Den internationella rymdstationen — ett laboratorium i bana runt jorden

INOM ett par år kommer du kanske, när du ser upp mot den klara natthimlen, att se inte endast månen och stjärnorna, utan också en konstgjord ”stjärna”, ett föremål som lyser lika starkt som planeterna. Denna människogjorda gigant, som redan har börjat byggas och kommer att bli lika stor som två fotbollsplaner, har kallats ”det största ingenjörsprojektet sedan pyramiderna”. Vad är det för något?

När det blir färdigt kommer det att bli en internationell rymdstation, ISS (International Space Station) — ett permanent rymdforskningslaboratorium, skapat av mer än 100.000 arbetare. De flesta av dessa arbetar i Canada, Ryssland och USA, men många arbetar också i Belgien, Brasilien, Danmark, Frankrike, Italien, Japan, Nederländerna, Norge, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige och Tyskland. ISS kommer att bli 109 meter lång och 88 meter bred, med bostads- och arbetsutrymmen lika stora som kabinerna i två Boeing 747. Rymdstationen kommer att väga totalt 520 ton, och byggkostnaden kommer att uppgå till minst 50 miljarder dollar!

Somliga kritiker som oroar sig över sådana enorma kostnader i forskningens namn kallar ISS ”en interstellär ekonomisk katastrof”. Förespråkarna för projektet, å andra sidan, förväntar att man genom rymdstationen skall få en testanläggning för nya, avancerade industrimaterial och för kommunikationsteknik och medicinsk forskning. Men innan astronauterna kan börja sätta upp laboratorieinstrumenten, måste de montera ihop stationen bit för bit, och allt detta måste göras ute i rymden!

Att bygga i rymden

ISS är så stor att det skulle vara omöjligt att sätta ihop den på jorden, eftersom den skulle kollapsa under sin egen vikt. För att övervinna detta hinder bygger vetenskapsmännen moduler på jorden som skall sättas samman till en station ute i rymden. Det kommer att behövas 45 uppskjutningar med ryska raketer och amerikanska rymdfärjor för att transportera alla komponenterna ut i rymden.

Att sätta samman stationen i rymden är ett aldrig tidigare skådat företag som förvandlar rymden till en byggplats med ständiga förändringar. Mer än 100 moduler kommer att sättas ihop medan arbetarna och materialet kretsar i bana runt jorden. Den internationella astronautbesättningen måste göra mycket av arbetet för hand och kommer att göra rymdpromenader på sammanlagt flera hundra timmar.

Den första modulen — den 20 ton tunga Zarja (som betyder ”soluppgång”), som tillverkats i Ryssland — sköts upp den 20 november 1998 från Baikonurkosmodromen i Kazakstan. Denna modul behövde ha med tillräckligt med bränsle för att hålla både den och de andra moduler som kopplas samman med den i bana. Två veckor senare lyfte rymdfärjan Endeavour med dockningsmodulen Unity, som byggts i USA.

Under denna första byggperiod i rymden i december 1998 fick besättningen på Endeavour en försmak av de utmaningar som väntar. Vid mötet med Zarja 400 kilometer över jorden använde astronauten Nancy Currie en 15 meter lång robotarm till att gripa tag i den 20 ton tunga modulen och fästa den mot Unity. Sedan monterade astronauterna Jerry Ross och James Newman elkablar, datakablar och vätskeslangar på utsidan av modulerna. Genom dessa ledningar överförs elektricitet mellan modulerna, och vatten cirkulerar i ett system för att kyla luften och för att användas som dricksvatten. Det tog tre rymdpromenader på sammanlagt mer än 21 timmar att utföra arbetena med hopkopplingen.

Allteftersom raketer och rymdfärjor kommer med nya moduler med några veckors mellanrum, kommer ISS att växa från en modul, den ryska Zarja, till en rymdstation på 520 ton. Det kommer att bli en utmaning att hålla den växande rymdstationen kvar i sin bana, eftersom den måste stå emot kraften från jordens gravitation. Risken finns således hela tiden att den skall falla tillbaka till jorden. För att hålla stationen uppe kommer den att få hjälp av rymdfärjor som kommer och knuffar upp den till rätt höjd.

Den näst intill obefintliga gravitationen på ISS kommer att spela en viktig roll i det forskningsarbete som skall utföras på rymdstationen, där gravitationen är endast en miljondel av gravitationen på jordytan. En penna som får falla fritt vid jordytan faller två meter på en halv sekund. I rymdstationen skulle det ta tio minuter! Hur skall detta laboratorium användas, och hur kan det komma att påverka ditt vardagsliv?

Ett laboratorium i bana runt jorden

ISS beräknas vara färdig 2004. Därefter kommer upp till sju astronauter i taget att ha denna gigantiska station som sitt hem. Några kommer att vistas där i flera månader. Ombord på detta så kallade fönster mot universum kommer besättningen på ISS att utföra en mängd olika experiment, som utarbetats av vetenskapsmän från hela världen.

När gravitationen är mycket svag, växer till exempel inte växters rötter neråt och löv sträcks inte uppåt. Forskare planerar därför experiment för att se hur växter uppträder i tyngdlöshet. Ute i rymden blir proteinkristaller större och mer symmetriska, och därför skulle det under sådana förhållanden kunna bli möjligt att framställa renare kristaller. Kunskaper om detta kan hjälpa forskarna att utveckla särskilda mediciner mot sjukdomsalstrande proteiner. I en näst intill tyngdlös miljö kan det bli möjligt att tillverka material som är nästan omöjliga att tillverka på jorden.

I en sådan miljö försvagas människors ben och muskler. Den tidigare astronauten Michael Clifford sade: ”Den vetenskapliga forskningen inriktas delvis på att förstå de fysiologiska effekterna av längre vistelser i rymden.” Minst ett av experimenten kommer att utföras i avsikt att få svar på hur man kan motverka benskörhet.

Kunskaper om de långvariga verkningarna av att vistas i rymden kan bli till hjälp för att en dag möjliggöra en längre rymdfärd till Mars. ”Det är en rätt så lång resa”, konstaterade Clifford. ”Vi vill kunna få hem ... [rymdfararna] i fin form.”

Förespråkarna för projektet förutspår dessutom att forskningen på rymdstationen kommer att leda till bättre förståelse av livets grundläggande byggstenar. En sådan ökad förståelse kan leda till nya behandlingsmetoder för cancer, diabetes, emfysem och störningar i immunsystemet. Laboratorierna ombord kommer att ha en fermentor för att odla celler liknande de i naturliga vävnader. Forskarna kommer att försöka lära sig mer om människans sjukdomar och om hur man framgångsrikt kan behandla dem. Stationen kommer också att ha ett 50 centimeter stort fönster för studier av atmosfäriska gaser, korallblekning, orkaner och andra naturfenomen på jorden.

Ett ”laboratorium för fred”?

För några av de mest entusiastiska förespråkarna är dock ISS något mer än endast ett svävande laboratorium. De ser det som ett sätt att uppfylla ett löfte som gavs när astronauterna i Apolloprojektet lämnade en tavla på månen med texten: ”Vi kom i fred för hela mänskligheten.” Efter att ha beskrivit ISS som ett ”laboratorium för fred” tillade den nu sjuttioårige astronauten John Glenn: ”[Det] kommer att låta 16 nationer arbeta tillsammans i rymden i stället för att ägna sig åt att tänka ut olika sätt att göra dåliga saker mot varandra på jorden.” Han, tillsammans med andra, ser ISS som en plats där nationer kan lära sig att samarbeta inom vetenskapliga och tekniska projekt som ingen av nationerna ensam skulle ha råd med, men som nu alla kommer att kunna dra nytta av.

Många kan ändå inte låta bli att undra om olika nationer kommer att kunna samarbeta fredligt i rymden, när de inte kan göra det på jorden. I alla händelser är ISS ett resultat av människans önskan att ge sig ut i det okända och ta reda på vad som händer under de förhållanden som råder där. Ja, detta gigantiska projekt är verkligen en produkt av människans längtan efter att ge sig ut på äventyr och göra nya upptäckter.

[Ruta/Bilder på sidorna 15—17]

ÅRTAL FÖRKNIPPADE MED RYMDSTATIONER

1869: Amerikanen Edward Everett Hale ger ut en kort berättelse, The Brick Moon, om en bemannad satellit av tegel i rymden ovanför jorden.

1923: Hermann Oberth, född i Rumänien, myntar uttrycket ”rymdstation”. Han tänker sig en rymdstation som utgångspunkt för färder till månen och Mars.

1929: I sin bok Das Problem der Befahrung des Weltraums ger Herman Potocnik en beskrivning av hur en rymdstation kan konstrueras.

1950-talet: Raketkonstruktören Wernher von Braun beskriver en hjulformig rymdstation i en bana 1.730 kilometer över jordytan.

1971: Sovjetunionen sänder upp Saljut 1, historiens första rymdstation. Tre kosmonauter vistas i stationen i 23 dagar.

1973: Skylab, USA:s första rymdstation, placeras i omloppsbana, och tre besättningar astronauter vistas i den. Stationen är inte längre kvar i rymden.

1986: Sovjetunionen sänder upp Mir, den första stationen som konstruerats för permanent bemanning i rymden.

1993: USA inbjuder Ryssland, Japan och andra länder att vara med och utveckla den internationella rymdstationen ISS.

1998/1999: De första modulerna av ISS sänds upp i bana — ett år senare än planerat.

[Bilder]

Ovan: Den färdiga rymdstationen år 2004, som en konstnär har uppfattat att den skall se ut

De två första modulerna, Zarja och Unity, kopplas samman

Ross och Newman på sin tredje rymdpromenad

Uppskjutning av en rymdfärja, en av de många uppskjutningar som är inplanerade

Skylab

Mir

[Bildkälla]

Fotografierna på sidorna 15–17: NASA