A kellemes és otthonos földi környezetben nem is sejtjük, hogy az űr mennyire végtelen, kiszámíthatatlan, veszélyes és mennyire nem emberbarát. Ahhoz, hogy az űrhajósok a szélsőséges körülmények között életben maradhassanak, rengeteg adatra és eszközre van szükség a Nemzetközi Űrállomáson. Mivel a kényszer a kreativitás szülőanyja, az ISS a világ egyik legtöbb adatot használó, legkifinomultabb összekapcsolt rendszere.
A világ egyik legnagyobb tudományos adatgyűjtő központja
A Nemzetközi Űrállomás (ISS) a Föld felszínétől mérve 330–435 kilométeres magasságban kering a bolygó körül. Emiatt egészen elképesztő hőmérsékleti szélsőségeknek kénytelen ellenállni. Meg kell védenie az asztronautákat az űrben lévő kozmikus sugárzástól, belélegezhető oxigént kell biztosítania az űrhajósoknak, és még egy sor körülményt kell úgy alakítania, hogy élhető életteret biztosítson a fedélzetén lévőknek.
Ezen túl az ISS moduljaiban naponta több száz kísérlet zajlik, hogy az asztronauták segítségével jobban megérthessük az űrt, a földi életet és végső soron az embert. Az állomás működtetése és a kísérletek pedig rengeteg adatot generálnak: a megfigyelések, a nagyméretű fotók és az állomás fedélzetén lévő szenzorok és rendszerek naponta mintegy 28 terabájtnyi információt termelnek. Ezek legtöbbjét helyben elemzik és reagálnak rá, majd további elemzésre küldik vissza a Földre, pontosan úgy, ahogy egy érzékeny IoT-rendszerben az egyes állomások az adatokat kezelik.
Az ISS adatgyűjtő programjának gerincét a stratégiailag elhelyezett nyomkövető és adattovábbító műholdak hálózata jelenti. Ezek szenzoraikkal rengeteg adatpontot dolgoznak fel, és mintegy 300 mbps sebességgel folyamatosan küldik ezeket a Földre. Ezután gyűjtőállomások sora továbbítja az adatokat a NASA-nak, amely ezeket egy hagyományos adatraktárban tárolja el. És hogy mire használják ezt a temérdek adatot? Vegyük például a fűtési és a hűtési kihívásokat.
Szélsőségekhez adaptálódó hűtési rendszer
A Nemzetközi Űrállomás nap mint nap egészen elképesztő hőmérsékleti szélsőségeknek kénytelen ellenállni. Amikor a Föld napsütötte oldalán halad át, az űrállomást érő hőmérséklet elérheti a 121 Celsius-fokot is, amikor viszont a Föld árnyékos oldalán tartózkodik, és a bolygónk teljesen kitakarja előle a Napot, a hőmérséklet akár mínusz 157 Celsius-fokra is lesüllyedhet.
Az állomás egyetlen napon 16 napfelkeltét és 16 napnyugtát észlel, ami szintén segíthet elképzelni a drasztikus hőmérsékletváltozás gyakoriságát.
Az űrállomás felépítésének tehát az egyik célja az, hogy az asztronauták semmit ne érzékeljenek a hőingadozásokból, egyenletesen kellemes meleg járja át a belső tereket. A fűtés egyszerűbb, mint a hűtés, ugyanis a fedélzeten rengeteg dolog termel hőt, például az emberi testek, a laptopok, a pumpák és más elektromos szerkezetek. Emiatt az űrállomásnak elsősorban a hűtést kell megoldania. Ahhoz, hogy a keletkező hőt leválasszák a forrásáról és kiküldjék az űrbe, a szakemberek összetett hőszabályozó rendszert dolgoztak ki, amely megakadályozza, hogy túlmelegedjen az állomás.
Fűtőberendezések védik az űrállomás épségét
Mindenesetre vannak olyan részei, amelyek aktív fűtést igényelnek. Ezt egyszerű, az elektromos ellenállást felhasználó fűtőbetétekkel oldják meg. Amikor a készülék áram alá kerül, az ellenállás miatt hő termelődik, amelyet aztán termosztátokkal szabályoznak.
Ezekből a fűtőbetétekből több százat helyeztek el az űrállomás fedélzetén, ugyanis az nagyon fontos, hogy annak védőburkát melegen tartsák. A szenzorok pedig jeleznek, ha a hőmérséklet esetleg a harmatpont alá esne, és azonnal beindul a fűtés. Ellenkező esetben ugyanis pára csapódhatna le a védőburok felszínén, ez pedig problémákat okozhatna az elektromos berendezéseknél, és táptalajt adhatna a mikroorganizmusok fejlődésének.
