Internationaal ruimtestation (ISS)

Naast de vluchten die de VS geleverd heeft; leveren ze ook fundamentele modules, zonnepanelen en laboratoria en ze neemt een groot deel van de logistiek voor haar rekening. Hiermee levert zij de grootste bijdrage aan het ISS. Het oorspronkelijke budget van de VS is al flink overschreden, van een 8 miljard naar 92 miljard.

De Canadese ruimtevaartorganisatie draagt bij aan het internationale ruimtestation ISS met een zeer geavanceerde robotarm. Daarnaast levert Canada camerasystemen die zijn toegespitst op gebruik in de ruimte.

De Europese landen die deelnemen aan het ISS, onder de vlag van de ESA, leveren gezamenlijk onder meer een uitgebreid laboratorium (Columbus), datamanagementsystemen en de European Robotic Arm. Hiernaast hebben de ESA lidstaten Node 2 en 3 gemaakt, in ruil voor het vervoer van Columbus door NASA naar het ISS. Zo werd ook Cupola gemaakt, voor het vervoer van 4 buitenexperimenten: EuTEF, SOLAR, ACES en ASIM.

Op 3 april 2008 koppelde de Jules Verne, het Europese Automated Transfer Vehicle, zich aan het ISS. Dit vrachtruimteschip koppelt zich automatisch aan het ISS. Het zorgt voor bevoorrading en voor de afvoer van afvalstoffen. Europa levert een van de grootste bijdragen aan het ISS.

Onafhankelijk van de ESA levert Italië een drietal logistieke modules.

De Japanse ruimtevaartorganisatie levert een laboratorium en een grote hoeveelheid wetenschappelijke instrumenten.

Een duiker oefent met de Zvezdamodule in Sterrenstad

Na de VS en Europa levert Rusland de grootste bijdrage aan het ISS. Naast de transporten met de Progress-ruimtevaartuigen verzorgt Rusland servicemodules en onderzoekslaboratoria. Tevens bracht Rusland de eerste module van het ISS in een baan om de aarde. Zij hebben tot nu toe twee laboratoria geleverd, waaronder de Zarja. Deze module wordt gebruikt voor de communicatie en het controleren van het ruimtestation. In Sterrenstad zijn trainingsfaciliteiten aanwezig voor alle Russische modules.

De Braziliaanse ruimtevaartorganisatie zou instrumenten en bevestigingssystemen leveren om buitenexperimenten uit te kunnen voeren. Dit is van groot belang voor experimenten met langdurige blootstelling aan het ruimtevacuüm.

Beide landen hebben via de ESA bijgedragen aan de ontwikkeling van de Columbusmodule. De Belg Frank De Winne was in 2009 gedurende twee maanden de eerste niet-Amerikaanse en niet-Russische gezagvoerder van het ISS. De Nederlander André Kuipers verbleef tot 1 juli 2012 een half jaar in de ruimte, tijdens ISS Expeditie 30/31.

Zarja (onder) en Unity (boven) gekoppeld (juni 1999)

De Zarja-module, Engels: Zarya, (Russisch voor 'dageraad') verzorgt de energievoorziening, opslagruimte en bijsturing tijdens de beginfase van de bouw van het ruimtestation. Deze module is tussen 1994 en 1998 gebouwd en gefinancierd door de VS. Zarja is gelanceerd op 20 november 1998. Zarja heeft een lengte van 12,56 m, een diameter van 4,11 m en een massa van 19.323 kg. Na het in baan brengen van de module traden er problemen op met de stroomvoorziening, maar die konden eenvoudig worden opgelost.

Op 4 december 1998 lanceerden de Amerikanen de Unity-module (Engels: Eenheid) aan boord van de Spaceshuttle Endeavour. Een dag later, op 5 december, werd de koppeling tussen Zarja en Unity ingezet en op 12 december was deze voltooid. De Unity-module beschikt over een zestal koppelingspoorten waaraan later andere modules worden bevestigd. De Unity-module heeft een lengte van 5,49 m, een diameter van 4,57 m en een massa van 11.612 kg.

Ruimtetoilet van de Zvezda-module

De Zvezda-module (Russisch: ster) werd op 12 juli 2000 gelanceerd vanaf Bajkonoer. Als gevolg van de ernstige financiële problemen bij de Russen werd deze lancering niet verzekerd en was er geen back-up. Omdat de NASA dat erg riskant vond bouwden ze de Interim Control Module voor het geval dat de lancering van Zvezda zou mislukken of ernstige vertraging zou oplopen. De lancering van Zvezda verliep echter probleemloos.

Naast een cilindervormig werkcompartiment beschikt Zvezda over slaapplaatsen voor twee bemanningsleden, een fitnessruimte, een ruimtetoilet, een luchtsluis en een drukloze werkplaats. Verder beschikt ze over apparatuur voor lucht- en waterzuivering. Een op de grond beproefde methode om water uit urine terug te winnen bleek in het ISS echter onmogelijk. De dichtheid van beenderen in microzwaartekracht neemt af. Hierdoor scheidt het menselijk lichaam meer calcium via de urine uit. Het bezinksel verstopte de apparatuur.[2] Zvezda heeft een lengte van 13,10 m, een diameter van maximaal 4,15 m en een massa van 19.050 kg.

"Truss" (Integrated Truss Structure of ITS; truss = "vakwerk") vormt het geraamte van het ISS waarvan Z1 Truss (11 oktober 2000 gelanceerd) een tijdelijk koppelingsstuk vormt. Daarnaast bevat Z1 Truss gyroscopen, communicatieapparatuur en systemen om elektrische ladingen in het station te neutraliseren. De lengte van Z1 Truss is 4,90 m, de diameter 4,20 m en de massa is 8.755 kg.

De tweede Truss-module, P6 Truss, werd gelanceerd op 30 november 2000 en bevat een reeks zonnepanelen, radiatoren en pompen. Tot oktober 2007 was de P6 Truss gekoppeld aan de Z1 Truss. Bij shuttle vlucht STS-120 is de P6 Truss verplaatst naar de definitieve locatie aan de P5 Truss. P6 Truss heeft een lengte van 73,20 m, diameter van 10,70 m en een massa van 15.900 kg.

Het Destiny Laboratory werd op 7 februari 2001 gelanceerd en doet dienst als laboratorium. Er wordt onder andere (fundamenteel) onderzoek gedaan naar materialen en ziekten waarbij afwezigheid van zwaartekracht nodig is. Verder beschikt Destiny over systemen voor temperatuur- en luchtvochtigheidsbeïnvloeding. De bouw van het laboratorium is in 1995 begonnen door Boeing, het heeft een lengte van 8,53 m, diameter van 4,27 m en een massa van 14.515 kg.

De Canadarm2 werd op 19 april 2001 gelanceerd en is een robotarm die is gebaseerd op de robotarm die wordt gebruikt in de Space Shuttle, maar verder is ontwikkeld. Deze robotarm is van essentieel belang bij het verder uitbouwen van het ruimtestation. Hij beschikt over een zevental motoren en is in gestrekte staat 17,60 m lang. De massa van deze robotarm is 1.800 kg.

Op 12 juli 2001 werd de Quest Joint Airlock Module gelanceerd. Deze module is hoofdzakelijk bedoeld als geavanceerde luchtsluis om ruimtewandelingen te vereenvoudigen. Intern zijn er in de Airlock twee compartimenten te onderscheiden. De "Equipment lock" dient voor de opslag van ruimtepakken en apparatuur en vanuit de "Crew lock" kunnen astronauten de ruimte betreden. Dit systeem is net als de robotarm gebaseerd op Space Shuttle-techniek, maar verder verfijnd om lekkage van zuurstof te verminderen. De lengte van de Airlock is 5,50 m, de diameter is 4,00 m en de massa is 6.064 kg.

Dit kleine platform dient voor de opslag van reserveonderdelen van het ruimtestation en is gelanceerd met Spaceshuttle Discovery-vlucht STS-102 en geplaatst op 13 maart 2001. Het is geïnstalleerd op het Destiny Laboratory en weegt 2.676 kilogram.

De op 14 augustus 2001 gelanceerde Pirs Airlock/Docking-module stelt Russische Sojoez- en Progress-ruimtevaartuigen in staat om soepel aan te meren. Daarnaast is er een luchtsluis aanwezig waar Russische kosmonauten gebruik van kunnen maken bij ruimtewandelingen. De lengte van deze module is 5,00 m, de diameter is 2,20 m en de massa is 3.630 kg. Naar verwachting zal de Pirs in 2021 worden afgekoppeld en door een Progressvrachtcapsule uit zijn baan om de aarde worden geduwd. Dit gebeurt om ruimte te maken voor de Nauka-module.

Truss-raamwerk

De S0 Truss die op 8 april 2002 werd gelanceerd vormt samen met de andere Truss-modules het geraamte van het ISS. Uiteindelijk wordt de al eerder aangebrachte Canadarm2 aan de S0 Truss gekoppeld. De S0 Truss is 13,40 m lang, 4,60 m breed en heeft een massa van 12.247 kg.

Met de op 5 juni 2002 gelanceerde Mobile Base kan in de toekomst de eerder aangebrachte Canadarm2 over rails verplaatst worden om zodoende een groter gebied te kunnen bedienen.

De S1 Truss werd op 7 oktober 2002 gelanceerd en dient als koppelingsstuk voor de later toe te voegen Starboard MT. De S1 Truss is 13,70 m lang en 3,90 m breed. De massa bedraagt 12.598 kg.

De P1 Truss die op 23 november 2002 werd gelanceerd, is gekoppeld aan de S0 Truss en vormt daarmee de koppeling voor de later aan te brengen ULC-modules. De lengte is 13,70 m, de breedte is 3,90 m en de massa is 12.598 kg.

Dit platform dient voor de opslag van reserveonderdelen van het ruimtestation en is gelanceerd met Spaceshuttle Discovery-vlucht STS-114 en geplaatst op 26 juli 2005. Het is geïnstalleerd op de Quest Joint Airlock en weegt 2.676 kilogram.

De P3/P4 Truss die op 9 september 2006 werd gelanceerd met Spaceshuttle Atlantis-vlucht STS-115 en bestaat uit een set beweegbare zonnepanelen, zodat ze op de zon gericht kunnen worden. De P3/P4 Truss is gekoppeld aan de P1 Truss en heeft een breedte van 13,70 m en een massa van 15.900 kg. De uitgeklapte zonnepanelen hebben een "vleugelwijdte" van 73,2 m.

De P5 Truss werd op 9 december 2006 gelanceerd met Spaceshuttle Discovery-vlucht STS-116 en bestaat uit een constructie die als afstandhouder dient tussen de P3/P4 Truss en de P6 Truss (tijdens STS-120). De P5 Truss is 3,4 meter breed en weegt 5600 kilo.

De S3/S4 Truss is het tweede stuurboordsegment dat op 8 juni 2007 gelanceerd werd met Spaceshuttle Atlantis-vlucht STS-117 en op 12 juni 2007 werd vastgekoppeld aan het eerste stuurboordsegment S1. S3/S4 Truss bestaat uit een set zonnepanelen, die beweegbaar zijn zodat ook deze op de zon gericht kunnen worden en een stroomvoorziening vormen voor het ruimtestation.

De S5 Truss werd op 8 augustus 2007 gelanceerd met Spaceshuttle Endeavour-vlucht STS-118. De S5 Truss is de stuurboord-afstandhouderconstructie die tussen de S3/S4 Truss en de S6 Truss zit. De S5 Truss is 3,4 meter breed en weegt 1.864 kilo.

Dit platform dient voor de opslag van reserveonderdelen van het ruimtestation en is gelanceerd met Spaceshuttle Endeavour-vlucht STS-118. Het is het eerste grote onderdeel dat zonder hulp van astronauten is geïnstalleerd en enkel met behulp van de robotarmen van de Space Shuttle en ISS. ESP-3 is geïnstalleerd op de P3 Truss.

Node 2, omgedoopt naar "Harmony" is op 26 oktober 2007 aan het ISS gekoppeld. De module werd gebracht met Spaceshuttle Discovery-vlucht STS-120. Node 2 is gekoppeld aan Destiny. Het Europese ruimtelaboratorium Columbus en het Japanse Kibo-laboratorium zijn in 2008 aan Harmony gekoppeld. Tevens kon er een Multipurpose Logistics Module aan worden bevestigd. PMA-2, was de voornaamste koppelpoort voor de Spaceshuttle, zit aan het uiteinde bevestigd. In 2016 en 2018 zijn op de PMA-2 en PMA-3 vervangen door International Docking Adapters IDA-2 en IDA-3 die het mogelijk maken dat de Dragon 2 (zowel Cargo- als Crew-uitvoeringen) en de Starliner bij het ISS kunnen aankoppelen.

De Nadir- en de Zenit-poort op Node 2 worden gebruikt voor Cygnus- en HTV-vrachtschepen, en eerder werd ook de in 2020 buiten gebruik gestelde Dragon 1 er aangekoppeld.

Columbus is het primaire onderzoekslaboratorium voor de Europese ruimtevaartorganisatie ESA. Het laboratorium werd gebracht met Spaceshuttle Atlantis-vlucht STS-122 en werd 11 februari 2008 gekoppeld aan Harmony.

JEM ELM PS wordt aan ISS bevestigd

De Special Purpose Dexterous Manipulator, ook wel Dextre genoemd, is een tweearmige robot (of telemanipulator). Het is een onderdeel en uitbreiding van de reeds aanwezige Canadarm2. Dextre werd gelanceerd aan boord van Spaceshuttle Endeavour vlucht STS-123.

ELM PS is het eerste deel van het Japanse ruimtelaboratorium Kibo. Deze module werd gelanceerd aan boord van Spaceshuttle Endeavour op 11 maart 2008 was tijdelijk gekoppeld aan Harmony op 14 maart 2008. Nadat het hoofdlaboratorium (ELM PS) bevestigd is (bij shuttle vlucht STS-124), is deze module verplaatst en gekoppeld aan de JEM PM. De module is 4,4 meter in diameter, 4,2 meter lang en weegt 4,2 ton.

JEM PM is een Japanse wetenschapmodule voor het Internationale Ruimtestation ontwikkeld door JAXA. JEM PM is de grootste module die aan het ISS is gekoppeld en werd gelanceerd aan boord van Spaceshuttle Discovery-vlucht STS-124 op 31 mei 2008. Op 3 juni 2008 is de module aan het internationale ruimtestation ISS gekoppeld. De robotarm van het ISS kwam eraan te pas om het laboratorium te kunnen bevestigen. De Japanse astronaut Akihiko Hoshide en zijn Amerikaanse collega Karen Nyberg voerden de operatie uit. De module weegt 14,8 ton, is 4,4 meter in diameter en 11,2 meter lang.

De S6 Truss werd op 16 maart 2009 gelanceerd met Spaceshuttle Discovery-vlucht STS-119. De Truss werd op 19 maart aan ISS gekoppeld. De S6 Truss heeft een lengte van 73,20 m, diameter van 10,70 m en een massa van 15.900 kg.

Poisk, de Mini Research Module 2 werd op 10 november 2009 gelanceerd met een Sojoez raket en koppelde aan het Russische gedeelte van het ISS op 12 november 2009. MRM2 is bijna identiek aan de bestaande Pirs module en zal gebruikt worden om Sojoez en Progress capsules te ontvangen, heeft een luchtsluis om ruimtewandelingen mogelijk te maken en er zullen ook wetenschappelijke experimenten in worden uitgevoerd.

De Node 3 (Tranquility) werd op 8 februari 2010 met Spaceshuttle Endeavour-vlucht STS-130, samen met de Cupola, gelanceerd. Het is een module van ESA en de Agenzia Spaziale Italiana, de Italiaanse ruimtevaartorganisatie. De module bevat de meest geavanceerde life support systemen. Deze systemen zijn voor het hergebruiken van afvalwater, het genereren van zuurstof en het bevat een systeem om verontreinigingen te verwijderen uit de atmosfeer van het ISS. De Tranquility bevat ook een toilet voor de bemanning.

De Cupola werd op 8 februari 2010 met Spaceshuttle Endeavour-vlucht STS-130 gelanceerd. De Cupola is een observatieonderdeel gemaakt door de ESA. Het zorgt ervoor dat men verschillende werkzaamheden aan de buitenkant van het ISS kan zien en controleren, en voor aardobservatie.

De Rassvet Mini-Research Module werd op 14 mei 2010 met Spaceshuttle Atlantis-vlucht STS-132 gelanceerd. De Rassvet Mini-Research Module is een Russische module, bedoeld om vracht op te slaan en om Sojoez en Progress ruimteschepen te laten koppelen.

De Permanent Multipurpose Module Leonardo werd op 24 februari 2011 met Spaceshuttle Discovery-vlucht STS-133 gelanceerd. De module bevat reserveonderdelen en voorraden voor het ISS en zal permanent aan het ISS gekoppeld blijven.

De Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) werd op 16 mei 2011 met Spaceshuttle Endeavour-vlucht STS-134 gelanceerd. De AMS is bedoeld om te zoeken naar ongewone materie in de ruimte. De AMS is onder andere tot stand gekomen door CERN.

Het uitvouwen van de opblaasbare ISS-module BEAM in 2016.

Bigelow Expandable Activity Module (BEAM) is een kleine testmodule voor de veel grotere opblaasbare ruimtestationmodules die Bigelow Aerospace in ontwikkeling heeft. BEAM werd op 8 april 2016 in opgevouwen vorm in de achterbak van Dragon SPX-8 gelanceerd en op 16 april 2016 met behulp van de Canada2-arm gekoppeld aan de poort van de Traquility-node. Op 26 mei 2016 werd een poging gedaan de BEAM op te blazen. Nadat de voorspelde hoeveelheid benodigde lucht de module onvoldoende liet ontvouwen terwijl de druk in BEAM hoger dan gepland was werd de poging afgebroken. De oorzaak van het niet uitvouwen lag waarschijnlijk in de 10 maanden vertraging die de lancering had opgelopen. In die tijd zou de stof waarvan de wand gemaakt is stijf zijn geworden. Op 28 mei werd de module alsnog opgeblazen. In 2017 werd besloten BEAM nog zeker drie jaar aangekoppeld te houden en als opslagruimte voor wetenschappelijke experimenten te gaan gebruiken.

• Nauka, ook wel Multipurpose Laboratory Module (MLM) genoemd: Russische module voor aan het Russische segment, zal worden gebruikt voor experimenten. Lancering die meermaals werd uitgesteld wordt eind 2020 of begin 2021 verwacht.[3] Nauka zal Pirs vervangen.[4]
• European Robotic Arm: robotarm voor gebruik op het Russische gedeelte van het ISS, en zal tegelijk met Nauka gelanceerd worden.
• Nodal Module: Russische module voor het assisteren van koppelingen in het Russische segment, gepland voor 2022.[5]

• Habitable Commercial Module: op 27 januari 2020 selecteerde NASA het bedrijf Axiom Space om een commerciële verblijfsmodule voor het ISS te bouwen. Dit is de eerste van vijf modules die NASA voor ogen heeft om de openstelling van het ISS voor commerciële ruimtevaarders te faciliteren.[6] Dit cluster van tenminste vijf modules zou wanneer het ISS buiten gebruik wordt gesteld van het ISS moeten worden losgekoppeld en als zelfstandig commercieel ruimtestation moeten doorgaan.

• Universal Docking Module: vervangen door Multipurpose Laboratory Module
• Centrifuge Accommodations Module: laboratorium met gecontroleerde zwaartekracht
• Docking and Storage Module: vervangen door Multipurpose Laboratory Module
• Habitation Module
• Interim Control Module: was ontwikkeld voor het geval dat de lancering van de Zvezda zou falen
• Propulsion Module
• Russian Research Module: Russisch laboratorium: vervangen door Docking Cargo Module (DCM)
• Science Power Platform: reeks van zonnepanelen voor extra energievoorziening
• NASA X-38: Crew Return Vehicle: vervangen door een gewone Sojoez TMA en sinds 2016 Sojoez MS