Hoe bouw je zo'n ruimtestation?

Het ruimtestation zal, wanneer het in 2011 klaar is, ongeveer zo groot zijn als een voetbalveld. Zoiets kan natuurlijk niet in ÈÈn keer gelanceerd worden: het is te groot om in de laadruimte van een Amerikaanse spaceshuttle of een Russische protonraket te passen.

Daarom bestaat het uit verschillende modules, die een voor een gebouwd en gelanceerd worden. Die verschillende modules passen wel in de laadruimtes. Het ISS wordt dus gelanceerd in stukjes.

De Amerikaanse module Destiny in opbouw. [Foto: NASA]

De Russische Zvezda-module ondergaat de laatste afwerkingen. [Foto: RKA Energiya]

In de ruimte worden de modules uit de laadruimte gehaald en door astronauten en kosmonauten met elkaar verbonden. De Russische modules koppelen meestal automatisch aan, de Amerikaanse worden met behulp van de robotarm van de spaceshuttle uitgeladen en vastgemaakt.

De ploeg van shuttlevlucht STS-88 koppelt het knooppunt Unity aan het ruimtestation. Ze gebruiken daarvoor de robotarm van de Space Shuttle. [Foto: NASA]

Modules van het ruimtestation

Zarya

Unity

Zvezda

De derde component van het Ruimtestation was de Russische Zvezda-module. Zvezda is het voorlopige woon- en slaapcompartiment voor de ruimtevaarders, en bevat ook de systemen die het leven aan boord mogelijk maken, zoals lucht- en waterzuivering, navigatie en communicatie.

Zvezda werd zonder bemanning gelanceerd vanop Bajkonoer en vanop afstand naar het ISS gestuurd. De koppeling aan Zarya gebeurde automatisch.

De Zaryamodule. [Foto: RKA Energiya]

Het prille ruimtestation: Zarya en Unity. Zarya is de module links, met de zonnepanelen. [Foto: NASA]

Kleinere onderdelen en inrichting

De Amerikaanse spaceshuttle Discovery bracht in 2000 twee kleinere onderdelen naar het ISS: bovenaan het knooppunt Unity kwam een eerste stukje van de lange balk waarop de grote zonnepanelen gebouwd zullen worden. op dit stuk staat ook een paraboolantenne voor communicatie met de grondstations.

Een tweede onderdeel was een luchtsluis waarlangs ruimtevaarders het ISS kunnen verlaten voor werk buiten aan het ISS. Deze heet Quest.

Verschillende vluchten met de spaceshuttle brachten ook heel wat boordapparatuur mee, zoals computers en experimenten.

Deze foto kijkt recht op de onderkant van Unity. Links de nieuwe sluis Quest, en rechts het eerste segment van de balk met daarop de radioantenne. [Foto: NASA]

Astronaute Susan Helms in de weer met kabels en plakband tijdens de inrichting van het ISS. [Foto: NASA]

Zonnepanelen

Na de plaatsing van het eerste segment van de balk konden ook de eerste grote zonnepanelen aan het ISS worden vastgemaakt. Dat gebeurde in december 2000. Het resultaat was dat het ISS plots veel groter leek, terwijl er voor de astronauten toch geen ruimte was bijgekomen. En deze zonnepanelen waren nog maar het begin: er kwamen er vier keer zoveel!

Destiny

De laatste grote module die toegevoegd werd vÛÛr het eerste bezoek van Frank De Winne was de Amerikaanse labomodule Destiny. Deze is het hart van het ISS op het gebied van onderzoek en experimenten. Ook Frank De Winne werkte tijdens zijn weekje in het ISS in deze module.

Hier zien we het ruimtestation met de pas toegevoegde grote zonnepanelen. Zoals je ziet kunnen die worden gedraaid om zoveel mogelijk zonne-energie op te vangen. [Foto: NASA]

Met behulp van de robotarm wordt de labomodule Destiny uit het laadruim van de spaceshuttle Atlantis gehaald. [Foto: NASA]

Quest

De Quest Airlock is de primaire luchtsluis van het ISS. Hier beginnen de ruimtewandelingen van zowel astronauten en kosmonauten.

Pirs

Dit is een bijkomende aanlegplaats voor Russische Soyuz- en Progress-capsules.

Harmony

Dit is sinds eind 2007 het tweede knooppunt van het ISS. Behalve het huisvesten van een aantal technische installaties wordt deze module ook het aanhechtingspunt van de Europese Columbus en Japanese Kibo labo's. De module bevat ook een aanlegplaats voor de Space Shuttle. Deze door de VS gefinancierde en door Europa gebouwde module was de eerste grote aanwinst sinds het bezoek van Frank De Winne, omdat de uitbouw jarenlang stillag na de ramp met Space Shuttle Columbia.

Het ISS, met Harmony (onderaan), gezien door Discovery na de levering.[Foto: NASA]

Op 14 november 2007 werd Harmony aangehecht, de eerste grote verbouwing sinds 2001 [Foto: NASA]

Columbus

Het Europese equivalent van de Destiny-module en de belangrijkste bijdrage van de ESA aan het ISS. Deze algemene laboratoriummodule biedt plaats aan experimenten in verband met biologie, biomedisch onderzoek en vloeistoffysica. Aan de buitenkant bevinden zich verschillende aanhechtingsplaatsen voor buitenboordexperimenten.

Het ruimtestation, met de pas aangehechte Columbus module (onderaan links, aansluitend op Harmony).[Foto: NASA]

Na heel wat uitstel raakte de Europese Columbus-module op 7 februari 2008 tot bij het ISS.[Foto: NASA]

Experiment Logistics Module

Dit deel van de Japanese Kibo-module biedt vooral opbergplaats en transportmogelijkheden.

Japanese Pressurised Module

Het hart van Kibo en de grootste module van het ISS. Deze labo-module bevat experimenten over ruimtegeneeskunde, biologie, aardobservatie, materiaalproductie, biotechnologie en communicatie. Er is ook een extern platform voor blootstellingsexperimenten en de module heeft een eigen robotarm.

Het ISS na de aanhechting van Kibo.[Foto: NASA]

Op 31 mei 2008 leverde Space Shuttle Discovery de Kibo-module af.[Foto: NASA]

Tijdens missie STS-119, in maart 2009, werd door Space Shuttle Discovery de vierde set zonnepanelen afgeleverd. Dit geeft het ISS de meer symmetrische, uiteindelijke vorm die Frank De Winne zal zien opdoemen bij zijn aankomst:

Waar is het ISS?

De hoogte van het ISS

Op het ISS lijkt Frank De Winne enorm ver van ons verwijderd. In werkelijkheid valt die afstand nogal mee: op zijn training in Moskou was Frank verder van huis dan op het ISS wanneer dat boven ons hoofd voorbijvliegt!

De meeste satellieten vliegen in een baan van ongeveer 300 km hoog. Dat is niet verder dan de afstand tussen Brussel en Parijs. Deze satellieten vliegen erg snel rond de aarde: het ISS doet er ongeveer 90 minuten over.

Ter vergelijking: onze maan draait op ongeveer 300.000 km rond de aarde. Dat is dus 1000 keer zo ver!

De baan van het ISS

Satellieten in een lage baan vliegen in 90 minuten over de aarde, maar ze doen dat niet in een rechte lijn. Ze komen ook niet elke keer boven dezelfde plaats op aarde.

De projectie baan van een satelliet op het aardoppervlak is golvend, zoals een sinusfunctie. Dat komt doordat de meeste satellieten niet vanop de evenaar worden gelanceerd. Daardoor staat hun baanvlak schuin op het vlak van de evenaar. Dat heeft het voordeel dat ze een veel groter deel van het aardoppervlak bestrijken.

Terwijl de satelliet rond de aarde zweeft, beweegt de aarde zelf natuurlijk ook. Na ÈÈn baan rondom de planeet is de aarde daardoor een klein stukje opgeschoven, zodat de satelliet niet opnieuw boven hetzelfde stukje aardoppervlak komt. Door de verschillende banen op te tellen kan een satelliet zo een volledig beeld van de aardstrook waarover hij vliegt in beeld nemen.

Er zijn ook satellieten die wÈl steeds boven hetzelfde stukje aarde hangen: de geostationaire satellieten. Die zitten in een veel hogere baan, op 36 000 km boven het aardoppervlak. Op die hoogte draaien ze even snel als de aarde. Dat is erg handig voor communicatiesatellieten.