Uluslararası Uzay İstasyonunun İç Mekan ve Mimari İncelemesi

Uluslararası Uzay İstasyonu bugüne kadar inşa edilen en yüksek maliyetli yapı olma özelliğine sahiptir. İstasyonun toplam maliyeti 150 milyar dolarken sadece yıllık masrafı bile 3 milyar dolardır.  Burc Halife’nin maliyetinin 1.2 milyar olduğunu hatırlatırsak bu maliyetin anlamı çok daha belirgin olacaktır.

Bu denli maliyetli ve dünya için önemli bu istasyonun yapısı ve mimarisi, kaçınılmaz olarak her mühendis ve mimarın ilgi alanına girmektedir. SpaceX’in günümüzde gerçekleştirdiği insanlı uzay uçuşunun varış noktası da olan Uluslar Arası Uzay İstasyonu‘ndaki yaşamsal alanları inceleyelim.

 

ULUSLARARASI-UZAY-İSTASYONU
Uluslararası Uzay İstasyonunun Yapısı. Kırmızı ile belirtilen alanlar mürettebatın yaşadığı alanlardır.

Bu alanların detaylarına geçmeden önce Uluslararası Uzay İstasyonunun özelliklerinden kısaca bahsedelim.

  • Uluslararası Uzay İstasyonu Dünyanın yakın yörüngesinde 28163,52 km/saatlik bir hızla aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi sürekli tur atmaktadır.
  • uluslararasi-uzay-istasyonunun-yörüngesi
    Uluslararasi Uzay İstasyonunun Yörüngesi
  • Uluslararası Uzay İstasyonu Dünya’nın yörüngesinde bir turunu 90 dk’da tamamlayarak 24 saatte toplam 16 kez Dünya çevresini dolanmaktadır. Dolayısıyla mürettebat 24 saat içinde 16 kez gün batımı, 16 kez gün doğumuna şahit olmaktadırlar.
  • İstasyon 860 m³’lük bir basınç hacime sahiptir olup 400 ton ağırlığındadır ve 36 farklı parçadan oluşmaktadır.
  • Üzerindeki Güneş panelleri 2,247 m²’lik bir alan kaplayarak yılda 735.840 kw-saat elektrik enerjisi üretmektedir.




İstasyonda, mürettebatın yaşamasının mümkün olduğu alanlar yalnız modüllerdir. Bu modüller;

  1. Zarya-FGB ,
  2. Node 1-Unity,
  3. Zvezda-SM,
  4. Destiny,
  5. Columbus,
  6. Node 2-Harmony,
  7. Kibo,
  8. Node 3-Tranquility
  9. Cupola’dır

Mürettebatın yaşam alanları için; yemek masası, yiyecek depoları, hijyen alanı, spor aletleri, deney laboratuvarları, bireysel mürettebat yatak alanları, tuvalet gibi alanlar Zarya-FGB , Node 1-Unity, Zvezda-SM, Destiny, Columbus, Node 2-Harmony, Kibo, Node 3-Tranquility modülleri içerisinde yer almaktadır.

Uluslararasi uzay istasyonu yaşam alanları. (Cupola modülü, Node 3 modülünün alt kısımda olduğu için şekilde görünmemektedir.)

Bu modülleri ayrı başlıklar halinde inceleyelim;

1. Zarya Modülü’nün İç Mekan İncelemesi

Zarya Rusça “gündoğumu” anlamına gelmektedir.

Zarya modülünde bulunan alanlar;

  • PIRS-Kargo Uzay Araci
  • Amonyak Ekipmanları
  • MRM1-Soyus
  • Depolama Alanı

şeklindedir.

zarya-modülü
Zarya Modülü

1-Hava Kanalları, 2-İletişim Paneli, 3-Dikkat ve Uyarı Sistemleri Paneli, 4-Kirletici Madde Filtreleri, 5-Acil Durum Aktarımı (su) Konteyner Çantası, 6-Acil Durum Aktarımı (su) Konteyner Bağlantıları, 7-Toz Toplayıcılar, 8-Elektrik Prizi, 9-Fleks Hava Kanalı Konteyneri, 10-Sigorta, 11-Sigorta Panelleri, 12-Gaz Analizörü, 13-Gaz Maskesi, 14-Küpeşte, 15-Kapak Koruma, 16-Deney Enstüman Konteynerleri, 17-PMA Bağlantı Noktası, 18-Dizüstü Bilgisayar Çıkışı, 19-Aydınlatma Paneli, 20-Aydınlatmalar, 21- Nadir (Uzay araçlarının bağlantı noktalarından biri) Bağlantı Noktası, 22-Onboard Belgeler, 23-Onboard Ağ Yuvası Çıkışları, 24-Kutuplu ve Kanca, 25-Taşınabilir Fanlar, 26-Çıkarılabilir Yangın Söndürücü, 27-Güç Çıkışı, 28-Basınçlı Vana Ünitesi, 29-Dikkat ve Uyarı Paneli, 30-Duman Dedektörü, 31-TV Çıkışı, 32-Mendil/Filtreler




Zarya modülünün en geniş noktası 12 metre 55,78 cm uzunluk, 4 metre 11,48 cm genişliktedir. Bu modülün yan tarafında, istasyona yakıt ve malzeme getiren Soyuz uzay aracının MRM-1 birleşim noktası bulunmaktadır. Soyuz, Dünya ile istasyon arasında mürettebat taşımak için de kullanılan Rus uzay aracıdır. (Amerika’da yıllardır bu nakliye işlemini Ruslara yaptırmaktaydı. Spacex bu işi tekrar Amerika’nın üstlenmesini sağlayarak bu önemli  maddi kaynağın ülkede kalmasını sağlamaya çalışmaktadır. )

soyuz-uzay-araci
Soyuz Uzay Aracı

Soyuz, Zarya modülüne Pirs (Pier) bağlantısından kenetlenerek kargo paketlerini EVA adlı kapaktan modüle aktarır. EVA çıkış kapağı, mürettebatın dış çalışma için kıyafetlerini giyerek çıkış yaptıkları kapaktır.

eva-çıkış
EVA

2. Node 1/ Unity Modülü’nün İç Mekan İncelemesi

Node-1 Unity modülünde bulunan alanlar

  • Astronotların Kıyafetlerini Giydiği Alan
  • Yemek Isıtıcısı
  • Yemek Masası
  • Uluslar Arası Uzay İstasyonu Servis ve Onarım Kutusu
  • Yiyecek Depolama Alanı

şeklindedir.

node-1
Node 1

Düğüm anlamına gelen “Node” ismi, 1-2-3 Node’larının, modüllerin birbirlerine bağlanmasını sağlayan bölüm oldukları için verilmiştir. Node 1 modülü  5.5 m uzunluğunda, 4,2 m çapındadır. 50.000’den fazla mekanik parça, sıvı ve gaz transferi için 216 hat ve 9.5 km tel kullanarak 121 dahili ve harici elektrik kablosu içerir. Node-1 modülünde 4 raf sistemi, 1 yemek masası, kilitli yiyecek dolabı, yemek ısıtıcısı, yangın dedektörü, U.U.İ. Servis ve Onarım Kutusu ve çalışma bilgisayarları bulunmaktadır.

Node 1 Unity modülü genel görünümü
Node 1 Unity modülü genel görünümü-1



node-1-iç-görünümü
Node 1 Unity modülü genel görünümü-2

 

node-1-yemek-alanı
Node 1 Yemek Alanı

Uluslararası Uzay istasyonunda mürettebat, 2015 yılından beri marul ve bazı sebzeleri yetiştirmeyi başarmıştır

uzayda-sebze(1)

uzayda-yetiştirilen-sebze(1)

yemek ısıtıcısı
Yemek Isıtıcısı

 

3. Zvezda (SM) Modülü’nün İç Mekan İncelemesi

Zvezda modülünde bulunan alanlar

  • U.U.İ Komuta Merkezi
  • Tuvalet
  • 2 Adet Mürettebat Uyku Kabini
  • Avrupa Otomatik Aktarım Aracı Yerleştirme Birimi
  • U.U.İ Komuta Merkezi
  • Yemek Isıtıcı
  • MRM2
  • Yemek Masası

şeklindedir.

Zvezda modülü
Zvezda modülü

Rusça “Yıldız” anlamına gelen Zezvda modülü 13,1 metre uzunluğunda, 4,2 metre çapındadır. İçerisinde istasyonda uzun süreli yaşamı sağlayan sistemler, elektrik güç dağıtım sistemleri, veri işleme ve uçuş kontrol sistemleri bulunur.

Zvezda Modülü
Zvezda Modülü

1- Hava Akımı Vantilatörü, 2- Vücud Kitle Ölçüm Cihazı, 3- Kamera, 4- Dikkat ve Uyarı Paneli, Saat ve Monitörler, 5- İletişim Paneli, 6- Yoğuşma Su İşlemcisi, 7- Mürettebat Uyku Alanı, 8- FGB Yerleştirme Limanı, 9- Sigortalar, 10- Yemek Masası, 11- Birleşik Kontrol Paneli, 12- Aydınlatma Kontrol Panelleri, 13- Bakım ve Onarım Kutusu, 14- ”Nadir” Yerleştirme Limanı, 15- Sefer Gözlem İstasyonu, 16- Gece Işıkları, 17- Elektirik Güç Dağıtım Paneli, 18- Gömme Niş ve Vana Paneli, 19- Duman Dedektörü, 20- Katı Yakıt Oksijen Jenaratörü (SFOG), 21- TORU Birleştirme Kontrol İstasyonu, 22- TORU Koltuğu, 23- Titreşim İzolasyon ve Stabilizasyon Sistemli, 24- Vela Ergometre, 25- Havalandırma Ekranı, 26- Vozdukh (Hava) Kontrol Paneli, 27- Atık Yönetim Bölmesi, 28- Zenith Yerleştirme Limanı, 29- Soyuz ve Progress Yerleştirme Limanı,




Zvezda modülünde astronotlar için uyku alanu, tuvalet ve yemek alanı bulunmaktadır. Yemek alanında, buzdolabı, yemek ısıtıcı ve yemek masası yer almaktadır. Ayrıca bu modülde mürettabatın bedensel sağlığını koruması amacıyla spor alanı ile kas kitle ölçüm cihazı bulunmaktadır.

Zvezda modülünde bulunan TVIS egzersiz cihazı
Zvezda modülünde bulunan TVIS egzersiz cihazı
Uyku kabininde bilgisayar kullanan mürettebat
Uyku kabininde bilgisayar kullanan mürettebat

 

Uyku Kabini
Uyku Kabini

Zvezda modülünün diğer modüllerden farklı en önemli özelliği daha fazla pencere sayısına sahip olmasıdır. Astronotların, uzay istasyonu ve dünyayı çıplak gözle de izleyebilmelerini sağlayan bu camlar ayrıca özel optik yapılarıyla fotoğraf çekimlerinde yüksek kalite sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Özellikle Dünya’da gerçekleşen ve istasyondan izlenebilen değişim ve afetler için fotoğraf çekimleri yapılmaktadır.

4. Destiny Laboratuvarı Modülü’nün İç Mekan İncelemesi

Kader anlamına gelen Destiny modülü 8.5 m uzunluğunda ve 4.3 m çapındadır.

Destiny modülünde bulunan alanlar

  • Canadarm2 Robot Kolu Kontrol Noktası
  • Pencere Gözlemsel Araştırma Merkezi
  • Kondisyon Bisikleti
  • Mikrogravite Bilim Eldiven Kutusu
  • Tıbbi Acil Durum Alanı
  • Raf Sistemleri
  • Yanma Entegre Rafı

şeklindedir.

destiny-modülü
Destiny Modülü
Destny Modülü İç Mekanı
Destny Modülü İç Mekanı

Destiny Laboratuvar Modülü içerisinde, 24 adet raf sistemi, tıbbı acil durum alanı, Canadarm robot kolu kontrol merkezi, CEVIS egzersiz alanı, su sebili gibi kısımlar bulunmaktadır.



destiny-modül-içi
Destiny Modülü İç Görüntüsü
Tıbbi-acil-durum-alani
Tıbbi Acil Durum Alani
canadarm-robotik-kolu
Canadarm Robotik Kolu
Pencere Gözlemsel Araştırma Tesisi (WORF)
Pencere Gözlemsel Araştırma Tesisi (WORF)

 

5. Node 2 / Hormony Modülü’nün İç Mekan İncelemesi

Node-2 /Harmony modülünde bulunan alanlar;

  • 4 Adet Mürettebat Kabini
  • Genel Bakım Çalışma Tezgahı
  • U.U.İ. Takip

şeklindedir.

Node 2 Harmony Modülü’nü 360′ çekim formatında aşağıdan inceleyebilirsiniz.




Node 2 modülünde dört adet uyku kapsülü bulunmaktadır. Yer çekimi olmamasının avantajı olarak modülün 4 cephesinde de uyku kabinleri bulunmakta ve bu kabinlerde rahatça uyunabilmektedir.

Node 2 Harmony Modülü mürettebat uyku kabinleri
Node 2 Harmony Modülü mürettebat uyku kabinleri

Uyku alanlarının içinde ayarlanabilir aydınlatma, her bir mürettebat için okuma lambası, kişisel çekmece, laptop gibi özel gereçler bulunmaktadır.

Node 2 Harmony Modülü, uyku kabini
Node 2 Harmony Modülü, uyku kabini
Bakım-çalışma-alanı
Bakım Çalışma Alanı

6. Columbus Modülü’nün İç Mekan İncelemesi

Colombus modülünde bulunan alanlar;

  • Biyolojik Deney Laboratuvarı
  • Mikro Yerçekimi Bilim Eldiven Kutusu
  • Avrupa Fizyoloji Modülleri
  • Akışkan Bilim Laboratuvarı
  • Kas Atrofi Araştırma Egzersiz Sistemi
  • Avrupa Çekmece Rafı
  • Kas Ölçüm Aleti
  • Avrupa Fizyoloji Modülleri
  • İnsan Araştırma Tesisi

şeklindedir.

23 metre uzunluk, 15 metre genişliğindeki kolombus modülünde her biri telefon kulubesi boyutunda 10 adet kabin bulunmaktadır. Bu kabinlerde yeryüzünden farklı araştırmacılarla bağlantılı şekilde deneyler ve kontroller yapılmaktadır.

Colombus Modülü

Çok kullanıcılı bir araştırma laboratuvarı olan Colombus modülünde mikroorganizmalar, hücreler, doku kültürleri, küçük bitkiler ve küçük omurgasızlar üzerinde uzay biyolojisi deneyleri yapılmaktadır. Ayrıca uzun süre uzayda bulunmanın etkilerinin incelendiği fizyoloji modülleri bulunmaktadır.

Avrupa Fizyoloji Modülleri
Avrupa Fizyoloji Modülleri



MARES ekipmanı
Kas Atrofi Araştırma ve Egzersiz Sistemi

Destiny, Columbus ve Kibo Modüllerinin tanıtımını aşağıdaki videodan izleyebilirsiniz.

7. Kibo Modülü’nün İç Mekan İncelemesi

Kibo modülünde bulunan alanlar;

  • KIBO Hava Kilidi
  • Basınç ve Depo Odası
  • KIBO Modül Rafları
  • Japon Deney Modülü Uzaktan Manipülatör Sistemi

şeklindedir.

kibo-modülü
Kibo Modülü

Japonca “umut” anlamına gelen Kibo modülünde 51 cm çapında 2 adet pencere ve deney sistemleri bulunmaktadır. Aynı anda 4 mürettebatın deney yapabilmesine olanak sağlayan 5,6 metre genişliğinde 4 metre uzunluğundaki modül gerçekte mikrogravit deneyleri için kullanılsa da, içinde biyoloji, biyoteknoloji, uzay tıbbı, yer gözlemleri, malzeme üretimi ve iletişim araştırmaları da yapılmaktadır.

Kibo Modülü’nün iç mekan görünüşü
Kibo Modülü’nün iç mekan görünüşü

Kibo modülünde 23 raf sistemi bulunmaktadır. Bu rafların 11’i sistem rafları, kalan 12’si ise deney malzemelerini depolamak için kullanılan Uluslararası Standart Yük Rafları (ISPR)’dır.



kibo-raf-sistemi
Kibo Raf Sistemi

Kibo modülünde Uzaktan Manipülatör Sistemi (JEMRMS) olarak adlandırılan ve Kibo Robotik Kolu’nu kontrol etmeye yarayan sistem bulunmaktadır. Bu modülünün dışında modüle bağlı Açık Tesis (EF) adlı, mürettebatın dış uzay ortamında fen deneyleri yapılabilmesini sağlayan çok amaçlı bir platform bulunur. Astronotlar, dışarıya çıkmadan EF platformu üzerinde bulunan deney tüplerini, Kibo Robotik Kolu sayesinde değiştirebilmektedir. Robotik kol, Ana Kol ve Küçük Güzel Kol olarak iki parçadan oluşmaktadır. Küçük Güzel Kol 1,9 metre, Ana Kol ise 9.9 metre uzunluğundadır. Ana Kol 6.4 ton ağırlığına kadar donanım taşıyabilir. Küçük Güzel Kol ise, Ana Kol’a takıldığında daha hassas işlemleri gerçekleştirebilir.

8. Node 3 / Tranquility Modülü’nün İç Mekan İncelemesi

Node 3 Modülünde bulunan alanlar;

  • Kubbe
  • Gelişmiş Dirençli Egzersiz Cihazı
  • Kalıcı Çok Amaçlı Modül
  • Tuvalet
  • Banyo ya da Kişisel Hijyen Alanı
  • Bigelow Genişletilebilir Aktivite Modülü
  • Koşu Bandı

şeklindedir.

node-3-modülü
Node 3 Modülü

6.71 m, çapı 14 m ve 17.992 kg ağırlığındaki Node 3 Modülü içinde tuvalet, banyo/hijyen alanı, suyun geri dönüşümünü sağlayan geri dönüşüm cihazı, oksijen üretim cihazı, atık alanı, ARED adlı egzersiz cihazı, Kalıcı Çok Amaçlı Modül (PMM) ve Genişletilebilir Aktivite Modülü (BEAM) bulunur.

Node 3 içerisinde Leonardo Çok Amaçlı Lojistik Modülü ve Kalıcı Çok Amaçlı Modüller (PMM) bulunmaktadır.




PMM, istasyonun malzemelerini ve bilimsel çalışmaların deneylerini depolamak için tasarlanmıştır. İçinde kullanılabilecek en fazla 16 raf sistemini barındırır. Aynı zamanda kargo torbaları ve diğer eşyalar için ek depolama alanları bulunur (Şekil 80). Uzunluğu 6 metre 70.56 cm çapı 4 metre 26.72 cm’dir. Basınçlı modül ve dış kalkanlar arasında çok katmanlı bir yalıtım malzemesi vardır. Bu yalıtım malzemesinin içine yerleştirilmiş Kevlar ve Nextel kumaşlar kurşun geçirmez yelek görevi yapar. Bu kumaşlar sayesinde PMM, uzayda bulunan mikro meteorlara (gökyüzünden düşen meteorların, büyüteç ya da mikroskop ile görülebilen küçük taş parçacıkları.) ve hiper hızda ilerleyen orbital kalıntılara 10 yıl boyunca dayanabilecektir.

beam-module
BEAM Modülü

Genişletilebilir Aktivite Modülü (BEAM) 3.4 metre uzunluğunda ve 3.2 metre çapında bir habitat teknolojisidir. Şişirilerek kullanılan BEAM modülü, termal ortamındaki zorlu yaşam şartlarında temel kaygıları ele almak için bilim insanlarına bilgi sağlaması için tasarlanmıştır.

8.1. Tuvalet

Uluslararası Uzay İstasyonun’da tuvaletler 1m²’lik alanlardan meydana gelmektedir. Zvezda modülünde bulunan tuvalet kapıları tek bir yöne açılan, katlanmaz kapılarken Node 3 modülündekiler ise katlanabilir özelliğe sahiptir. Tuvalet, Dünya’da kullanılan alafranga tuvaletlere benzemektedir. Mürettebat tuvaletlerini yaparken 10 cm’lik klozet ağzına doğru oturmak için kendilerini bağlamak zorundadır  Aksi takdirde yer çekimsiz ortamda vücutları havada süzülür. Katı atıklar bu poşetler sayesinde paketlenip vakumlanır.

Mürettebat tuvalet kullanımını gerçekleştirdikten sonra atıklar, bir vakum aleti aracılığıyla emdirilip Atık ve Hijyen Bölümü’ne (WHC) aktarılır. Su Geri Kazanım Sistemi (WRS) mürettebatın atık suyunu ve idrarını geri dönüştürmek için tasarlanmıştır. Bu sayede mürettebat idrarından arıtılan sıvı atıklar, içme suyuna geri kazandırır. Bu yolla elde edilen su, istasyonda bulunan altı mürettebata yılda 2.760 kg temiz su sağlar. WRS sistemi sayesinde elde edilen su dünyadakinden bile daha temiz hale getirilir. İstasyonda oluşan atıklar ve çöpler U.U.İ.’na malzeme ve yakıt taşıyan insansız kargo gemisi Progress’e yüklenir. Bu kargo gemisi Zvezda modülüne kenetlenir. 1700 kg ağırlığına kadar malzeme taşıyabilen bölüm atmosfere girdiği anda kapaklarını açar ve çöplerini bırakır. Böylece çöpler atmosferde yanarak yok olur.

Progress 68 kargo gemileri
Progress 68 kargo gemileri

8.2. Banyo ve Hijyen Alanı

Uluslararası Uzay İstasyonu Mürettebatı, yer çekimi olmadığından ve suyun aşağı doğru hareket etmesi mümkün olmadığından açık bir alanda paketlenmiş bir su kabıyla duş alırlar. Su pipet ile vücuda sıkılıp vücuda yayılır, temizlenen bölge daha sonra havlu ile kurulanarak vücut temizliği sağlanır. Mürettebat saçlarını yıkarken de su ile durulama gerektirmeyen özel bir şampuan kullanır. Bu şampuanlar, hastanelerde suya giremeyen hastalar için özel olarak üretilmiştir. Uzayda suyu kontrol etmek zor olduğundan U.U.İ.’da bu özel şampuanlar kullanılır. Şampuanı saçlarına süren kişi, daha sonra saçlarını havlu ile kurular ve saç yıkama işlemi biter. Bu işlemleri astronotların anlatımı ile aşağıdaki videolardan izleyebilirsiniz.

 

8.3. Egzersiz Cihazı ARED

Astronotların yerçekimsiz ortamda kemik ve kas kaybı yaşamaması için her gün 2 saat egzersiz yapmaları gerekmektedir. Mürettebat alt ve üst vücut için ARED ile özel antrenmanlar uygulayarak vücutlarının dış uzay çalışmaları gibi zorlu görevleri için de dayanıklılığının korunmasını sağlarlar.

ared-cihaz
ARED

ared-spor-aleti

ared-alet-2

9. Cupola Modülü’nün İç Mekan İncelemesi

Bir gözlem modülü olarak tasarlanan Cupola modülü, 360 derece panaromik görüş açısıyla Uluslararası Uzay İstasyonu’nun küçük bir kontrol kulesidir. Cupola’nın Türkçe karşılığı Kubbe’dir.

Cupola Modülü dış görünümü
Cupola Modülü dış görünümü

Cupola modülü uzay araçlarının istasyona yaklaşmasını sağlayan Robotik kol Canadarm2’nin faaliyetlerinin kontrolü ve EVA faaliyetlerinin gözlemlenmesi için tasarlanmıştır. Cupola, istasyonun en alt kısmında Node 3 modulüne sabitlenmiş bir şekilde durmaktadır. Dünya’yı ve gökcisimlerini izlemek için istasyondaki en ideal manzaraya sahip olan Cupola, aynı zamanda istasyonda bulunan mürettebata bir seyir alanı sağlayarak psikolojik destek sağlamaktadır.

Cupola Modülü
Cupola Modülü

Cupola, yaklaşık 2 metre çapında ve 1,5 metrelik bir yüksekliğe sahiptir. Modülde en fazla iki mürettebat için çalışma ortamı sağlanmıştır.




Kaynaklar: 
ULUSLARARASI UZAY İSTASYONU’NUN İÇ MEKAN İNCELEMESİ-Galip Volkan BABACAN
Bigelow's inflatable space structures1. (2018, OCAK 1).
CSA. (2013, Mart 13). Chris Hadfield Brushes his Teeth in Space.
ESA. JAXA. NASA.  International Cooperation
Zvezda-SM. (2018, Haziran 12). https://www.nasa.gov/mission_pages/station/structure/elements/zvezda-service-module.html

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir