Hvordan NASA planlægger at ødelægge den internationale rumstation, og de involverede farer

NASA har annonceret planer om, at den internationale rumstation (ISS) officielt skal nedlægges i 2031. Efter dusinvis af opsendelser siden 1998 fik stationen op og i kredsløb, vil det være en bedrift for sig selv at bringe den ned - risiciene er alvorlige, hvis tingene gå galt.

NASAs planer for nedlukningsoperationen vil kulminere i et brændende spring ind i midten af ​​Stillehavet - et sted kaldet Point Nemo, også kendt som "rumfartøjskirkegården", det fjerneste punkt fra al civilisation.

Finding Point Nemo vil være det sidste stop i en kompleks og flerfaset mission for at overføre ISS' operationer til nye kommercielle rumstationer og bringe den resterende struktur sikkert ned til Jorden.

Oprindeligt idriftsat for en 15-årig levetid, lever ISS alle forventninger. Den har allerede været i drift i 21 år, og NASA har givet grønt lys i et årti mere og derved fordoblet sin samlede planlagte tid i kredsløb.

Formål med ISS

ISS har muliggjort et gigantisk spring for videnskab og samarbejde på tværs af menneskeheden, der involverer fem forskellige rumorganisationer (USA, Rusland, Europa, Canada og Japan). Modulerne og dele af ISS er blevet bygget gradvist af mange forskellige lande, og kommer først i kontakt for første gang i rummet.

Den monumentale konglomeratstruktur strækker sig nu langs en fodboldbane og er det største menneskeskabte objekt i rummet. Den er synlig med det blotte øje fra Jorden, mens den fuldfører sine 16 daglige kredsløb og passerer 400 km over Jordens overflade.

Forskning i det såkaldte mikrogravitationsmiljø i ISS har givet gennembrud inden for lægemiddelopdagelse, vaccineudvikling og medicinske behandlinger i det sidste årti. ISS hjælper også med at overvåge Jordens økosystemer og naturkatastrofer i realtid. Det bruges til at teste fremtidige rumfartøjsteknologier og til at studere sundhedseffekter af langsigtede rumflyvninger for muligheden for fremtidig menneskelig udforskning af solsystemet.

På trods af, at forskningen ombord har taget fart, har NASA bemærket tegn på, at infrastrukturen og komponenterne bremser. For hver bane rundt om Jorden bliver ISS brændt af solstråling på den ene side og fryser til på den anden. Disse termiske ekstremer forårsager cyklisk ekspansion og sammentrækning, som slider på materialet. Rumstråling forkuller det gennemsigtige glas på solcellerne, som bruges til at drive stationen, og gentagen docking og frigørelse forårsager gradvis strukturforringelse, som i sidste ende vil føre til dens død.

Fremkomsten af ​​flyvende rumskrot udgør også en uplanlagt og katastrofal risiko for ødelæggelse. I 2016 slog et flyvevækst plet maling et vindue, og blot sidste år gik ISS-mandskabet i evakueringsstandby, da Rusland udslettede en død satellit med et missil, hvilket fik tusindvis af stykker affald til at flyve forbi stationen med 5 km i sekundet . På trods af dette vurderer NASA, at der er "høj tillid", at stationen vil se det igennem til udgangen af ​​2030.

Dekommissioneringsoperationen

Mens NASA har forpligtet sig til at vedligeholde stationen indtil 2030, mangler dens partnerorganisationer endnu officielt at skrive under, hvilket betyder, at den endelige beslutning om at de-kredse vil afhænge af politik lige så meget som teknik.

Hvis der opstår nedbrydning eller uplanlagt skade før den officielle nedlukning, udgør en fritfaldende ISS alvorlige farer. Faktisk ville det ikke være den første rumstation, der faldt ud af himlen. I 1979 blev NASAs Skylab-station ikke tanket op i tide og styrtede sammen, ude af kontrol, hvilket efterlod bidder af stationen spredt ud over Australien. Selvom ingen kom til skade, førte dette til reformer og retningslinjer for "design til død".

Design til død er et vigtigt princip for konstruktionen af ​​satellitter og anden kredsløbende ruminfrastruktur. Genstande, der falder frit fra kredsløb, skal desintegreres i små stykker for at sikre, at de ikke udgør en fare for mennesker på jorden.

ISS er for stor til at tilfredsstille design for demise-princippet, hvorfor vi har brug for specielle operationer til de-orbit. Eksperter vurderer, at hvis det styrtede ukontrolleret ned i et storbyområde, kunne det værste scenario være på skalaen af ​​en "9/11-begivenhed." Dette er dog højst usandsynligt.

In the planned, controlled, de-orbit operation for the ISS, newly built modules will first detach from the main structure and remain in orbit to eventually recombine as parts of future space stations. The ISS will then be gently decelerated by onboard thrusters, causing its orbiting altitude to gradually lower over the course of a few months.

The remaining descent will be more rapid, but controlled by a series of spacecrafts sent to attach and steer the structure as it begins to plummet towards Earth. As it re-enters the atmosphere the majority of the structure will burn away, however the remaining mass should remain on a targeted trajectory to its deep-sea resting place.

A Russian space station was previously brought safely down in the same way, however the ISS is approximately four times larger, so an operation on this scale remains untested.

New era

Before complete de-orbit in 2031, the ISS will first undergo a transition phase to sustain the crucial scientific research currently being conducted, and to form the basis of new industries in space.

Jeff Bazos' Blue Origin recently announced plans to replace the ISS with the company's privately-operated space station. Other key players include Northropp Grumman and Axiom Space (partnered with SpaceX) who have a contract to start building modules off of the existing ISS as early as 2024.

There are also plans for a Russian space station which is likely to comprise of modules detached from the existing ISS. Meanwhile China launched the first module of their independent Tiangong Space Station last year, and plan to complete its expansion in the coming months.

At present, NASA and its partner agencies oversee the use of their jointly owned infrastructure and are consulted on operations due to their governing expertise. However, times are changing and NASA now purchases seats on board spacecraft owned by SpaceX. Ultimately, NASA will become just another customer of commercial operators.