Διαστημικός Σταθμός

an image

Τα γήϊνα διαστημόπλοια έχουν σήμερα φτάσει και φωτογραφίσει όλους σχεδόν τους πλανήτες (και τους μεγαλύτερους δορυφόρους τους), μελέτησαν το εχθρικό περιβάλλον ακόμα και αυτού του αστεριού μας, του Ήλιου, και κάποια συνεχίζουν το ταξίδι τους ως τις άκρες του ηλιακού μας συστήματος και ακόμα πιο πέρα. Όλα αυτά αποτέλεσαν ένα απίστευτο άλμα στην ιστορία του ανθρώπινου είδους, που αυτή τη φορά δεν προήλθε από τη φυσιολογική εξέλιξη αιώνων αλλά από τον ίδιο των άνθρωπο και σε διάστημα λίγων μόνο χρόνων, μιας απειροστά μικρής στιγμής στην ιστορία του Σύμπαντος. Αυτό το βήμα στο μέλλον, με σχεδόν παράδοξο τρόπο, μας οδήγησε στην ικανότητα να δούμε δισεκατομμύρια χρόνια πίσω, στη στιγμή της γέννησης του Σύμπαντος, στην ίδια την αρχή του χρόνου. Και να μαντέψουμε το μέλλον του Σύμπαντος, το μέλλον μας. Οι πρακτικές αλλά και οι φιλοσοφικές προεκτάσεις αυτής της γνώσης είναι τεράστιες και αναπόφευκτα οδηγούν στον επαναπροσδιορισμό της θέσης του ανθρώπου στο Σύμπαν. Σίγουρα η εποχή που ζούμε θα αναφέρεται από τους μελλοντικούς ιστορικούς σαν μια από τις πιο θαυμαστές στην ιστορία του ανθρώπινου είδους.

Ο ΔΙΕΘΝΗΣ ΔΙΑΣΤΗΜΙΚΟΣ ΣΤΑΘΜΟΣ

an image Ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός (ΔΔΣ) αποτελεί την πρώτη προσπάθεια εποίκησης του διαστήματος ξεφεύγοντας από τα στενά όρια του πλανήτη μας. Αντιπροσωπεύει επίσης μια χαρακτηριστική προσπάθεια συνεργασίας των εθνών, στην οποία πρωτοστατούν ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA) με την εκπροσώπηση 11 ευρωπαϊκών χωρών, οι ΗΠΑ, η Ρωσία, ο Καναδάς, η Ιαπωνία και η Βραζιλία.
Βρίσκεται σε τροχιά ύψους 400 Χμ από την γήϊνη επιφάνεια, με επίκληση 51.6 μοιρών. Η ταχύτητα περιφοράς του γύρω από τη Γη είναι 17500 μίλια την ώρα, δηλαδή καλύπτει μια πλήρη τροχιά σε 90 λεπτά της ώρας. Αυτή η τροχιά έχει επιλεγεί έτσι ώστε να επιτρέπει στα οχήματα εκτόξευσης από όλες τις συμμετέχουσες χώρες να μεταφέρουν πληρώματα και εφόδια. Επίσης επιτρέπει την μέγιστη δυνατή ικανότητα φωτογράφησης, αφού καλύπτει 85% της γήϊνης επιφάνειας και κάθε τρεις μέρες περνάει ακριβώς πάνω από το ίδιο σημείο της.
Είναι τέσσερεις φορές μεγαλύτερος από τον πρωτοπόρο Σοβιετικό Διαστημικό Σταθμό MIR, με συνολικό βάρος 500 τόνων, 100 μέτρα πλάτος και 88 μέτρα μήκος (δηλαδή έχει το μέγεθος ενός Boeing 747). Περιλαμβάνει ένα τεράστιο αριθμό ηλιακών πλεγμάτων που τροφοδοτούν με ηλεκτρική ενέργεια έξι πλήρως εξοπλισμένα εργαστήρια εγκαταστημένα στο διαστημικό σταθμό. Εκτός από τα έξι εργαστήρια, ο ΔΔΣ περιλαμβάνει δύο μονάδες κατοικίας και δυο «διοικητικές» μονάδες. Έχει συστήματα παραγωγής νερού και ενέργειας, ακόμα και πάρκινγκ για να αφήνει τα οχήματά του το προσωπικό που θα μεταφέρει τροφοδοσία στον ΔΔΣ από τη Γη. Υπολογίζεται ότι 52 υπολογιστές ελέγχουν τα συστήματα του ΔΔΣ, υποστηριζόμενοι από περίπου 2.6 εκατομμύρια γραμμές λογισμικού κώδικα στη Γη και 1.5 εκατομμύριο γραμμές λογισμικού κώδικα στον ΔΔΣ.
Το εργαστήριο με το όνομα Destiny είναι ένα από τα σημαντικότερα κομμάτια του ΔΔΣ αφού είναι αυτό που τον τροφοδοτεί με συνθήκες γήϊνης ατμόσφαιρας, όπως επίσης είναι υπεύθυνο και για τον έλεγχο σημαντικών τμημάτων του ΔΔΣ όπως τα γυροσκόπια που κρατούν σταθερό τον προσανατολισμό του. Η προετοιμασία, το «στήσιμο» και η λειτουργία του ΔΔΣ κινητοποιεί πάνω από 100.000 ανθρώπους συνολικά στις συμμετέχουσες χώρες. Η NASA συμμετείχε σε αυτή την προσπάθεια και επιπλέον βοήθησε στην ενοποίηση των συστημάτων που συνεισέφεραν οι 16 συμμετέχουσες χώρες.
Ο ΔΔΣ συναρμολογείται σχεδόν εξολοκλήρου στο διάστημα, μέσω 88 διαστημικών αποστολών και πάνω από 850 ώρες διαστημικών «περιπάτων» των αστροναυτών και μιας νέας γενιάς διαστημικών ρομπότ. Οι πρώτες αποστολές υλικών για τη συναρμολόγηση του ΔΔΣ ξεκίνησαν το Νοέμβριο του 1998, αρχικά από τους Αμερικανούς και τους Ρώσους και ένα χρόνο αργότερα από τους Καναδούς και τις υπόλοιπες χώρες.

ΔΙΑΣΤΗΜΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

an imageΚανένα εργαστήριο πάνω στη Γη δεν προσφέρει δυνατότητες για την διεξαγωγή πρωτοποριακής έρευνας όπως αυτές που προσφέρει ο ΔΔΣ, ο οποίος είναι στην ουσία ένα μόνιμο πολύπλοκο επιστημονικό εργαστήριο σε τροχιά γύρω από τη Γη. Εκεί διεξάγονται πειράματα σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας (ή τεχνητά δημιουργημένης μικρό-βαρύτητας), που μέσω δορυφορικής σύνδεσης ελέγχονται άμεσα από επιστήμονες στη Γη.
Η έρευνα που διεξάγεται στα έξι εργαστήρια του ΔΔΣ αναμένεται να οδηγήσει σε σπουδαίες ανακαλύψεις που θα αποβούν χρήσιμες για τον γήϊνο πληθυσμό αλλά και θα προετοιμάσουν την μελλοντική εξερεύνηση και εποικισμό του διαστήματος. Η έρευνα των συνθηκών μικρο-βαρύτητας έχει εφαρμογές στη βιοτεχνολογία, στην κατασκευή νέων φαρμάκων, στη φυσική και στη μελέτη των υλικών. Επίσης διεξάγεται έρευνα για την κατανόηση και καλύτερη θεραπεία των ασθενειών που μαστίζουν την ανθρωπότητα, όπως οι καρδιοπάθειες, ο καρκίνος, ο διαβήτης και η οστεοπόρωση. Τα αποτελέσματα της μακρόχρονης παραμονής ανθρώπων σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας είναι μυϊκή αδυναμία, μεταβολές της λειτουργίας της καρδιάς και των αρτηριών, απώλεια οστικής μάζας, και άλλα. Η μελέτη τους όχι μόνο θα βοηθήσει στην καλύτερη αντιμετώπιση αυτών των παθήσεων στη Γη αλλά και θα προετοιμάσει την μακρόχρονη διαβίωση ανθρώπων στο διάστημα για τις μελλοντικές επανδρωμένες αποστολές.
Επίσης, στα εργαστήρια του ΔΔΣ αναζητούνται καλύτερες μέθοδοι για την αποτελεσματικότητα καλλιεργειών σε αντίξοες περιβαλλοντικές συνθήκες, όπως και για την εφεύρεση εναλλακτικών ειδών διατροφής. Μελετώνται οι κλιματολογικές συνθήκες, η γεωλογία, η κατάσταση των ωκεανών, των δασών και γενικά όλων των φαινόμενων που έχουν άμεση επίδραση στη ζωή πάνω στη Γη και αναζητούνται λύσεις στα περιβαλλοντικά προβλήματα.
Πολλές ακόμα εφαρμογές και έρευνες διεξάγονται στους τομείς της βιομηχανίας, της ρομποτικής, των νέων τεχνολογιών και των τηλεπικοινωνιών. Σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας γίνεται δυνατή η μελέτη των θεμελιωδών δυνάμεων στη φύση, ειδικά εκείνων που είναι πολύ ασθενείς σε συνθήκες βαρύτητας αλλά και η καλύτερη κατανόηση της δημιουργίας και εξέλιξης του Σύμπαντος.
Επίσης η κατασκευή νέων καλύτερων χρονομέτρων, με χιλιάδες φορές μεγαλύτερη ακρίβεια από τα σημερινά ατομικά χρονόμετρα. Μερικά από τα πειράματα λαμβάνουν χώρα στο εξωτερικό του ΔΔΣ, για να μπορέσουν να μελετήσουν το διαστημικό περιβάλλον και την επίδρασή του στα διάφορα υλικά. Αποτέλεσμα αυτών των πειραμάτων θα είναι η πιο ασφαλής κατασκευή των μελλοντικών διαστημικών δορυφόρων

NASA, Δρ.Ε.Χατζηχρήστου, ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΑΣ ΚΑΙ ΑΣΤΡΟΦΥΣΙΚΗΣ, ΕΑΑ , Astrophysical Journal

Λογισμικό
an image

Εικονικά Πλανητάρια
1. Cartes du Ciel (GR - Free)
2. Stellarium (GR - Free)
3. Celestia
4. Virtual Moon Atlas (Free)

Δορυφορικές απεικονίσεις
1. GoogleEarth
2. NASA World Wind

Πηγές
an image

1. NASA
2. New Scientist
3. Astrophysical Journal
4. Physics World
5. Astrobiology
6. physics4u
7. Bikipedia
8. PhysicsWeb
9. openscience
10. BBC
11. The Independent
12. Nature
13. Science Daily
14. SPACE
15. Los Angeles Times

Από τα άστρα στo σπίτι μας

Το διάστημα αποτελεί ένα εχθρικό περιβάλλον, κυριολεκτικά θανατηφόρο για την ανθρώπινη ζωή. Προκειμένου, λοιπόν, να υποστηρίξει τις ζωτικές λειτουργίες των αστροναυτών, η NASA ανέπτυξε ορισμένες εξωτικές τεχνολογίες, οι οποίες αργότερα πέρασαν στην καθημερινή χρήση εδώ στη Γη.
1. Φίλτρα νερού: τα συνηθισμένα, πλέον, φίλτρα νερού με ενεργό άνθρακα ήταν μια εφεύρεση της NASA, ώστε το νερό που είχαν στη διάθεσή τους οι αστροναύτες να είναι όσο το δυνατό πιο καθαρό, καθώς και η πιο απλή ασθένεια στο διάστημα αποτελεί τεράστιο πρόβλημα.
2. Επαναφορτιζόμενα εργαλεία: ως γνωστό στη Σελήνη δεν υπάρχει ούτε ΔΕΗ, ούτε πρίζες. Ωστόσο οι αστροναύτες χρειάζονταν ένα ηλεκτρικό τρυπάνι, για να συλλέξουν σεληνιακά πετρώματα. Έτσι η NASA σε συνεργασία με την Black & Decker ανέπτυξε το πρώτο τρυπάνι με μπαταρία το 1961.
3. Ανατομικά παπούτσια: οι μπότες που φορούσε ο Νιλ Άρμστρονγκ όταν πάτησε για πρώτη φορά στη Σελήνη διέθεταν ένα ελατήριο και εξαερισμό για λόγους άνεσης. Οι εταιρείες αθλητικών ειδών προσάρμοσαν αυτή την τεχνολογία στα παπούτσια τους και έτσι σήμερα τα αθλητικά παπούτσια αερίζονται καλύτερα και διαθέτουν σόλες που χαρίζουν μεγαλύτερη ώθηση στους αθλητές.
4. Αόρατα «σιδεράκια»: τα οδοντικά «σιδεράκια» μπορεί να είναι χρήσιμα αλλά είναι δεν είναι καλαίσθητα. Τα νέας τεχνολογίας λευκά σιδεράκια κατασκευάζονται από ένα υλικό που αρχικά δημιουργήθηκε για τις ανάγκες προστασίας των διαστημικών σκαφών.
5. Θερμόμετρα υπερύθρων: έκαναν την εμφάνισή τους το 1991 αλλά βασίζονται στο σύστημα που είχε αναπτύξει από δεκαετίες η NASA για να μετρά τη θερμοκρασία μακρινών άστρων. Αρκεί να στρέψουμε την κεφαλή του θερμομέτρου προς το σώμα που θέλουμε και η θερμοκρασία του θα εμφανιστεί σε λίγα δευτερόλεπτα στην οθόνη του θερμόμετρου.
6. Συστήματα παρακολούθησης ασθενών: σήμερα χρησιμοποιούνται σε όλες τις μονάδες εντατικής θεραπείας αλλά αρχικά αναπτύχθηκαν για την παρακολούθησης των ζωτικών λειτουργιών των αστροναυτών.

Το πρόγραμμα
an image
Υπεύθυνοι προγράμματος
Μαρία Τσιοπούλου
Κώστας Τσέλιος

Συμμετέχοντες μαθητές
Φίλιππος Σαμανόπουλος

Πάμε Διάστημα
  • Διαστημικό εργαστήριο

    an image

    Καλλιέργεια φυτών σε έλλειψη βαρύτητας (ISS006E45049)

  • Βραδιά με τ΄αστέρια

    Με την συνδρομή του Συλλόγου Ηλιακών και Πλανητικών Παρατηρητών Καστοριάς, στον αύλειο χώρο του σχολείου, σε μια κατάλληλη βραδιά για αστρικές παρατηρήσεις, θα στηθούν τηλεσκόπεια όπου θα υπάρχει δυνατότητα παρακολούθησης των πλανητών του ηλιακού μας συστήματος.