Kituo cha Angani cha Kimataifa Maabara Inayozunguka

MIAKA michache ijayo, utakapotazama anga jangavu wakati wa usiku, mbali na kuona nyota na mwezi huenda pia utaona “nyota” bandia, chombo kinachong’aa sana kama sayari. Chombo hiki kikubwa kinachotengenezwa na watu, kitakuwa na ukubwa sawa na viwanja viwili vya mpira, tayari ujenzi wake umeanza, na kimeitwa ‘mradi mkubwa zaidi wa uhandisi baada ya piramidi.’ Ni nini hicho?

Ujenzi utakapokamilika, kitakuwa Kituo cha Angani cha Kimataifa (ISS)—maabara ya kudumu ya utafiti wa angani iliyotengenezwa na zaidi ya wafanyakazi 100,000. Wengi wao wanafanya kazi huko Kanada, Marekani, na Urusi, lakini wengine wengi wako Brazili, Denmark, Hispania, Italia, Japani, Norway, Sweden, Ubelgiji, Ufaransa, Uholanzi, Uingereza, Ujerumani, na Uswisi. Kituo cha ISS kitakapokamilika kitakuwa na urefu wa meta 88 na upana wa meta 109, na sehemu kubwa ya kufanyia kazi na kuishi iliyo sawa na vyumba vya ndege mbili aina ya Boeing 747. Hatimaye kituo hicho cha angani kitakuwa na uzito wa tani 520, na gharama ya ujenzi itafikia angalau dola bilioni 50 za Marekani!

Wapinzani fulani wa mradi huo ambao wanahofia gharama kubwa mno zinazolipwa eti kwa sababu ya utafiti wanakiita Kituo cha ISS “mradi wa angani wa gharama kubwa usio na faida.” Kwa upande mwingine, watetezi wa mradi huo wanatarajia kwamba kituo hicho cha angani kitaandaa mahali pa kufanyia majaribio mapya ya vifaa vya hali ya juu vya viwanda, tekinolojia ya mawasiliano, na utafiti wa kitiba. Lakini, kabla ya wanaanga kufungilia vifaa vya maabara kwenye kuta za ISS, ni lazima waunganishe pamoja vipande vyote vya kituo cha ISS, na ni sharti kazi hii yote ifanyiwe angani!

Kujengea Kituo Hicho Angani

Kituo cha ISS hakingeweza kuunganishiwa duniani kwa sababu ya ukubwa wake, kwa kuwa uzito wake ungekifanya kiporomoke. Ili kutatua tatizo hilo, wanasayansi wanatengeneza sehemu zake duniani zitakazounganishiwa angani baadaye na kufanyiza kituo hicho cha angani. Viongeza-nguvu vya Urusi na roketi za Marekani zitahitaji kusafiri mara 45 ili kupeleka sehemu hizi angani.

Kuunganisha kituo hicho ni kazi isiyo na kifani, inayobadili anga kuwa mahali pa ujenzi panapobadilika-badilika. Zaidi ya sehemu 100 zitaunganishwa huku wafanyakazi na vifaa vikiwa vinazunguka angani. Itawabidi wanaanga hao wa kimataifa wafanye kazi iliyo nyingi kwa mikono, wakisafiri kwa mamia ya saa angani.

Chombo cha kwanza cha kituo cha ISS—kinachoitwa Zarya (jina limaanishalo “Macheo”) kilichotengenezewa Urusi, chenye uzito wa tani 20—kilirushwa angani katika Novemba 20, 1998, kutoka katika Kiwanja cha Roketi cha Baykonur, huko Kazakhstan. Chombo hicho pamoja na vyombo vinginevyo vinavyounganishwa nacho vilihitaji fueli ya kutosha ili kuzunguka angani. Majuma mawili baada ya chombo cha Zarya kurushwa angani, roketi iitwayo Endeavour ilipeleka angani chombo cha kuunganisha kiitwacho Unity kilichoundiwa Marekani.

Katika Desemba 1998 wakati wa ujenzi wa kwanza angani, wafanyakazi waliokuwa katika Endeavour walianza kukumbana na magumu. Walipokutana na chombo cha Zarya kilometa 400 juu ya dunia, mwanaanga Nancy Currie alitumia mkono wa roboti wenye urefu wa meta 15 kubamba kile chombo chenye tani 20 na kukifungilia kwenye chombo cha Unity. Kisha, mwanaanga Jerry Ross na James Newman wakafungilia nyaya za umeme na za kompyuta na mifereji ya maji kwenye vyombo vyote viwili. Viunganishi hivi hutumiwa kupeleka umeme kati ya vyombo vyote na kuzungusha maji ya kupoza hewa na ya kunywa. Walihitaji kusafiri mara tatu angani, kwa zaidi ya saa 21 ili kukamilisha kazi hizi.

Kadiri roketi zipelekavyo vyombo vipya kila baada ya majuma machache, kituo cha ISS kitapanuka kutoka kuwa chombo cha Urusi kiitwacho Zarya hadi kuwa kituo cha angani chenye uzito wa tani 520. Kudumisha kituo hicho kinachopanuka kiwe kinazunguka angani litakuwa tatizo, kwa kuwa ni sharti kistahimili mvuto wa nguvu za uvutano za dunia. Kwa hiyo daima kiko kwenye hatari ya kuanguka duniani. Roketi zitazuru kituo hicho ili kukitia nishati zaidi kusudi kiendelee kuelea angani na kudumisha mwinuko wake unaofaa.

Kiasi kidogo sana cha nguvu za uvutano kitatimiza fungu muhimu katika utafiti unaofanywa katika kituo cha ISS, ambamo nguvu za uvutano huwa sawa na sehemu moja kwa milioni ya nguvu za uvutano duniani. Penseli inayoangushwa duniani itachukua muda wa sekunde 0.5 kuanguka umbali wa meta 2. Katika kituo cha angani itachukua muda wa dakika kumi! Kituo cha ISS kitatumikaje kikiwa maabara, na hilo linaweza kuathirije maisha yako ya kila siku?

Maabara Inayozunguka Angani

Inatarajiwa kwamba kituo cha ISS kitakamilishwa mwaka wa 2004. Baadaye, wanaanga wapatao saba tu ndio watakaoishi katika kituo hicho kikubwa kwa wakati wowote ule. Baadhi yao wataishi humo kwa muda wa miezi kadhaa. Ndani ya kituo hiki kinachoitwa eti mahali pa kuutazama ulimwengu wote mzima, wafanyakazi wa kituo hicho cha ISS watafanya majaribio mbalimbali yaliyovumbuliwa na wanasayansi kutoka kotekote ulimwenguni.

Kwa mfano, nguvu za uvutano zinapokuwa hafifu sana, mizizi ya mimea haipenyi chini na matawi hayakui kuelekea juu. Kwa hiyo wanasayansi wanapanga kufanya majaribio yatakayoonyesha jinsi mimea inavyokua pasipo nguvu za uvutano. Kwa kuongezea, fuwele za protini huzidi kuwa kubwa na huwa na ulinganifu sawa zaidi angani. Kwa hiyo, fuwele safi zaidi zaweza kutokezwa chini ya hali hizo. Habari hiyo yaweza kuwasaidia watafiti watokeze dawa za kukabiliana na protini mahususi zinazosababisha maradhi. Katika mazingira yaliyo na nguvu za uvutano zilizo hafifu sana, huenda ikawezekana kufanyiza vitu ambavyo haviwezi kufanyizwa duniani.

Kunapokuwa na kiasi kidogo sana cha nguvu za uvutano mifupa na misuli ya mwanadamu hudhoofika. Mwanaanga wa zamani Michael Clifford alisema: “Sehemu ya utafiti huo wa kisayansi ina shabaha ya kuelewa jinsi miili ya viumbe inavyoathiriwa wanapokaa angani kwa muda mrefu.” Angalau jaribio moja litafanywa ili kuonyesha jinsi ambavyo kudhoofika kwa mifupa kunaweza kuzuiwa.

Huenda siku moja elimu juu ya athari zinazosababishwa na kukaa angani kwa muda mrefu ikafanikisha safari ya kuzuru Mihiri kwa muda mrefu. “Jambo hilo litahitaji muda,” akakiri Clifford. “Tunataka kuwa na uwezo wa kuwarudisha [watafiti wa anga] wakiwa na afya njema.”

Kwa kuongezea, watetezi wa kituo cha ISS wanakisia kwamba utafiti utakaofanywa katika kituo hicho cha angani utatokeza uelewevu bora zaidi wa elementi muhimu za uhai. Huenda uelewevu huo ukatokeza njia mpya za kutibu kansa, ugonjwa wa kisukari, ugonjwa wa kuvimba mapafu, na magonjwa ya mfumo wa kinga. Maabara yaliyoko katika kituo cha ISS yatakuwa na kinu-kidhibiti cha kukuza chembe zinazoshabihi tishu za kiasili. Wanasayansi watataka kujifunza mengi juu ya magonjwa yanayokumba binadamu na jinsi yawezavyo kutibiwa kwa mafanikio. Kituo hicho pia kitakuwa na kilango cha mwanga chenye urefu wa sentimeta 50 cha kuchunguzia gesi za angahewa, kuchakaa kwa matumbawe, vimbunga, na matukio mengine ya kiasili duniani.

Je, Ni “Maabara ya Amani”?

Hata hivyo kwa baadhi ya wadhamini wake wenye bidii, kituo cha ISS ni zaidi ya maabara iliyo angani. Wanaona kuwa inatimiza ahadi iliyofanywa katika Mradi wa Apollo, wanaanga wake waliacha bamba mwezini lililosema: “Tulikuja kwa amani kwa niaba ya wanadamu wote.” Baada ya kukiita kituo cha ISS kuwa “maabara ya amani,” mwanaanga John Glenn aliye na umri wa miaka 70 hivi aliongezea hivi: “[Itaruhusu] mataifa 16 yafanye kazi pamoja angani badala ya kufikiria njia za kufanya mambo hatari ambayo yanaweza kuumiza mataifa mengine Duniani.” Glenn na wengineo wanaona kituo cha ISS kuwa mahali ambapo mataifa yanaweza kujifunza kushirikiana katika miradi ya sayansi na tekinolojia isiyoweza kutimizwa na taifa moja lakini ni miradi ambayo itanufaisha mataifa yote.

Lakini, kwa kawaida watu wengi wanashangaa iwapo kwa kweli mataifa yatashirikiana kwa amani huko angani, kwa kuwa yanashindwa kufanya hivyo duniani. Kwa vyovyote vile, kituo cha ISS ni tokeo la tamaa ya mwanadamu ya kuzuru kusikojulikana na kujifunza yanayotukia chini ya hali zilizoko huko. Kwa kweli, mradi huo mkubwa unatokana na hisi ya mwanadamu ya kujasiria hatari na tamaa yenye nguvu ya kuvumbua.

[Sanduku/Picha katika ukurasa wa 15-17]

TAREHE ZINAZOHUSIANA NA VITUO VYA ANGANI

1869: Mmarekani Edward Everett Hale achapisha hadithi fupi, The Brick Moon, kuhusu setilaiti ya angani iliyotengenezwa kwa matufali iliyo juu ya dunia na inayoongozwa na mwanadamu.

1923: Mzaliwa wa Rumania Hermann Oberth aunda istilahi “kituo cha angani.” Awazia mwanzo wa safari za kwenda Mwezini na katika Mihiri.

1929: Katika kitabu chake The Problem of Space Travel, Hermann Potocnik aeleza mpango wa kituo cha angani.

Miaka ya 1950: Mhandisi wa roketi Wernher von Braun aeleza juu ya kituo kilicho na umbo la gurudumu kinachozunguka umbali wa kilometa 1,730 juu ya dunia.

1971: Muungano wa Sovieti warusha angani Salyut 1, kituo cha angani cha kwanza katika historia. Wanaanga watatu wa Urusi wakaa ndani ya kituo hicho muda wa siku 23.

1973: Kituo cha Skylab, kituo cha angani cha kwanza cha Marekani, charushwa angani kikiwa na vikundi vitatu vya wanaanga. Kituo hicho hakiko tena angani.

1986: Wasovieti warusha angani Mir, kituo cha angani cha kwanza kutengenezwa kikiwa na uwezo wa kudumisha kuwapo kwa wanadamu angani kwa wakati wote.

1993: Marekani yaalika Urusi, Japani, na mataifa mengine yaunge mkono utengenezaji wa Kituo cha Angani cha Kimataifa (ISS).

1998/99: Vyombo vya kwanza vya ISS vyarushwa angani kwenye mzunguko—vilichelewa mwaka mmoja kulingana na ratiba.

[Picha]

Juu: Mchoro wa kuwaziwa wa msanii wa kituo kilichokamilishwa mnamo 2004

Vyombo viwili vya kwanza, “Zarya,” na “Unity,” vyaunganishwa

Ross na Newman katika safari yao ya tatu angani

Kurushwa kwa roketi, mojawapo kati ya nyingi zinazopangwa

Skylab

Mir

[Hisani]

Ukurasa wa 15-17: NASA photos