Nanoracksin ilmalukko

Avaruusaseman asukeille viedään uusi porstua

Avaruusasemalla on ongelma: sieltä on yllättävän vaikeaa saada tavaraa ulos avaruuteen. Tähän tulee pian parannus, kun ISS saa uuden ilmalukon – kaupallisen sellaisen.

NASA ja sen partnerit ovat hyväksyneet uuden kaupallisen hankkeen Kansainvälisellä avaruusasemalla toteutettavaksi: Nanoracks -yhtiö voi asentaa asemaan ilmalukon, jonka kautta voidaan lähettää paremmin pieniä satelliitteja avaruuteen.

ISS-asemalta lähetetään jo nyt (ja tulevaisuudessa yhä enemmän ja enemmän) pieniä Cubesat-tyyppisiä nanosatelliitteja, jotka ovat massaltaan muutamia kiloja ja jotka ovat kooltaan noin 10 x 10 x 30 cm. Suunnitteilla on myös lähettää suurempia samantyyppisiä satelliitteja, mutta hankaluutena asemalla on ollut se, ettei asemaa ole suunniteltu satelliittien lähetyspaikaksi.

Avaruusasemalta pääsee ulos avaruuteen tällä haavaa vain kolmesta paikasta. Asemalla on kaksi ihmisille tarkoitettua ilmalukkoa, joiden kautta avaruuskävelijät pääsevät siirtymään avaruusaseman paineistetusta sisätilasta avaruuden tyhjiöön ja päinvastoin.

Ilmalukko on vähän kuin talon eteinen, missä on kaksi ovea: yksi ulko-ovi ja toinen, joka sulkee sen talon sisäsuuntaan. Kun avaruuslentäjät menevät sisältä ilmalukon sisälle, he sulkevat sisäoven ja tyhjentävät eteisen ilmasta, jolloin he voivat avata luukun ulos ja siirtyä avaruuskävelylle. Takaisin tullessa tehdään päinvastoin, eli tullaan sisään, puhalletaan ilmalukko täyteen ilmaa ja siirrytään aseman sisälle.

Asemalla on tällaiset ilmalukot sen venäläisellä puolella ja läntisellä puolella. Kummatkin on suunniteltu siten, että ne sopivat parhaiten kummankin puolen avaruuspukujen kanssa käytettäväksi ja avaruuspuvut on varastossa ilmalukon luona.

Nämä ihmisten käyttöön suunnitellut ilmalukot ovat kuitenkin liian suuria pelkkien tavaroiden siirtämiseksi avaruuteen.

Tällaisia voivat olla tutkimuslaitteet tai pienet, avaruusasemalta omille teilleen vapautettavat pikkusatelliitit.

Niiden takia ei kannata tehdä riskaabelia ja hankalaa avaruuskävelyä, vaan homma voitaisiin hoitaa aseman robottikäsivarren avulla – kunhan vain tavarat saadaan ulos kätevästi.

Avaruusaseman japanilaisessa Kibo-tutkimusmoduulissa onkin pieni ilmalukko tutkimuslaitteiden ja näytteiden siirtämiseen aseman ja avaruuden välillä.

Sitä on käytetty viime aikoina aktiivisesti myös satelliittien siirtämiseen ulos. Satelliitit on laitettu erityiseen lähetystelineeseen, jota myös laukaisusovittimeksi kutsutaan. Se on laitettu ilmalukon sisään ja otettu sieltä robottikäsivarrella esiin ulkopuolella. Robottikäsi kurottaa satelliitit mukanaan kauemmaksi ja sinkoaa ne laukaisusovittimen sisältä sopivaan, aseman kannalta turvalliseen suuntaan.

Vuodesta 2009 alkaen tähän mennessä Kibosta on lähetetty yli sata pientä cubesatia avaruuteen.

Kibon ilmalukkoa ei ole kuitenkaan suunniteltu satelliitteja varten, ja sille on paljon muutakin käyttöä. Siksi nyt asemalle viedään uusi, erityisesti nanosatelliitteja varten suunniteltu ilmalukko.

Nanoracksin ilmalukko piirroksessa
Tältä uusi ilmalukko näyttää ulkoa. Sen keskellä oleva pieni luukku avatuu, ja satelliitit laukaistaan sen kautta avaruuteen. Alla on tartuntakohta robottikäsivarrelle; sitä tarvitaan ilmalukkoa paikalleen asennettaessa (ja jos sen sijoituspaikkaa asemalla täytyy myöhemmin muuttaa).

Sopimus Nasan ja NanoRacksin välillä perustuu siihen, että avaruusaseman käyttöä halutaan laajentaa yhä enemmän kaupalliselle puolelle. 

Alustava sopimus uudesta ilmalukosta tehtiin jo viime keväänä, mutta nyt suunnitelma on läpäissyt tarkistukset ja se voidaan toteuttaa. Asemalle ilmalukko viedään vuonna 2019.

Se nostetaan avaruusasemalle SpaceX:n Dragon-rahtialuksen paineistamattomassa osassa ja siirretään siitä avaruusaseman robottikäsivarrella Tranquility-moduulin päähän.

Nanoracks ostaa kiinnitysmekanismin Boeingilta, joka vastaa myös kaikista tarvittavista laitteistoista, jotka vaaditaan avaruusasemaan kiinnitettävässä lisämoduulissa.

Tranquilityssä on jo nyt kiinnitettynä ensimmäinen asemalle viety kaupallinen moduuli, Bigelow Aerospacen "puhallettava" moduuli BEAM, eli Bigelow Expandable Activity Module.

BEAM vietiin asemalle viime huhtikuussa ja sen toimintaa on siitä alkaen tarkkailtu koko ajan; moduulin ulkopinta on tehty taipuisasta materiaalista, jonka avulla se pystyttiin laajentamaan avaruudessa huomattavasti suuremmaksi kuin moduuli oli pakattuna avaruuteen lähetettäessä. Tällaista tekniikkaa voidaan käyttää vastaisuudessa tuomaan lisätilaa ja säästämään laukaisukustannuksissa – jos voin pintamateriaali kestää avaruuden olosuhteita.

Nyt näyttää siltä, että materiaali on kestävää ja moduuli toimii hyvin, joten Nasa ja Bigelow keskustelevat BEAMin ottamisesta normaaliin käyttöön. Asemalla kun tarvitaan lisätilaa.