارهای نگهداری حیاتی بوده و به صورت پیوسته انجام می‌شود. فضاپیمای پروگرس روسیه از سال های اولیه به ارسال محموله می‌پردازد. آژانس فضایی اروپا هم از سال 2008 تا 2014 با وسیله نقلیه انتقال خودکار (ATV) به جابه‌جایی بار می‌پرداخت و وسیله نقلیه کارگو H-II ژاپن (HTV)، معروف به کونوتوری هم از سال 2009 تدارکاتی را به مدار زمین ارسال کرده است. این فضاپیماهای رباتیک برای یک بار استفاده طراحی شده‌اند و هنگام بازگشت در جو زمین می‌سوزند.

ظهور فضاپیماهای تجاری

پس از بازنشستگی شاتل فضایی، ناسا همکاری خود را در زمینه‌ی برنامه‌های سرنشین‌دار و باری تجاری با شرکت‌های خصوصی آغاز کرد. در سال 2012، «دراگون» (Dragon) اسپیس‌ایکس نخستین فضاپیمای خصوصی بود که محموله را به ایستگاه فضایی بین‌المللی تحویل داد. بعدها فضاپیمای «سیگنوس» (Cygnus) متعلق به نورثروپ گرامن هم به مأموریت‌های تأمین مجدد ملحق شد. برای حملونقل خدمه هم فضاپیمای سرنشین‌دار دراگون اسپیس‌ایکس پرتاب فضانوردان را در سال 2020 آغاز کرد تا پروازهای فضایی انسان از خاک آمریکا بار دیگر به جریان بیفتد. «استارلاینر» (Starliner) بوئینگ هم تلاش‌هایی را آغاز کرده اما هنوز به موفقیت کامل برای پروازهای عملیاتی دست پیدا نکرده است.

فضاپیمای سیگنوس هنگام اتصال به ایستگاه فضایی بین‌المللی
Credit: NASA

حمل و نقل مدرن‌تر در آینده

امروزه ترکیبی از مأموریت‌های سایوز، سرنشین‌دار دراگون و سیگنوس ایستگاه فضایی بین‌المللی را عملیاتی نگه می‌دارند. پیشرفت‌های آینده، مانند ایستگاه‌های فضایی خصوصی و نسل بعدی فضاپیماها از جمله فضاپیماهای شرکت‌هایی مانند بلو اوریجین و بوئینگ، ممکن است تحول بیشتری در حمل‌ونقل ایستگاه فضایی ایجاد کنند. علاوه بر این، گردشگری فضایی هم رو به گسترش است و شهروندان خصوصی اکنون این فرصت را دارند که با فضاپیمای تجاری از ایستگاه فضایی بین‌المللی بازدید کنند.

می‌توان گفت که سفر به ایستگاه فضایی بین‌المللی از مأموریت‌های دولتی به ترکیبی از تلاش‌های بین‌المللی و تجاری تبدیل شده است. با ادامه‌ی توسعه‌ی فناوری سفرهای فضایی، دسترسی به ایستگاه فضایی بین‌المللی و به طور کلی فضا بیشتر و متنوع‌تر می‌شود و تلاش‌های دولتی معطوف به سفر به ژرفای فضا خواهد شد.

470,000 تومان

100+ نفر به این کالا علاقه دارند

100+ بازدید در 24 ساعت اخیر

سازه و بخش‌های اصلی ایستگاه فضایی بین‌المللی

ایستگاه فضایی بین المللی یک ساختار ماژولار و چندبخشی متشکل از اجزای متعدد به هم پیوسته است که هر یک برای عملکردهای خاصی طراحی شده‌اند و به صورت جداگانه به فضا رفته‌اند. این اجزا شامل ماژول‌های تحت فشار، سازه‌های خرپایی، بندرگاه‌های اتصال و آرایه‌های خورشیدی می‌شوند که همه کنار هم به پشتیبانی از حیات و پژوهش در فضا می‌پردازند.

ایستگاه فضایی بین المللی تکه تکه به فضا برده شد و به تدریج با استفاده از فضانوردان راهپیمایی فضایی و روباتیک در مدار ساخته شد. بیشتر مأموریت‌ها از شاتل فضایی ناسا برای حمل قطعات سنگین‌تر استفاده می‌کردند، اگرچه برخی از ماژول‌های منفرد روی موشک‌های یکبار مصرف پرتاب شدند. ISS شامل ماژول‌ها و گره‌های اتصال است که شامل محل‌های زندگی و آزمایشگاه‌ها، و همچنین خرپاهای بیرونی که پشتیبانی ساختاری را فراهم می‌کنند، و پنل‌های خورشیدی که انرژی را تامین می‌کنند.

جزئیات بخش‌های مختلف ایستگاه فضایی بین‌المللی طبق ساختار سال 2023
Credit: NASA

برخی از مهم‌ترین ماژول‌ها و اجزای اصلی ایستگاه فضایی بین‌المللی عبارتند از:

• سازه‌های خرپایی
• قفل هوا
• پنل‌های خورشیدی
• ماژول زوزدا (Zvezda) روسیه؛ پرتاب در سال 2000
• ماژول آزمایشگاه دستینی (Destiny) ناسا؛ پرتاب در سال 2001
• بازوی رباتیک کانادآرم2) (Canadarm2) آژانس فضایی کانادا؛ پرتاب در سال 2001
• هارمونی/نود 2 ناسا؛ پرتاب در سال 2007
• تأسیسات مداری کلمب آژانس فضایی اروپا؛ پرتاب در سال 2008
• دست رباتیک دکستر آژانس فضایی کانادا؛ پرتاب در سال 2008
• ماژول کیبو (Kibo) ژاپن؛ پرتاب از 2008 تا 2009
• پنجره‌ی کوپولا (Cupola) و ماژول «آسایش» (Tranquility/Node 3)؛ پرتاب در سال 2010
• ماژول چند منظوره دائمی لئوناردو آژانس فضایی اروپا؛ استفاده برای سکونت در سال 2011
• ماژول خصوصی فعالیت قابل گسترش «بیگلو» (Bigelow)؛ پرتاب در سال 2016
• NanoRacks Bishop Airlock؛ پرتاب در سال 2020
• ماژول آزمایشگاهی چند منظوره ناوکا (Nauka)؛ پرتاب در سال 2021
• ماژول پهلوگیری پریچال (Prichal) روسیه؛ پرتاب در سال 2021

ماژول‌های تحت فشار

ایستگاه فضایی بین‌المللی مجموعه‌ای از ماژول‌های تحت فشار دارد که فضای قابل سکونت را برای زندگی و انجام آزمایش‌ها در اختیار فضانوردان قرار می‌دهد. این ماژول‌ها شامل آزمایشگاه‌ها، اتاق‌های خدمه و مکان‌های ذخیره‌سازی مواد غذایی و تجهیزات است. از جمله ماژول‌های تحت فشار شاخص می‌توان به «دستینی» (Destiny) به عنوان آزمایشگاه تحقیقاتی اولیه‌ی ناسا، «کلمبوس» (Columbus) به عنوان ماژول علمی آژانس فضایی اروپا و «کیبو» (Kibo) به عنوان ماژول ژاپن برای تحقیقات پیشرفته اشاره کرد. ماژول زوزدا هم که توسط روسیه عملیاتی شده است، به عنوان یک جزء حیاتی کل ایستگاه عمل می‌کند و سیستم‌های پشتیبانی از حیات، اتاق خواب و یک مرکز ارتباطی را ارائه می‌دهد.

سازه‌های خرپایی

کل ایستگاه فضایی بین‌المللی توسط یک سامانه‌ی خرپایی گسترده پشتیبانی می‌شود که در حقیقت ستون فقرات ایستگاه را تشکیل می‌دهد. «سازه‌ی خرپایی یکپارچه» (Integrated Truss Structure) یا ITS آرایه های خورشیدی عظیم ایستگاه، رادیاتورها و واحدهای ذخیره‌سازی خارجی را در خود جای داده است. داشتن این چارچوب خرپایی برای حفظ یکپارچگی ساختار ایستگاه و پشتیبانی از سیستم‌های رباتیک خارجی مانند کانادآرم2، که به مونتاژ و تعمیرات کمک می‌کند، ضروری است.

فضانوردان مشغول کار روی سازه‌های خرپایی ایستگاه فضایی
Credit: ESA-D. Ducros

بندرگاه‌های اتصال

وجود چندین اسکله‌ی فضایی به فضاپیماهای کشورهای مختلف امکان می‌دهد تا برای انتقال خدمه و مأموریت‌های باری، در ایستگاه فضایی بین‌المللی پهلو بگیرند. از جمله نقاط دسترسی «هارمونی» (Harmony) و «یونیتی» (Unity) به عنوان هاب‌های اتصال کلیدی عمل می‌کنند، ماژول‌های آزمایشگاهی مختلف را به هم متصل می‌کنند و به فضاپیماهایی مانند دراگون اسپیس‌ایکس، سایوز روسیه و استارلاینر بوئینگ فرصت می‌دهند تا به طور ایمن در ایستگاه فضایی پهلو بگیرند.

آرایه‌های خورشیدی

تأمین انرژی ایستگاه فضایی بین‌المللی، به یک سیستم آرایه‌ی خورشیدی گسترده شامل چندین پانل بزرگ و با بازدهی بالا نیاز دارد که نور خورشید را به برق تبدیل کنند. آرایه‌های خورشیدی فتوولتائیک ایستگاه، به خوبی انرژی کافی را برای فعالیت از سیستم‌های پشتیبانی حیات، ابزارهای علمی و سیستم‌های ارتباطی تولید می‌کنند. این آرایه‌ها پیوسته جهت خود را به گونه‌ای تنظیم می‌کنند تا جذب نور خورشید را به حداکثر برسانند و از روشن ماندن ایستگاه فضایی در 24 ساعت شبانه‌روز و 7 روز هفته اطمینان حاصل شود.

بخشی از آرایه خورشیدی ایستگاه فضایی بین‌المللی
Credit: NASA

زندگی در ایستگاه فضایی بین‌المللی

زندگی در ایستگاه فضایی بین‌المللی به هیچ وجه شبیه زندگی روی زمین نیست. فضانوردان ناگزیر به زندگی و کار در یک محیط ریزگرانش هستند که فعالیت‌های روزمره مانند خوردن، خوابیدن و ورزش نیاز به سازگاری‌های زیاد و منحصربه‌فرد دارد. روند فعالیت‌های روزانه‌ی ساکنان ایستگاه فضایی مشخص است و به گونه‌ای طراحی شده که از بهره‌وری و رفاه اطمینان حاصل شود و میان تحقیقات علمی، وظایف تعمیر و نگهداری، ارتباط با زمین و انجام فعالیت‌های شخصی تعادل باشد.

فعالیت‌های روزانه در ایستگاه فضایی

فضانوردان در ایستگاه فضایی بین‌المللی از برنامه‌ریزی دقیقی برای بیشینه کردن بهره‌وری خود پیروی می‌کنند. یک روز معمولی با یک زنگ بیدارباش از سوی مرکز «کنترل مأموریت» (Mission Control) آغاز می‌شود. پس از آن فضانوردان برنامه‌های بهداشتی صبحگاهی دارند که تنها با استفاده از منابع محدود آب ممکن است چون مایعات در ریزگرانش رفتار متفاوتی دارند. پس از صبحانه، خدمه وظایف روزانه را بررسی می‌کنند و آزمایش‌های علمی و فناوری و همچنین تعمیر و نگهداری ایستگاه را آغاز می‌کنند. در طول روز همچنین برنامه‌های ارتباطی از جمله تماس‌های ویدیویی زنده با دانش‌آموزان و دانشجویان و همچنین پژوهشگران روی زمین دارند.

مرکز کنترل مأموریت ایستگاه فضایی در مرکز فضایی هیوستون
Credit: NASA

عصرها اما برای فضانوردان فرصت استراحت و انجام فعالیت‌های شخصی فراهم است. بنابراین آن‌ها به فعالیت‌هایی مانند مطالعه یا تماشای فیلم و آماده شدن برای کار روز بعد می‌پردازند. قبل از خواب، آنها از طریق تماس های ویدیویی و ایمیل با خانواده و عزیزانشان ارتباط برقرار می کنند. بر خلاف روی زمین، فضانوردان در کیسه خواب هایی می خوابند که روی دیوارها محکم شده اند تا از شناور شدن آنها در اطراف جلوگیری شود.

آزمایش‌های علمی و تعمیرونگهداری ایستگاه

فضانوردان هر روز باید آزمایش‌های متنوعی را در طیف گسترده‌ای از زمینه‌ها، از جمله زیست‌شناسی، فیزیک، شیمی و علم مواد انجام دهند تا پدیده‌هایمختلف را در ریزگرانش بررسی کنند. آزمایش‌هایی که با توجه به نبود شرایط، روی زمین قابل تکرار نیستند. علاوه بر آزمایش‌های علمی، خود ایستگاه فضایی بین‌المللی هم به طور پیوسته نیاز به تعمیر و نگهداری و به‌روزرسانی‌هایی دارد که انجام آن‌ها وظیفه‌ی فضانوردان مستقر در ISS است. بنابراین فضانوردان برای حفظ عملکرد ایستگاه، بازرسی، تعمیرات و ارتقاء دوره‌ای را طبق برنامه‌ریزی انجام می‌دهند.

آزمایش کاشت گیاهان در ایستگاه فضایی

Credit: NASA

خوردن و آشامیدن در فضا

مدیریت آماده‌سازی وعده‌های غذایی در ایستگاه فضایی بین‌المللی به دقت صورت می‌گیرد تا اطمینان حاصل شود که فضانوردان مواد مغذی لازم را دریافت می‌کنند و در عین حال با شرایط کمبود گرانش سازگار می‌شوند. غذا در ظروف بسته‌بندی شده و بدون هوا یا آب‌گیری شده، نگهداری و بعدا با آب داخل فضاپیما مخلوط می‌شود. فضانوردان از سینی‌های نواری و مغناطیسی برای نگه داشتن ظروف و بسته‌های غذا در جای خود استفاده می‌کنند. برخلاف روی زمین، مایعات باید توسط نی‌های مخصوص و کیسه‌های مهروموم شده مصرف شوند تا از شناور شدن قطرات در هوای داخلی ایستگاه و آسیب رساندن به تجهیزات جلوگیری شود.

فضانوردان می‌توانند برخی موارد دلخواه را هم با خود به فضا ببرند. از جمله یاسمین مقبلی فضانورد ایرانی-آمریکایی در مأموریت اعزام 69 و 70 در ایستگاه فضایی بین‌المللی قرمه سبزی خورد.
Credit: NASA/Jasmin Moghbeli

رژیم فضانوردان شامل انواع وعده‌های غذایی است که برای نگهداری طولانی مدت و مصرف آسان طراحی شده‌اند. انتخاب‌های محبوب شامل ماکارونی، غذاهای برنجی، میوه‌ها و غذاهای غنی از پروتئین مانند مرغ و ماهی می‌شوند. هم‌اکنون تحقیقات درباره‌ی تغذیه‌ی فضایی، با هدف بهبود کیفیت غذا ادامه دارد تا از سالم ماندن فضانوردان در مأموریت‌های طولانی اطمینان حاصل شود.

ورزش در ریزگرانش

ورزش در ایستگاه فضایی بین‌المللی
Credit: NASA

ورزش منظم برای حفظ سلامت جسمی به ویژه در فضا بسیار مهم است چون ریزگرانش استخوان‌ها و ماهیچه‌ها را ضعیف می‌کند و این موضوع می‌تواند خطراتی را هنگام بازگشت فضانوردان به گرانش زمین ایجاد کند. به همین دلیل و برای مقابله با آتروفی عضلانی (کاهش جرم عضلات) و کاهش تراکم استخوان ناشی از قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض میکروگرانش، فضانوردان باید حداقل دو ساعت در روز ورزش کنند. به همین دلیل ISS مجهز به یک باشگاه کوچک با تجهیزات تمرینی تخصصی است که از جمله شامل موارد زیر می‌شود:

• تردمیل با مهار برای جلوگیری از شناور شدن فضانوردان.
• دستگاه‌های ورزشی مقاومتی که وزنه‌برداری را با استفاده از نوارهای الاستیک شبیه‌سازی می‌کنند.
• دوچرخه‌های ثابت که روی زمین محکم شده و امکان تمرینات قلبی-عروقی را فراهم می‌کنند.

‎بهداشت و مراقبت شخصی

شستن موی سر در ایستگاه فضایی
Credit: NASA

با توجه به اینکه آب روان در فضا نیست، فضانوردان از دستمال مرطوب، شامپوهای بدون نیاز به آبکشی و خمیر دندان مخصوص برای فعالیت‌های بهداشتی خود استفاده می‌کنند. آب در ایستگاه فضایی اهمیت دارد و بنابراین به جای دوش‌های سنتی، فضانوردان بدن خود را با پارچه‌های مرطوب تمیز می‌کنند. آب استفاده شده از جمله رطوبت ناشی از عرق و تنفس و حتی توالت هم، جمع‌آوری و به آب آشامیدنی تمیز تصفیه می‌شود و چنین روندی ایستگاه فضایی را به یک محیط خود نگهدار تبدیل می‌کند.

چالش‌های روانی و زندگی اجتماعی

محصور شدن در یک فضای کوچک با تماس شخصی محدود با خانواده و دوستان، کار آسانی نیست و چالش‌های روانی به همراه دارد. همچنین فضانوردان باید با این شرایط انزوا، استرس و اثرات اختلال در چرخه‌ی خواب به دلیل داشتن 16 طلوع و غروب روزانه‌ی خورشید در مدار کنار بیایند. به همین دلیل ناسا و دیگر آژانس‌های فضایی از سلامت روان پشتیبانی می‌کنند؛ تماس‌های ویدیویی با عزیزان، گزینه‌های سرگرمی، و ارزیابی‌های روان‌شناختی منظم از جمله برنامه‌های اجرا شده در این زمینه است.

کار گروهی و حفظ روابط مثبت نیز برای موفقیت در مأموریت و برخورداری خدمه از روحیه‌ی مناسب ضروری است. بنابراین آن‌ها در فعالیت‌های اجتماعی شرکت می‌کنند، تولدها و تعطیلات را همراه با وعده‌های غذایی ویژه و تبریک‌های ثبت شده از روی زمین جشن می‌گیرند.

محیط ایستگاه فضایی تنها یک محیط رسمی و کاری نیست. فضانوردان به فعالیت‌های سرگرم‌کننده مانند تماس با زمین و اجرای مراسم در زمان‌های مختلف هم می‌پردازند.
Credit: NASA

می‌توان گفت زندگی در ایستگاه فضایی به هیچ وجه کار راحتی نیست بلکه نیازمند داشتن سازگاری، انضباط و انعطاف‌پذیری بالاست. هر جنبه‌ای از زندگی روزانه مانند خوردن، خوابیدن، ورزش کردن و رعایت بهداشت، در ایستگاه فضایی به دقت طراحی شده است تا بر چالش‌های ریزگرانش غلبه کند. حتی با وجود این چالش‌ها، فضانوردان همچنان مرزهای اکتشافات فضایی را پیش می‌برند و تجربیات ارزشمندی به دست می‌آورند که پایه‌ای برای مأموریت‌های آینده به ماه، مریخ و فراتر از آن خواهد بود.

پژوهش‌های علمی در ایستگاه فضایی بین‌المللی

ایستگاه فضایی بین‌المللی با توجه به قرار داشتن در مدار زمین، گرانش بسیار کمی را تجربه می‌کند که به آن شرایط «ریزگرانش» (Microgravity) گفته می‌شود. قرار داشتن در چنین شرایطی، یک آزمایشگاه ریزگرانش عالی را شکل می‌دهد و آزمایش‌های علمی متفاوتی را امکان‌پذیر می‌کند که بدون وجود ISS ممکن نبود. ایستگاه فضایی بین‌المللی به عنوان یکی از معدود آزمایشگاه‌های ریزگرانش (در کنار ایستگاه فضایی چین)، تا کنون فعالیت‌های بیش از 3600 پژوهشگر را برای انجام بیش از 2500 آزمایش تا به امروز تسهیل کرده است. برخی از مهم‌ترین زمینه‌های علمی که در ایستگاه فضایی بین‌المللی آزمایش‌های متعددی پیرامون آن‌ها انجام می‌شود، به شرح زیر است.

سلامت انسان و زیست‌شناسی

در آزمایشگاه کلمبوس ایستگاه فضایی بین‌المللی، کریس کسیدی، فضانورد ناسا، روی مهندس پرواز اعزام 36 لوکا پارمیتانو از آژانس فضایی اروپا، برای آزمایش اولتراسوند نخاعی، سونوگرافی انجام می‌دهد.
Credit: NASA

یکی از کلیدی‌ترین حوزه‌های تحقیقاتی در ایستگاه فضایی، به آینده‌ی نسل بشر مربوط می‌شود و آن درک اثرات ریزگرانش بر بدن انسان است. مطالعات در زمینه‌ی آتروفی عضلانی، کاهش تراکم استخوان، تغییرات قلبی-عروقی و پاسخ‌های سیستم ایمنی مهم‌ترین زمینه‌های تحقیقاتی سلامت هستند که در دوره‌های مختلف و به طور پیوسته پیگیری می‌شوند. این تحقیقات برای آماده‌سازی فضانوردان با هدف انجام مأموریت‌های طولانی‌مدت به ماه و مریخ کاملا ضروری است. انجام آزمایش‌های بیولوژیکی، مانند آزمایش روی جوندگان یا پرورش گیاهان دیگر فعالیت‌های کاوشگران مداری زمین است.

علم مواد و فیزیک سیالات

سیالات در ایستگاه فضایی
Credit: NASA

ایستگاه فضایی بین‌المللی یک محیط منحصربه‌فرد برای آزمایش موادی فراهم می‌کند که در شرایط ریزگرانش رفتار متفاوتی دارند. پژوهشگران شیوه‌ی تشکیل و تعامل فلزات، آلیاژها و دیگر مواد را مطالعه می‌کنند که در نهایت منجر به پیشرفت در کاربردهای صنعتی، ساخت و تولید و فناوری نانو می‌شود. آزمایش‌های فیزیک سیالات هم به بهبود فناوری‌هایی مانند سیستم‌های انتقال سوخت در فضا و دستگاه‌های پزشکی روی زمین کمک خواهد کرد.

نجوم و رصد زمین

رصد زمین از ایستگاه فضایی بین‌المللی
Credit: NASA

موقعیت ایستگاه فضایی در «مدار پایین زمین» (LEO) به دانشمندان امکان می‌دهد تا پدیده‌های آسمانی مانند پرتوهای کیهانی و فعالیت خورشیدی را بدون مزاحمت جوی رصد کنند. علاوه بر این، مأموریت‌های رصد زمین به بررسی تغییرات آب‌وهوایی، روند جنگل‌زدایی، بلایای طبیعی و شرایط جوی کمک می‌کنند و داده‌های ارزشمندی را برای مطالعات زیست‌محیطی ارائه می‌دهند.

توسعه‌ی فناوری

بازوی رباتیک ایستگاه فضایی
Credit: NASA

ایستگاه فضایی بین‌المللی همچنین به عنوان محل آزمایش فناوری‌های جدید فضایی، از جمله فناوری‌های رباتیک، سازوکارهای اتصال فضاپیماها و سیستم‌های پشتیبانی حیات عمل می‌کند. چنین نوآوری‌هایی مانند چاپ سه‌بعدی در فضا و دستیارهای رباتیک خودمختار، به هموار کردن راه برای مأموریت‌های کاوش اعماق فضا در آینده کمک می‌کنند.

تعمیر و نگهداری ایستگاه فضایی

تعمیر و نگهداری ایستگاه فضایی بین‌المللی شامل مجموعه‌ای از بررسی‌های عادی سیستم‌ها، انجام تعمیرات، به‌روزرسانی بخش‌ها، اقدامات پیشگیرانه و پیاده‌روی پرخطر فضایی است. هر یک از این وظایف برای اطمینان از اینکه ایستگاه همچنان به عنوان یک مرکز تحقیقات علمی و مرکز پشتیبانی از آسایش فضانوردان ساکن در آن کاربرد دارد، حیاتی است.

بررسی سیستم‌ها

رایانه فضایی-1 شرکت هیولت پاکارد اینترپرایز در ایستگاه فضایی بین‌المللی
Credit: NASA

فضانوردان به طور منظم سیستم‌های حیاتی را در ایستگاه فضایی بین‌المللی بررسی و ارزیابی می‌کنند و از عملکرد مطلوب همه چیز اطمینان حاصل می‌کنند. این ارزیابی‌ها شامل آزمایش سیستم‌های پشتیبانی از حیات هم می‌شود که سطح اکسیژن، حذف کربن دی‌اکسید و بازیافت آب را تنظیم می‌کند. سیستم‌های تولید و توزیع برق، مانند آرایه‌های خورشیدی و ذخیره‌ی باتری، برای اطمینان از روشن ماندن پیوسته‌ی ایستگاه بررسی می‌شوند و سیستم‌های تنظیم دما برای حفظ محیط راحت در داخل ایستگاه کالیبره می‌شوند. سیستم‌های ارتباطی هم برای اطمینان از تماس قابل اعتماد با مرکز کنترل مأموریت و دیگر فضاپیماها آزمایش می‌شوند. این بررسی‌ها برای جلوگیری از شکست مأموریت‌ها و تضمین ایمنی فضانوردان در ایستگاه ضروری است.

تعمیرات

انجام تعمیرات در ایستگاه فضایی
Credit: NASA

با توجه به اینکه سیستم‌های پیچیده‌ی زیادی در ایستگاه فضایی مشغول به کار هستند، تعمیرات هم در آن ضروری و اجتناب‌ناپذیر است. بنابراین فضانوردان برای تشخیص و رفع مشکل با استفاده از ابزارهای مختلف تخصصی آموزش دیده‌اند و فعالیت‌های مختلفی را در این زمینه انجام می‌دهند که می‌تواند از کارهای ساده مانند رفع نشتی یا وصله‌ی سوراخ‌های کوچک در تجهیزات گرفته تا تعمیرات پیچیده‌تر، مانند تعویض سخت‌افزار یا قطعات الکتریکی معیوب را شامل شود. در بسیاری از موارد، فضانوردان می‌توانند این تعمیرات را بدون نیاز به پیاده‌روی فضایی و با استفاده از قطعات و ابزارهای داخل خود ایستگاه انجام دهند.

ارتقاء و نصب

تعمیرات در ایستگاه فضایی
Credit: NASA

ISS به طور مرتب توسط مأموریت‌های «تامین مجدد» (Resupply) محموله‌هایی را از زمین دریافت می‌کند. این محموله‌ها می‌توانند شامل تجهیزات تحقیقاتی جدید، پیشرفت‌های فناورانه یا قطعات جایگزین برای سیستم‌های قدیمی باشد. فضانوردان با نصب ابزارهای علمی تازه امکان انجام تحقیقات بیشتر یا ارتقاء تجهیزات موجود در ایستگاه را برای بهبود عملکرد فراهم می‌کنند. همچنین ممکن است سخت‌افزار ارسال شده از زمین، مانند ماژول‌های تازه برای گسترش فضای سکونت‌پذیر یا پانل‌های خورشیدی جدید را برای افزایش تولید انرژی نصب کنند. اما نصب چنین تجهیزاتی، نیازمند برنامه‌ریزی دقیق و همکاری چند فضانورد با یکدیگر است.

تعمیر و نگهداری پیشگیرانه

بررسی سیستم‌ها در ایستگاه فضایی
Credit: NASA

علاوه بر این، اقدامات پیشگیرانه هم برای اطمینان از طول عمر ISS و جلوگیری از خرابی سیستم‌ها در آن انجام می‌شود. این تعمیرات شامل کارهای معمولی مانند تمیز کردن فیلترهای هوای ایستگاه، روغن کاری قطعات متحرک از جمله مفاصل بازوهای رباتیک و جایگزینی قطعات فرسوده است. فضانوردان همچنین وظیفه دارند کابل‌ها، حسگرها و دیگر اجزای کلیدی را بازرسی کنند تا علائم اولیه‌ی نقص را در آن‌ها تشخیص دهند. این رویکرد پیشگیرانه، ریسک خرابی‌های عمده را کاهش می‌دهد و به عملیاتی ماندن پیوسته‌ی ایستگاه کمک می‌کند.

پیاده‌روی فضایی (EVA)

راهپیمایی فضایی در ایستگاه فضایی
Credit: NASA

پیاده‌روی یا راهپیمایی فضایی یکی از چالش‌برانگیزترین و پرخطرترین وظایف تعمیرونگهداری و در عین حال از جذاب‌ترین آن‌هاست که توسط فضانوردان در ایستگاه فضایی انجام می‌شود. هنگامی که نیاز به تعمیرات یا ارتقاء قطعات خارجی ایستگاه مانند تعویض پانل‌های خورشیدی، تعمیر آنتن‌ها، یا رفع نشتی وجود داشته باشد، فعالیت‌های «بیرون از وسیله‌ی نقلیه» (EVA) مورد نیاز است.

آماده‌سازی برای پیاده‌روی فضایی شامل شبیه‌سازی‌های متعدد، اجرای پروتکل‌های ایمنی و بررسی‌هایی برای اطمینان از ایمنی فضانوردان است. در طول راهپیمایی فضایی، فضانوردان لباس‌های فضایی مخصوصی می‌پوشند که از آن‌ها در برابر شرایط سخت فضا محافظت می‌کند. این لباس‌ها شرایط پشتیبانی از حیات، از جمله اکسیژن، کنترل دما و سیستم‌های ارتباطی را فراهم می‌کنند. پیاده‌روی فضایی می‌تواند چندین ساعت طول بکشد و نیاز به برنامه‌ریزی دقیقی دارد تا اطمینان حاصل شود که فضانوردان همه‌ی ابزارهای مورد نیاز را با خود دارند. علاوه بر این هنگام راهپیمایی فضایی همیشه ارتباط با مرکز کنترل مأموریت به طور پیوسته برقرار است.

تعداد راهپیمایی‌های فضایی در ایستگاه بین‌المللی به ترتیب سال. تا سال 2025 (پایان 1403) 73 راهپیمایی فضایی در ایستگاه انجام شده است.
Credit: NASA

حقایق جالب درباره ایستگاه فضایی بین‌المللی

ایستگاه فضایی بین‌المللی در طول بیش از یک چهارم قرن فعالیت، همیشه فراتر از یک آزمایشگاه علمی ساده بوده است و با داشتن ماجراهای جذاب همیشه بخشی از فرهنگ عامه را با خود همراه کرده است. در این‌جا چند حقیقت جالب درباره‌ی ISS را مرور می‌کنیم.

16 بار طلوع و غروب در شبانه‌روز زمین

با توجه به سرعت ایستگاه فضایی بین‌المللی، این سازه هر 90 دقیقه یک بار دور زمین می‌چرخد و بنابراین در هر شبانه‌روز سیاره ما، 16 بار طلوع و 16 بار غروب خورشید را تجربه می‌کند.

بازیابی آب توالت برای نوشیدن

شیوه‌ی تأمین نیازهای اولیه اغلب اولین پرسش‌هایی هستند که هنگام فکر کردن به زندگی در فضای بیرونی به ذهن می‌رسند. دو توالت فضایی در ایستگاه فضایی بین‌المللی وجود دارد که فضانوردان هنگام استفاده، خود را به آن‌ها می‌بندند. حتی ادرار آن‌ها فیلتر و تصفیه شده و در نهایت به آب آشامیدنی تبدیل می‌شود.

امکان دیدن ایستگاه فضایی بین‌المللی از زمین

ایستگاه فضایی بین‌المللی سومین شیء درخشان در آسمان شب زمین است و با چشم غیر مسلح هم حتی در شهرها قابل مشاهده است. برای تشخیص آن، باید به دنبال نوری شبیه هواپیما باشید که به سرعت در آسمان حرکت می‌کند. به احتمال زیاد در طول سحر و غروب در برخی شب‌ها، می‌توانید نگاهی به گذر آن داشته باشید.

گذر ایستگاه فضایی از آسمان زمین
Credit: VirtualAstro

تغییرات بدن

تغییرات بدن در فضا می‌تواند از چیزهای کوچک تا موارد عجیب متفاوت باشد. برای نمونه به گفته‌ی یکی از فضانوردان پینه‌ی کف پا در فضا، در نهایت می‌ریزد و کف پاهای شما مانند پای نوزاد تازه متولد شده، بسیار نرم می‌شود اما بخش‌های دیگری که با اجسام مختلف در تماس است، سخت و زبر خواهد شد. علاوه بر این در نبود گرانش، عضلات و استخوان‌ها تحلیل می‌روند و دلیل ورزش فضانوردان نیز همین است.

اینترنت در ایستگاه فضایی

همه‌ی ساکنان ایستگاه فضایی بین‌المللی لپ‌تاپ و دستگاه‌های همراه دارند و حتی می‌توانند برای برقراری ارتباط با خانواده و دوستان و تماشای تلویزیون زنده به اینترنت متصل شوند.

تحقیقات علمی عجیب

علاوه بر فضانوردانی که ایستگاه را اداره می‌کنند، دانشمندان بسیاری از رشته‌های دیگر هم در پژوهش‌های آن حضور فعال دارند. آن‌ها به تأثیر ریزگرانش بر بدن انسان نگاه می‌کنند، احتمالات سفرهای فضایی آینده و همچنین طیف گسترده‌ای از انواع دیگر تحقیقات مهم، از مطالعه‌ی ماده‌ی تاریک، تا رشد کریستال‌ها را برای استفاده در پزشکی بررسی می‌کنند.

کند شدن پیری

به طور شگفت‌انگیزی، فضانوردان هنگامی که از ایستگاه فضایی بین‌المللی بازمی‌گردند، نسبت به زمان مشابهی که روی زمین می‌بودند، کمتر پیش می‌شوند. این موضوع به دلیل «اتساع زمان نسبی با سرعت نسبی» روی می‌دهد. سرعت بالایی که فضانوردان در ایستگاه فضایی بین‌المللی تجربه می‌کنند، به این معنی است که زمان برای آن‌ها نسبت به افراد روی سطح زمین کوتاه‌تر می‌شود. اگرچه این یک ترفند و تجربه‌ی مثبتی در مسیر ضد پیری است اما پس از 6 ماه حضور در ایستگاه فضایی، فضانوردان تنها 0.005 ثانیه از بقیه‌ی ما جوان‌تر خواهند بود.

سخت شدن کارهای آسان

فعالیت‌هایی مانند کوتاه کردن مو که روی زمین برای ما آسان است، در محیط حساس ایستگاه فضایی بین‌المللی بسیار پیچیده‌تر می‌شوند. فضانوردان موهای خود را با استفاده از گیره‌های متصل به جاروبرقی کوتاه می‌کنند. به این ترتیب که تمام موهای برش خورده و سرگردان را جمع می‌کند تا از مسدود شدن فیلتر هوا و دیگر تجهیزات ایستگاه جلوگیری شود.

کاوش نمای خیابان با گوگل مپ

در سال 2017 گوگل طی یک همکاری با ناسا، روشی را توسعه دادند تا امکان تهیه‌ی تصاویر 360 درجه در ریزگرانش باشد و بدین ترتیب تور مجازی ایستگاه فضایی بین‌المللی به گوگل مپ افزوده شد تا امکان کاوش ایستگاه فضایی بین‌المللی در استریت ویو برای کاربران فراهم باشد.

برنامه‌ی آینده

ایستگاه فضایی بیش از دو دهه است که به طور پیوسته مرکز تحقیقات علمی و همکاری‌های بین‌المللی بوده است. با این حال، با افزایش سن ایستگاه و ظهور پروژه‌های فضایی جدید، بحث درباره‌ی آینده‌ی آن تشدید شده است. برنامه‌های فعلی نشان می‌دهد که این آزمایشگاه مداری حداقل تا سال 2030 به فعالیت خود ادامه خواهد داد و پس از آن ممکن است از رده خارج شده و ایستگاه‌های فضایی تجاری یا دیگر پلتفرم‌های مداری جایگزین آن شوند.

گسترش فعالیت ISS تا سال 2030

ناسا و شرکای بین‌المللی آن از جمله روسیه)، اروپا، ژاپن و کانادا، توافق کرده‌اند که ایستگاه فضایی بین‌المللی را تا سال 2030 عملیاتی نگه دارند. در این دوره، ایستگاه به حمایت از تحقیقات علمی، آزمایش‌های فناوری و آماده‌سازی برای مأموریت‌های اعماق فضا از جمله مأموریت‌های مریخ ادامه خواهد داد. با این حال، حفظ ساختار قدیمی ایستگاه به طور فزاینده‌ای هزینه‌بر می‌شود و نگرانی‌هایی هم درباره‌ی قابلیت اطمینان طولانی‌مدت ماژول‌های آن وجود دارد.

انتقال به ایستگاه‌های فضایی تجاری

یکی از جنبه‌های کلیدی و محتمل برای آینده‌ی ایستگاه فضایی، انتقال آن به ایستگاه‌های فضایی خصوصی است. ناسا برای این منظور از شرکت‌هایی مانند آکسیوم اسپیس، بلو اوریجین، نانورکس و نورثروپ گرامن در توسعه‌ی ایستگاه‌های فضایی تجاری، حمایت می‌کند. ایده این است که به شرکت‌های خصوصی این امکان داده شود تا زیستگاه‌های فضایی بسازند که میزبان تحقیقات علمی، فعالیت‌های تجاری و حتی گردشگری فضایی در مدار زمین باشد. برای نمونه آکسیوم اسپیس اعلام کرده است که قصد دارد یک ماژول تجاری را قبل از راه‌اندازی یک ایستگاه مستقل به ایستگاه فضایی بین‌المللی متصل کند.

طرح مفهومی آکسیوم اسپیس برای تجاری کردن ایستگاه فضایی بین‌المللی
Credit: Axiom

از کار انداختن و خروج مداری کنترل شده

زمانی که ایستگاه فضایی به پایان عمر عملیاتی خود برسد، باید به طور ایمن از مدار خارج شود تا از تبدیل شدن اجزای آن به زباله‌های فضایی خطرناک جلوگیری شود. طرح فعلی شامل استفاده از یک فضاپیمای تخصصی (احتمالا یک وسیله‌ی نقلیه باری اصلاح شده‌ی پروگرس) برای هدایت ایستگاه فضایی بین‌المللی به نقطه‌ی نمو می‌شود که منطقه‌ای خالی از سکنه در اقیانوس آرام است و بسیاری از فضاپیماهای از کار افتاده به طور ایمن در آن دفع شده‌اند. انتظار می‌رود این فرود کنترل شده در اوایل دهه‌ی 2030 انجام شود.

نقش دروازه‌ی ماه و اکتشاف اعماق فضا

در حالی که ایستگاه فضایی بین‌المللی بر تحقیقات مدار پایین زمین تمرکز کرده است، پروازهای فضایی انسان در آینده تا ماه و فراتر از آن گسترش خواهد یافت. ناسا و شرکای آن مشغول توسعه‌ی ایستگاه فضایی تازه‌ای با نام «دروازه ماه» (Lunar Gateway) در اطراف ماه هستند که به عنوان پایگاهی برای مأموریت‌های اعماق فضا، از جمله فرودهای روی ماه در برنامه آرتمیس و مأموریت‌های سرنشین‌دار احتمالی به مریخ عمل می‌کند.

جمع‌بندی

ایستگاه فضایی بین‌المللی گواه بر نبوغ، پشتکار و همکاری نسل بشر است. هرچند بازنشستگی این سازه‌ی عظیم و آزمایشگاه علمی ارزشمند اجتناب‌ناپذیر است و برنامه‌ریزی برای پایان کار آن آغاز شده است اما با توجه به اینکه بشریت اکنون به دنبال کاوش اعماق فضاست، ایستگاه فضایی همچنان به عنوان یک پله‌ی مهم در سفر ما به فراسوی زمین باقی خواهد ماند. طی دهه آینده، با محوریت این شاهکار مهندسی، شاهد تغییر از عملیات فضایی تحت رهبری دولت به یک اقتصاد فضایی تجاری‌تر خواهیم بود که راه را برای آینده‌ای پایدار در مدار و فراتر از آن مانند مأموریت‌های فضایی به ماه و مریخ و حتی اعماق فضا هموار می‌کند.

منابع: Space, Britannica, Google, ESA, NASA, Planetary Society