Ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός—Ένα Εργαστήριο σε Τροχιά

ΣΕ ΔΥΟ χρόνια περίπου, όταν θα παρατηρείτε τον καθαρό νυχτερινό ουρανό, μπορεί να βλέπετε, όχι μόνο τα άστρα και τη σελήνη, αλλά και ένα τεχνητό «άστρο», ένα αντικείμενο τόσο λαμπρό όσο οι πλανήτες. Αυτός ο ανθρωποποίητος κολοσσός, που θα έχει μέγεθος περίπου όσο δύο γήπεδα ποδοσφαίρου και βρίσκεται ήδη υπό κατασκευή, έχει ονομαστεί “το μεγαλύτερο πρόγραμμα μηχανικής από τον καιρό των πυραμίδων”. Περί τίνος πρόκειται;

Όταν θα ολοκληρωθεί, θα είναι ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός (International Space Station [ISS])—ένα μόνιμο διαστημικό ερευνητικό εργαστήριο που κατασκευάζεται από 100.000 και πλέον εργαζομένους. Οι περισσότεροι από αυτούς εργάζονται στις Ηνωμένες Πολιτείες, στον Καναδά και στη Ρωσία, αλλά πολλοί άλλοι βρίσκονται στο Βέλγιο, στη Βραζιλία, στη Γαλλία, στη Γερμανία, στη Δανία, στην Ελβετία, στο Ηνωμένο Βασίλειο, στην Ιαπωνία, στην Ισπανία, στην Ιταλία, στη Νορβηγία, στην Ολλανδία και στη Σουηδία. Όταν θα αποπερατωθεί, ο ISS θα έχει μήκος 88 μέτρα και πλάτος 109 μέτρα, ενώ οι χώροι εργασίας και διαμονής θα είναι ίσοι με τις καμπίνες δύο αεριωθούμενων Μπόινγκ 747. Ο διαστημικός σταθμός θα ζυγίζει τελικά 520 τόνους, και η κατασκευή του θα κοστίσει τουλάχιστον 50 δισεκατομμύρια δολάρια (περ. 15 τρισ. δρχ.)!

Μερικοί επικριτές οι οποίοι ανησυχούν για το τεράστιο κόστος που καταβάλλεται στο όνομα της έρευνας θεωρούν ότι ο ISS είναι «ασύμφορος από οικονομική άποψη». Απεναντίας, οι υποστηρικτές του αναμένουν ότι ο διαστημικός σταθμός θα αποτελέσει πεδίο δοκιμών για νέα, προηγμένα βιομηχανικά υλικά, για την τεχνολογία των επικοινωνιών και για την ιατρική έρευνα. Ωστόσο, προτού μπορέσουν οι αστροναύτες να τοποθετήσουν με ασφάλεια εργαστηριακές συσκευές στους τοίχους του ISS, ο διαστημικός σταθμός πρέπει να συναρμολογηθεί κομμάτι-κομμάτι, και όλη αυτή η εργασία πρέπει να γίνει στο διάστημα!

Συναρμολόγηση στο Διάστημα

Λόγω του κολοσσιαίου μεγέθους του, ο ISS δεν θα μπορούσε να συναρμολογηθεί στη γη, διότι θα κατέρρεε εξαιτίας του βάρους του. Για να ξεπεραστεί αυτό το εμπόδιο, οι επιστήμονες κατασκευάζουν στη γη τα επιμέρους τμήματά του τα οποία θα συναρμολογηθούν στο διάστημα για να δημιουργηθεί ο διαστημικός σταθμός. Θα απαιτηθούν 45 εκτοξεύσεις ρωσικών προωθητικών πυραύλων και αμερικανικών διαστημικών λεωφορείων για να μεταφερθούν αυτά τα τμήματα στο διάστημα.

Η συναρμολόγηση του σταθμού είναι μια εργασία που όμοιά της δεν έχει ξαναγίνει και η οποία θα μετατρέψει το διάστημα σε ένα διαρκώς μεταβαλλόμενο εργοτάξιο. Θα συναρμολογηθούν πάνω από 100 τμήματα καθώς οι εργαζόμενοι και τα υλικά θα βρίσκονται σε τροχιά. Το διεθνές πλήρωμα αστροναυτών πρέπει να κάνει μεγάλο μέρος της εργασίας με το χέρι, συμπληρώνοντας πολλές εκατοντάδες ώρες διαστημικών περιπάτων.

Το πρώτο τμήμα του ISS—το ρωσικής κατασκευής Ζαρία (που σημαίνει «Ανατολή») βάρους 20 τόνων—εκτοξεύτηκε στις 20 Νοεμβρίου 1998 από το Κοσμοδρόμιο του Μπαϊκονούρ, στο Καζακστάν. Αυτό το τμήμα χρειάστηκε αρκετά καύσιμα για να παραμένει σε τροχιά μαζί με τα άλλα τμήματα που προσθέτονταν σε αυτό. Είκοσι μέρες μετά την εκτόξευση του Ζαρία, το διαστημικό λεωφορείο Εντέβορ μετέφερε το αμερικανικής κατασκευής συνδετικό τμήμα το οποίο ονομάζεται Γιούνιτι (που σημαίνει «Ενότητα»).

Κατά το πρώτο μέρος της συναρμολόγησης στο διάστημα, το Δεκέμβριο του 1998, το πλήρωμα του Εντέβορ πήρε μια γεύση των δυσκολιών που επρόκειτο να αντιμετωπίσει. Στη διάρκεια της συνάντησης με το Ζαρία, 400 χιλιόμετρα πάνω από τη γη, η αστροναύτης Νάνσι Κάρι χρησιμοποίησε ένα ρομποτικό βραχίονα μήκους 15 μέτρων για να πιάσει αυτό το τμήμα που ζύγιζε 20 τόνους και να το προσκολλήσει στο Γιούνιτι. Κατόπιν οι αστροναύτες Τζέρι Ρος και Τζέιμς Νιούμαν τοποθέτησαν στο εξωτερικό των δύο τμημάτων ηλεκτρικά καλώδια και καλώδια για κομπιούτερ, καθώς και σωλήνες για μεταφορά υγρών. Μέσω αυτών των συνδέσεων, μεταφέρεται ηλεκτρικό ρεύμα μεταξύ των τμημάτων και κυκλοφορεί νερό για την ψύξη του αέρα και για να πίνουν οι αστροναύτες. Απαιτήθηκαν τρεις διαστημικοί περίπατοι συνολικής διάρκειας άνω των 21 ωρών για να ολοκληρωθούν αυτές οι εργασίες.

Καθώς οι πύραυλοι και τα διαστημικά λεωφορεία θα μεταφέρουν καινούρια τμήματα ανά λίγες εβδομάδες, ο ISS, ο οποίος αρχικά ξεκίνησε μόνο με το ρωσικό τμήμα Ζαρία, θα γίνει τελικά ένας διαστημικός σταθμός βάρους 520 τόνων. Αυτός ο επεκτεινόμενος σταθμός δεν είναι εύκολο να παραμένει σε τροχιά, διότι πρέπει να αντιστέκεται στη βαρυτική έλξη της γης. Κινδυνεύει, λοιπόν, να πέσει στη γη. Για να διατηρείται ο σταθμός στη θέση του, θα τον επισκέπτονται διαστημικά λεωφορεία και θα του δίνουν την ώθηση που απαιτείται για να παραμένει στο σωστό ύψος.

Η σχεδόν μηδενική βαρύτητα θα παίξει σημαντικό ρόλο στις έρευνες που θα διεξαχθούν στον ISS, όπου η βαρύτητα ισούται μόλις με το ένα εκατομμυριοστό της βαρύτητας της γης. Στη γη, ένα μολύβι που πέφτει καλύπτει 2 μέτρα σε μισό δευτερόλεπτο. Σε αυτόν το διαστημικό σταθμό, θα χρειαζόταν δέκα λεπτά για την ίδια απόσταση! Πώς θα χρησιμεύσει ο ISS ως εργαστήριο, και πώς θα επηρεάσει αυτό την καθημερινή σας ζωή;

Εργαστήριο σε Τροχιά

Ο ISS αναμένεται να αποπερατωθεί το 2004. Κατόπιν, θα επισκέπτονται αυτό το γιγάντιο περίπλοκο σπίτι μέχρι και εφτά αστροναύτες τη φορά. Μερικοί θα μένουν εκεί αρκετούς μήνες. Πάνω σε αυτό το λεγόμενο «παράθυρο στο σύμπαν», το πλήρωμα του ISS θα εκτελεί ποικίλα πειράματα σχεδιασμένα από επιστήμονες όλου του κόσμου.

Λόγου χάρη, όταν η δύναμη της βαρύτητας είναι εξαιρετικά ασθενής, οι ρίζες των φυτών δεν αναπτύσσονται προς τα κάτω και τα φύλλα δεν αναπτύσσονται προς τα πάνω. Γι’ αυτό, οι επιστήμονες σχεδιάζουν πειράματα με σκοπό να μάθουν πώς συμπεριφέρονται τα φυτά όταν δεν υπάρχει βαρύτητα. Επιπλέον, οι κρύσταλλοι πρωτεϊνών γίνονται μεγαλύτεροι και πιο συμμετρικοί στο διάστημα. Άρα, θα μπορούσαν να παραχθούν καθαρότεροι κρύσταλλοι σε τέτοιες συνθήκες. Οι πληροφορίες σχετικά με αυτό ίσως βοηθήσουν τους ερευνητές να παραγάγουν φάρμακα που θα στοχεύουν σε συγκεκριμένες παθογόνες πρωτεΐνες. Σε περιβάλλον εξαιρετικά ασθενούς βαρύτητας, ίσως είναι δυνατό να παραχθούν υλικά που είναι σχεδόν αδύνατο να κατασκευαστούν στη γη.

Όταν η βαρύτητα είναι σχεδόν μηδενική, τα οστά και οι μύες του ανθρώπου εκφυλίζονται. Ο πρώην αστροναύτης Μάικλ Κλίφορντ σχολίασε: «Ένα μέρος της επιστημονικής έρευνας αποσκοπεί στην κατανόηση των επιπτώσεων που έχει στο σώμα η μακροπρόθεσμη παραμονή στο διάστημα». Θα γίνει τουλάχιστον ένα πείραμα για να καθοριστεί πώς θα μπορούσε να καταπολεμηθεί η απώλεια μάζας των οστών.

Ο καθορισμός των επιπτώσεων που έχει η μακροπρόθεσμη παραμονή στο διάστημα θα μπορούσε ίσως να καταστήσει εφικτή μια μακρόχρονη διαστημική πτήση στον Άρη κάποια μέρα. «Αυτό το ταξίδι είναι πολύ μεγάλο», παραδέχτηκε ο Κλίφορντ. «Θέλουμε να είμαστε σε θέση να επαναφέρουμε [τους εξερευνητές του διαστήματος] σε καλή κατάσταση».

Επιπρόσθετα, οι υποστηρικτές του ISS προβλέπουν ότι η έρευνα στο διαστημικό σταθμό θα οδηγήσει σε καλύτερη κατανόηση των θεμελιωδών δομικών στοιχείων της ζωής. Αυτή η κατανόηση πιθανόν να εισαγάγει νέες μεθόδους για την αντιμετώπιση του καρκίνου, του διαβήτη, του εμφυσήματος και των διαταραχών του ανοσολογικού συστήματος. Τα εργαστήρια του ISS θα έχουν ένα βιοαντιδραστήρα στον οποίο θα αναπτύσσονται κυτταροκαλλιέργειες που μοιάζουν με φυσικό ιστό. Οι επιστήμονες θα προσπαθήσουν να μάθουν περισσότερα για τις ασθένειες που προσβάλλουν τον άνθρωπο και για το πώς να τις θεραπεύουν επιτυχώς. Ο ISS θα έχει επίσης ένα παρατηρητήριο 50 εκατοστών για τη μελέτη των ατμοσφαιρικών αερίων, του αποχρωματισμού των κοραλλιογενών υφάλων, των τυφώνων και άλλων φυσικών φαινομένων στη γη.

«Εργαστήριο για την Ειρήνη»;

Εντούτοις, σύμφωνα με μερικούς ένθερμους υποστηρικτές του, ο ISS δεν είναι απλώς ένα ιπτάμενο εργαστήριο. Αυτοί πιστεύουν ότι αποτελεί την εκπλήρωση μιας υπόσχεσης που είχε δοθεί κατά το Πρόγραμμα Απόλλων, του οποίου οι αστροναύτες άφησαν μια πλάκα στη σελήνη με τα εξής λόγια: «Ήρθαμε με ειρηνικούς σκοπούς για όλη την ανθρωπότητα». Αφού περιέγραψε τον ISS ως «εργαστήριο για την ειρήνη», ο αστροναύτης Τζον Γκλεν, που είναι πάνω από εβδομήντα ετών, πρόσθεσε: «Θα δώσει τη δυνατότητα σε 16 κράτη να συνεργαστούν στο διάστημα, αντί να κάθονται στη Γη και να σκέφτονται πώς θα βλάψουν το ένα το άλλο». Αυτός, καθώς και άλλοι, βλέπουν τον ISS ως ένα μέρος όπου οι διάφορες χώρες μπορούν να μάθουν να συνεργάζονται σε επιστημονικά και τεχνολογικά προγράμματα που καμιά τους δεν θα είχε την οικονομική δυνατότητα να εκτελέσει από μόνη της, αλλά από τα οποία θα ωφεληθούν όλες.

Ωστόσο, πολλοί δεν μπορούν παρά να αναρωτηθούν αν πράγματι οι διάφορες χώρες θα συνεργαστούν ειρηνικά στο διάστημα, τη στιγμή που δεν μπορούν να το κάνουν αυτό στη γη. Όπως και αν έχουν τα πράγματα, ο ISS είναι αποτέλεσμα της επιθυμίας που έχει ο άνθρωπος να διεισδύσει στο άγνωστο και να μάθει τι μπορεί να συμβεί κάτω από τις συνθήκες που επικρατούν εκεί. Πράγματι, αυτό το γιγάντιο πρόγραμμα οφείλεται στην έμφυτη τάση που έχει ο άνθρωπος για περιπέτεια και στο πάθος του για ανακαλύψεις.

[Πλαίσιο/Εικόνες στη σελίδα 15-17]

ΧΡΟΝΟΛΟΓΙΕΣ ΠΟΥ ΣΧΕΤΙΖΟΝΤΑΙ ΜΕ ΤΟΥΣ ΔΙΑΣΤΗΜΙΚΟΥΣ ΣΤΑΘΜΟΥΣ

1869: Ο Αμερικανός Έντουαρντ Έβερετ Χέιλ δημοσιεύει ένα μικρό μυθιστόρημα με τίτλο Η Τούβλινη Σελήνη (The Brick Moon), το οποίο περιγράφει έναν επανδρωμένο, τούβλινο διαστημικό δορυφόρο πάνω από τη γη.

1923: Ο Χέρμαν Όμπερτ, που γεννήθηκε στη Ρουμανία, επινοεί τον όρο «διαστημικός σταθμός». Οραματίζεται τη διενέργεια πτήσεων προς τη Σελήνη και τον Άρη.

1929: Στο βιβλίο του Το Πρόβλημα των Διαστημικών Ταξιδιών (The Problem of Space Travel), ο Χέρμαν Ποτόκνικ κάνει το προσχέδιο ενός διαστημικού σταθμού.

Δεκαετία του 1950: Ο μηχανικός πυραύλων Βέρνερ φον Μπράουν περιγράφει ένα σταθμό που έχει σχήμα τροχού και διαγράφει τροχιά σε ύψος 1.730 χιλιομέτρων πάνω από τη γη.

1971: Η Σοβιετική Ένωση εκτοξεύει τον Σαλιούτ 1, τον πρώτο διαστημικό σταθμό στην ιστορία. Τρεις κοσμοναύτες μένουν στο σταθμό 23 μέρες.

1973: Ο Σκάιλαμπ, ο πρώτος αμερικανικός διαστημικός σταθμός, τίθεται σε τροχιά και φιλοξενεί τρεις ομάδες αστροναυτών. Αυτός ο σταθμός δεν βρίσκεται πια στο διάστημα.

1986: Οι Σοβιετικοί εκτοξεύουν τον Μιρ, τον πρώτο διαστημικό σταθμό που είναι σχεδιασμένος να φιλοξενεί μονίμως ανθρώπους στο διάστημα.

1993: Οι Ηνωμένες Πολιτείες προσκαλούν τη Ρωσία, την Ιαπωνία και άλλα κράτη να ενωθούν για τη δημιουργία του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού (ISS).

1998/1999: Τα πρώτα τμήματα του ISS τίθενται σε τροχιά—με καθυστέρηση ενός χρόνου.

[Εικόνες]

Πάνω: Καλλιτεχνική απεικόνιση του σταθμού όταν θα έχει αποπερατωθεί, το 2004

Συνδέονται τα πρώτα δύο τμήματα, το Ζαρία και το Γιούνιτι

Οι Ρος και Νιούμαν στον τρίτο τους διαστημικό περίπατο

Εκτόξευση διαστημικού λεωφορείου, μια από τις πολλές που έχουν προγραμματιστεί

Σκάιλαμπ

Μιρ

[Ευχαριστίες]

Σελίδες 15-17: Φωτογραφίες NASA