Vědecké vybavení na Mezinárodní kosmické stanici ISS

Na Mezinárodní kosmické stanici ISS jsou v současné době umístěny již všechny základní laboratorní moduly mimo ruských, které budou dodány do roku 2011. Páteř celého vědeckého bádání tvoří americký laboratorní modul Destiny, evropská modul Columbus a japonský trojmodul Kibo. U všech partnerů podílejících se na budování a provozu Mezinárodní kosmické stanice ISS vzrostl zájem o její využívání pro vědecké a výzkumné programy. Po dokončení výstavby v roce 2011 má významně vzrůst časová dotace na provádění různorodých experimentů. Významným faktorem je i rozšíření dlouhodobé posádky na šest kosmonautů.

V následujícím přehledu je výčet hlavního vědeckého vybavení dostupného na Mezinárodní kosmické stanici ISS. Dělení je provedeno dle hlavní oblasti výzkumu.

Biologický výzkum

BioLab (ESA) – se využívá k provádění experimentů s mikroorganismy, buňkami, tkáněmi, malými rostlinami a drobnými bezobratlými živočichy. BioLab obsahuje inkubátor, mikroskop, spektrometr a dvě centrifugy k navození umělé gravitace.

Commercial Generic Bioprocessing Apparatus (NASA) – poskytuje přesné a programovatelné řízení teploty v inkubátoru pro experimenty s buňkami, mikroorganismy a rostlinami.

European Modular Cultivation System (ESA) – umožňuje řízené pěstování rostlin a dalších malých organismů ve dvou centrifugách, které jsou schopny pracovat v rozmezí 0 až 2 g.

Kriogem-3M (RKA) – inkubátor použitelný pro skladování biologických vzorků a pro pěstování a inkubaci v bioreaktorech jako je například Recomb-K.

LADA Greenhouse (RKA) – vybavení pro sérii experimentů v oblasti rostlinné biologie, pěstování rostlin a růstu několika generací hrachu, pšenice, rajčat a hlávkového salátu.

OSTEO Bone Culture System (CSA) – poskytuje příhodné podmínky pro růst kostních buněk v mikrogravitaci. Systém byl úspěšně vyzkoušen již na palubě raketoplánu nebo ruské návratové družici řady Foton.

Saibo Experiment Rack (JAXA) – obsahuje čisté izolované manipulační pracoviště s mikroskopem pro studium organismů. Dále obsahuje Cell Biology Experiment Facility s inkubátorem a centrifugami.

Výzkum lidské fyziologie

European Physiology Module (ESA) – je navržen ke zkoumání vlivu mikrogravitace na lidské tělo a obsahuje vybavení pro studium metabolismu, činnosti mozku, kardiovaskulárního systému, fyziologie kostí a svalů.

Human Research Facility (NASA) – umožňuje studium účinku dlouhodobých kosmických letů na lidské tělo. Vybavení obsahuje klinický ultrazvuk, klimatizovanou centrifugu a zařízení pro měření hmotnosti, krevního tlaku, sledování činnosti srdce a funkce plic.

Human Research Hardware (CSA) – obsahuje radiační dozimetr a potřebné hardwarové i softwarové vybavení pro studium hand-eye koordinace, vizuálního vnímání a neuropsychologie.

Muscle Atrophy Research and Exercise System (NASA, ESA) – bude sloužit k výzkumu pohybové, neurosvalové a biomechanické soustavy člověka pro lepší pochopení účinku mikrogravitace na svalový systém.
   
Matroshka (RKA) – je série měření dávek záření, které obdrží kosmonaut mimo a uvnitř Mezinárodní kosmické stanice ISS. K tomu se používá figurína lidského torza vyrobená z plastu, pěny a skutečných lidských kostí, která je osázena množstvím senzorů.

Human Life Research (RKA) – obsahuje soubor vybavení pro sledování a studium života člověka ve vesmíru. Zaměřuje se především na kardiovaskulární, imunitní a lokomoční systém i adaptaci na beztížný stav.

Fyzikální a materiálový výzkum

Combustion Integrated Rack (NASA) – obsahuje optickou lavici, spalovací prostor, systém řízení paliva a okysličovadla a pět rozdílných kamer pro provádění experimentů s hořením ve stavu mikrogravitace.

Fluid Science Laboratory (ESA) – se využívá k provádění výzkumu kapalin a studiu procesů jako je proudění a pohyb kapalin ve stavu mikrogravitace. Získané znalosti se dají aplikovat při vývoji systémů s kapalinami pro budoucí kosmické lodě a pokročilé systémy.

Fluid Integrated Rack (NASA) – je vybavení pro výzkum fyziky kapalin v oblastech, jako jsou koloidy, gely, bubliny, smáčení, kapilární jevy a změny skupenství.

Materials Science Research Rack (ESA, NASA) – slouží ke studiu kovu, slitin, polymerů, polovodičů, keramiky, krystalů a skla podstupujících fázový přechod. To je umožněno vybavením řídícím prostředí a teplotu, při které se uskutečňují experimenty.

Ryutai Experiment Rack (JAXA) – je víceúčelový systém obsahující vybavení pro výzkum kapalin, růst krystalů a proteinů.

Výzkum Země a vesmíru

Columbus External Payload Facility (ESA) – představuje čtyři externí plošiny na povrchu evropského modulu Columbus pro umístnění vědeckých přístrojů. V současné době je zde umístěna observatoř Solar/SMO pro sledování slunečního záření a platforma EuTEF se souborem experimentů z oblasti biologie, materiálového výzkumu, fundamentální fyziky nebo pozorování Země.

Cosmic Ray Detectors and Ionosphere Probes (RKA) – slouží ke zkoumání kosmického záření a prostředí na nízké oběžné dráze a obsahuje detektor kosmického záření Platan, detektor toku neutronů BTN a detektor gama záření a vysokoenergetických nabitých částic Vsplesk. Sada přístrojů Impulse a Obstanovka obsahuje ionosférickou sondu a pulzní zdroj plazmatu.

Earth Resources Sensing and Geophysics Instruments (RKA) – je využíván ke studiu geofyziky, přírodních zdrojů a ekologie. Obsahuje soubor spektrometrů pro sledování skleníkových plynů, průmyslových zplodin atd.

EXPRESS Logistics Carrier (NASA) – bude několik externích plošin pro umístnění vědeckých přístrojů jak pro studium Země, tak i vesmíru.

Japanese Experiment Module-Exposed Facility (JAXA) – je externí plošina na japonském modulu Kibo, která může nést až dvanáct experimentů.

Window Observational Research Facility (NASA) – poskytuje prostor pro přístroje dálkového průzkumu Země, které jsou umístěny v okýnku amerického modulu Destiny. Okýnko má nejvyšší optickou kvalitu skla, jaká kdy byla použita na pilotované kosmické lodi.

Víceúčelové vybavení

Modulární víceúčelové vybavení zajišťující chlazení, dodávku elektrické energie a skladování dat. Jedná se o European Drawer Rack (ESA) a EXPRESS Racks (NASA).

Mrazničky umožňující zmrazení, skladování a přemísťování vědeckých vzorků po příletu na Mezinárodní kosmickou stanici ISS a před návratem zpět na Zemi. Jedná se o GLACIER (NASA), MELFI (ESA, NASA) a MERLIN (NASA).

Izolovaná manipulační pracoviště obsahuje experimenty a zabraňuje, aby se nebezpečný materiál dostal mimo chráněný prostor. Jedná se o Microgravity Science Glovebox (ESA, NASA) a Portable Glovebox (ESA).

---

Za sekci „Pilotované lety a mikrogravitace“ zodpovídá Michal Václavík. V případě připomínek anebo potřeby více informací pište na e-mail vaclavik@czechspace.cz.