A Nemzetközi Űrállomás (International Space Station), a továbbiakban ISS a világ egyik legnagyobb méretű űreszköze. Bár az állomás lassan 20 éve, 1998 óta van Föld körüli pályán, de sokan a mai napig viszonylag kevesleg tudnak róla, pedig az állomás az emberi csúcstechnika egyik legnagyobb vívmánya. Több részes cikksorozatunkban igyekszünk összefoglalni a legfontosabb tudnivalókat az ISS-ről, illetve építésének mikéntjét. Az előző részek az alábbi linkeken érhetők el: I. rész, II. rész, III. rész, IV. rész. Az utolsó extra rész az ISS működését mutatja be.
Az űrállomás egymáshoz kapcsolt hermetikus (lakható) modulokból és a hozzájuk kapcsolt rácsszerkezetből áll. Az építés befejezésekor az ISS hermetikus térfogata 925 m³ lesz, tömege 450 tonna, energiatermelése 110 kW, teljes hossza 108,4 méter, a modulok hossza 74 méter, és hatfős személyzet dolgozhat majd rajta.
Az ISS energiaforrása a Nap: a napfényt napelemtáblákat használva alakítja át elektromos árammá. Az STS-97 2000. decemberi repülése előtt az egyetlen energiaforrása a Zarja és a Zvezda modulra felszerelt orosz napelemtáblák voltak. Mivel az űrállomás 92 percenként megkerüli a Földet, ezért az év legnagyobb részében a keringési idő kb. felét földárnyékban tölti. Az árnyékban töltött idő alatt az energiaellátást akkumulátorok biztosítják, amelyeket a napelemek folyamatosan feltöltve tartanak.
Az orosz modulok napelemtáblái 32V feszültséget állítanak elő, az energiatárolást nikkel-kadmium akkumulátorok végzik. A Zvezda modulban 8 db, a Zarja modulban 6 db akkumulátor található a modulok belső terében. Ezt alakítják 28V-os felhasználói feszültségre. Az energiát a Zarja modulban található áramátalakítók segítségével osztják meg az állomás két részlege között. A Zarja modul napelemeinek összecsukása óta az orosz részleg függ az amerikai napelemektől és energiaellátástól.
Az amerikai napelemtáblák a rácsszerkezeten vannak elhelyezve. Az S4, P4, P6 és S6 rácselemek mindegyike egy napelemmodult hordoz. A napelemmodulokat hordozó rácselemeket az S3-S4 és a P3-P4 rácselemek csatlakozását biztosító elsődleges forgatóegységek (SARJ) fordítják folyamatosan a Nap felé.
Minden napelemmodulhoz két napelemszárny tartozik, szárnyanként két napelemtáblával. A napelemszárnyak 130 és 180 volt közötti feszültséget állítanak elő. A feszültséget stabilizálják 160 volton, és szétosztják az akkumulátorok és a fogyasztók között. Minden napelemszárnyhoz 6 db nikkel-hidrogén akkumulátor tartozik. Minden akkumulátor 38 db nikkel-hidrogén cellát tartalmaz. Az akkumulátorok kettes csoportokban vannak elhelyezve, minden csoportnak van egy töltésvezérlő egysége (BCDU), ami a központi elosztóhoz (DCSU) csatlakozik. Innen kapja az áramot a napelemszárny forgatóegysége (BGA) és a napelemmodul hűtőrendszere. Ez az elsődleges energiaellátó rendszer. Az akkumulátorok tervezett élettartama kb. 7 év vagy 40 000 feltöltési ciklus. Az akkumulátorok a Dextre robotkarral vagy űrsétán cserélhetők. Az elsődleges rendszer központi elosztójához csatlakozik az áramátalakító egység, ami a 160 voltos feszültséget 124 voltra alakítja át és továbbítja az űrállomás többi fogyasztója felé. Ezek alkotják a másodlagos energiaellátó rendszert. A másodlagos rendszer központja a Destiny modulban található, az elektromos energiát innen továbbítják a többi lakható modulnak.
Minden modul rendelkezik saját kapcsolószekrénnyel a szabványos szekrényhelyek ellátásához. A szükséges kisebb feszültségekre átalakítás már a modulokon belül történik. A szekrényhelyek elektromos kábelezését a benne elhelyezett eszközhöz igazítják. A legtöbb szekrényhez egy 3 kW-os fővezeték és egy 1,5 kW-os tartalék vezeték van kiépítve. A nagy fogyasztású berendezéseket tartalmazó szekrényeknek egy 6 kW-os fővezeték és egy 3 kW-os tartalék vezeték van kiépítve, a kutatómodulonként maximum 3 db nagy teljesítményű berendezéshez pedig két 6 kW-os vezeték van kiépítve.
Az űrállomás életfenntartó rendszere (ISS Environmental Control and Life Support System) felelős a levegő megfelelő összetételének, páratartalmának és nyomásának szabályozásáért, valamint a víz- és hulladékkezelésért. Ide tartozik a tűzjelző és a tűzoltó rendszer is.
Az űrállomás lakható részében a földi légkörnek megfelelő összetételű és nyomású légkör van. A nitrogént nagy nyomású tartályokban szállítják az űrállomásra.
Az oxigén előállításáról az orosz Zvezda modul Elektron és az amerikai Tranquility modul OGS berendezése gondoskodik. A két berendezés víz elektrolízisével állít elő oxigént és hidrogént; a hidrogént kiengedik az űrbe. Egy űrhajós egynapi oxigénszükséglete kb. 1 kg víz elbontásával biztosítható. További tartalékként szolgálnak az orosz részegység szilárd tüzelőanyagú oxigénfejlesztő „gyertyái”, melyek három fő részére két hónapig képesek oxigént termelni. Égetésüket az erre szolgáló speciális tartályokban végzik. További tartalékként szolgálhatnak az amerikai Quest zsilipmodul és az orosz Pirsz zsilipmodul nagy nyomású oxigéntartályai, melyek külön-külön is több napra elegendőek.
Az űrhajósok által termelt szén-dioxid kivonásáról az orosz Vozduh és az amerikai CDRA berendezés gondoskodik. Mindkét berendezés molekuláris szűrővel szűri ki a levegőből a szén-dioxidot, amit azután az űrbe enged ki. Ekkor a szűrőik is regenerálódnak. Tartalékként az orosz részegység lítium-hidroxid szűrői szolgálnak; ezek nem regenerálhatók. Az emberi test által termelt kb. 400-féle egyéb vegyületet aktív szenet tartalmazó szűrőkkel vonják ki az állomás levegőjéből. Az űrhajósok által kilélegzett vízpárát az orosz Priboj és az amerikai CCAA berendezések választják ki a levegőből. Az így nyert vizet tisztítás után visszatáplálják a vízellátó rendszerbe.
A regenerált levegőt a beállított hőmérsékletre hűtik vagy fűtik. A súlytalanságban a hőmérséklet egyenletesen tartására és a kilélegzett szén-dioxid elvezetésére az űrállomásmodulokban a levegőt folyamatosan ventilátorokkal keringetik.
A tiszta vizet zárt tartályokban szállítják az űrállomásra. Az emberi fogyasztásra szánt vízbe a földi ivóvizeknek megfelelő összetételben ásványi anyagokat adagolnak. 2008 novemberében helyezték üzembe az amerikai WRS (Water Recovery System) egységet, amely az űrállomás légköréből kivont vízpárából és az űrhajósok által termelt vizeletből desztillálással és szűréssel állít elő tiszta vizet.
Két WC található az űrállomáson, az egyik az orosz Zvezda modulban, a másik az amerikai Tranquility modulban. Az űrállomáson keletkezett mindenfajta hulladékot a teherűrhajók és az űrrepülők szállítják el.
Iránybeállításra két rendszer áll rendelkezésre. Az egyik rendszert a Z1 rácselemen elhelyezett 4 db iránybeállító giroszkóp, a másik a Zvezda modul manőverező fúvókái alkotják. Az iránybeállító giroszkóp egy 110 kg-os, 6000 fordulat/perc sebességgel forgó lendkerékből áll, amit két tengely mentén elfordítható keretben helyeztek el. Az űrállomás irányát úgy állítják be, hogy a napelemek mindig a Nap felé fordíthatók legyenek, és a lakható moduloknak mindig ugyanaz az oldala nézzen a Föld felé.
Az űrállomás pályamagassága földfelszín feletti 278 km és 460 km között szabályozható; az űrállomás eddigi története során ez 330 km és 420 km között volt. Szojuz-dokkolás maximum 425 km-es magasságban lehetséges. Az űrállomás a légköri fékeződés és a gravitáció miatt havonta kb. 2,5 km-t veszít a magasságából, ezért a pályáját rendszeresen megemelik. A pályamagasság-emeléshez az űrállomást menetirányban kell gyorsítani, a két hajtóműindítással végzett gyorsításhoz használható a Zvezda modul két főhajtóműve, az űrállomáshoz kapcsolt Progressz teherűrhajók, az ATV teherűrhajó és az űrrepülőgép hajtóművei is. 400 km felett a légellenállás kisebb, viszont az űrhajók által szállítható teher is csökken, ezért dokkolások előtt az irányítás hagyja az űrállomás pályamagasságát csökkenni.
Az ISS-en az egyezményes koordinált világidőt (UTC) használják. Az űrállomáson naponta 16 alkalommal van napfelkelte, illetve napnyugta. Az UTC szerinti éjszakai órákban az űrállomás ablakait lezárják. A legénység rendszerint reggel 7:00-kor kel fel, és megkezdi az általában 10 órás munkanapot. Amikor egy amerikai űrrepülőgép érkezik az űrállomáshoz, akkor az ISS-en hozzáigazodnak az űrrepülőgép relatív időzónájához, az ún. Mission Elapsed Time nevű időmérési formához (magyarul körülbelül annyit tesz: „a küldetés során eltelt idő”). Ez egy olyan „időzóna”, aminek 0. pillanata az űrrepülőgép felszállásának időpontját jelenti, minden további időpontot ehhez képest mérnek. Egy-egy küldetés alkalmával az ISS fedélzetén két órát állítanak be: az egyik az UTC szerinti, a másik pedig a MET szerinti időt mutatja. 2007 tavaszán jutott fel az űrállomásra a Szojuz TMA–10 fedélzetén az első magyar, Charles Simonyi, aki űrturistaként vett részt a repülésen. Simonyi többek között a magyar fejlesztésű Pille dózismérővel is végzett méréseket, valamint rádiókapcsolatot létesített magyar rádióamatőrökkel.