آنچه باید برای زندگی در ایستگاه فضایی بین المللی بدانید

هفته گذشته راکت آنتارس که به شرکت Orbital Sciences تعلق داشت چند ثانیه پس از پرتاب منفجر شد. خوشبختانه این راکت سرنشینی نداشت اما حامل آذوقه مهمی برای فضانوردان مستقر در ایستگاه فضایی بین المللی بود با این حال جای هیچگونه نگرانی وجود ندارد چراکه آذوقه فضانوردانی که هم اینک در این ایستگاه فضایی استقرار دارند تا پایان ماه مارس 2015 تأمین است و این میزان حتی بیشتر از مقدار مورد نیازشان خواهد بود چراکه تعدادی از آنها تا پایان همین ماه به خانه باز می گردند.

افرادی که در ایستگاه فضایی بین المللی زندگی می کنند برای رفع اغلب نیازهایشان به کارکنان زمین وابسته هستند و در طول هر مأموریت فضایی مانند این قطعات یدکی و سخت افزاری مورد نیاز برای تعمیر تجهیزات و اکتشاف در سطح سیارات و مهم تر از آن غذا و دارو برایشان ارسال می شود. اما این امکانات بهداشتی و غذایی بسته بندی شده کاملا با آنچه ما به طور معمول استفاده می کنیم فرق دارند: برای نمونه شامپو و صابونی که برای آنها ارسال می شود نیازی به آب برای شستشو ندارد و غذایشان هم معمولا به صورت نوعی پودر فاقد آب است.

دوست دارید در مورد زندگی در فضای بدون جاذبه بیشتر بدانید؟ این مطلب را تا انتها بخوانید تا بدانید که فضانوردان هر روز از زندگی خود در ایستگاه فضایی بین المللی را چگونه می گذرانند، چه کارهایی انجام می دهند و حتی چگونه مواد غذایی درون بدنشان را دفع می کنند.

ایستگاه فضایی بین المللی چیست و بشر از چه زمانی زندگی در آن را آغاز کرد؟

ایستگاه فضایی بین المللی نوعی ماهواره مسکونی است که در هر 90 دقیقه یک بار از ارتفاع 220 مایلی به دور زمین می گردد و این بدان معناست که در طول یک روز، خورشید 16 مرتبه برای ساکنین این ایستگاه طلوع و غروب می کند. ایستگاه فضایی بین المللی پروژه ای عظیم است و تنها به یک کشور تعلق ندارد: ناسا (از ایالات متحده آمریکا)، روسکاسموس (از روسیه)، جاکسا (از ژاپن) اِسا (از چندین کشور اروپایی) و سی اس ای (از کانادا) همگی در ساخت این ایستگاه مشارکت داشته اند. این سازمان های فضایی به صورت مستمر فضانوردانی (و بعضا «فضانوردان روسی») را برای مدت 6 ماه به این ایستگاه می فرستند. نخستین تیم از این فضانوردان در 31 اکتبر سال 2000 میلادی عازم فضا شد. شمار فضانوردان ساکن در این ایستگاه در برخی بازه های زمانی به عدد 10 می رسد و گاهی هم تعدادشان از دو یا سه نفر تجاوز نمی کند.

فضانوردان آمریکایی چگونه به ایستگاه فضایی می روند و باز می گردند؟

ممکن است دوست داشته باشید بدانید فضانوردان آمریکایی چگونه بدون در اختیار داشتن فضاپیمای شاتل عازم این ایستگاه می شوند. پاسخ ساده است: آنها بابت هر نفر 71 میلیون دلار به روسیه می پردازند و سفرهای خود به ایستگاه فضایی یا بالعکس را از طریق فضاپیمای سایوز انجام می دهند. رانی گاران فضانورد آمریکایی که در سال 2011 میلادی ساکن این ایستگاه بوده است در این رابطه گفت که کپسول های سایوز واقعا کوچک هستند و به راحتی می توانید کوچکترین حرکات آن را احساس کنید. او حتی فرایند ورود به جو کره زمین را به سقوط از روی آبشار نیاگارا آن هم از داخل یک بشکه تشبیه کرد که در نهایت با یک برخورد سریع پایان پیدا می کند. اما خبر خوب برای فضانوردان این است که حالا چنین سفری تنها 6 ساعت به طول می انجامد و این در حالی است که تا همین چند سال پیش مجبور بودند دو روز را در این کپسول ها سپری کنند تا به مقصد برسند.

در هر صورت روشن نیست که اختلافات اخیر رخ داده میان ناسا و آژانس فضایی روسیه چه تأثیری بر مأموریت های آتی آنها خواهد داشت. در حال حاضر ناسا با شرکت های فضانوردی خصوصی مشغول همکاری است تا سفینه های فضایی خود را برای ارسال انسان به ایستگاه فضایی بسازد و پرواز از خاک آمریکا را از سال 2017 آغاز کند. با این همه، در داخل ایستگاه فضایی، جو به گونه دیگری است و فضانوردان اجازه نمی دهند که سیاست بر آنها تأثیر بگذارد. کدی کولمن یکی از فضانوردان ناساست که در مصاحبه ای اظهار داشت تأکید فضانوردان ساکن این ایستگاه بر روابط غیر سیاسی است و تنها اشتراکاتشان برای آنها اهمیت دارد.

فضانوردان ساکن در ایستگاه فضایی دقیقا چه کاری را انجام می دهند؟

از کدی که یکی از فضانوردان این ایستگاه است خواسته شد تا شرح فعالیت های روزانه خود در این ایستگاه را شرح دهد و او نیز در پاسخ جدول زیر را ارائه کرد:

·         7 صبح: بیدار شدن از خواب

·         7:10 : گردهمایی اعضا

·         7:30 تا 8: صبحانه و آماده شدن برای کار

·         8 تا 12 ظهر: انجام عملیات های اکتشافی طبق دستور

·         12 تا 12:30: صرف نهار

·         12:30 تا 6: انجام فعالیت های اکتشافاتی بیشتر

·         6 تا 6:30: برگزاری کنفرانس با همکاران مستقر روی زمین برای بررسی فعالیت های انجام شده در طول روز و تصمیم گیری در مورد فعالیت های روز بعد

·         6:30 تا 7:30: صرف شام و تماشای خبرهای روز قبل که توسط تیم زمین ضبط و مخابره شده است.

·         7:30 (نیمه شب): پاکسازی و مطالعه دستورالعمل های ارائه شده در مورد شرح فعالیت های روز بعد و سپری کردن اوقات با خانواده و تماشای نمای فوق العاده زیبای بیرون از پنجره داخل ایستگاه

·         زمانی از روز (5 تا 6 روز در هفته): 2 ساعت ورزش (2 ساعت کار با تردمیل و 70 دقیقه هم انجام تمرینات مقاومتی)

·         در روزهای جمعه فضانوردان روی پروژه های شخصی شان کار می کنند و به صورت دسته جمعی به تماشای فیلم می نشینند.

زمانی که یک فضانورد انجام یک فعالیت اکتشافاتی را در دستور کار خود ندارد وقت خود را صرف انجام امور تعمیری و آماده سازی برای فعالیت های خارج از سفینه می کند که احتمالا با عنوان راهپیمایی های فضایی می شناسیدش.

فضانوردان چه نوع فعالیت های اکتشافاتی یا تعمیراتی را انجام می دهند؟

ایستگاه فضایی بین المللی از سال 2000 میلادی تعداد بیشماری مأموریت اکتشافاتی جداگانه برای دیگر سازمان های دولتی، شرکت های خصوصی و مؤسسات آموزشی انجام داده است. این مأموریت‌ها از لحاظ ماهیت کاملا با یکدیگر فرق دارند: گاهی اوقات از آنها خواسته می شود که در فضا کدو پرورش دهند و گاهی هم باید به مشاهده لانه مورچه ها بنشینند، این اواخر هم از آنها خواسته شده که چاپ سه بعدی را در فضای بدون جاذبه امتحان کنند و پتانسیل ربات های فضانورد را برای کمک به فضانوردان انسان بررسی نمایند. زمانی که از کولمن خواسته شد جالب ترین مقوله در فضا را نام ببرد او به خود فضانوردان اشاره کرد. او خود را «یک تجربه ناطق و راه رونده مبتلا به پوکی استخوان» خواند چراکه انسان در فضای خارج از جو 10 برابر سریع تر از یک فرد 70 ساله تراکم استخوانی خود را از دست می دهد و به عبارت دیگر دچار پوکی استخوان می شود. براساس اطلاعات به دست آمده از نمونه خون و ادرار این فضانوردان به بشر کمک می کند که فرایند از دست دادن تراکم استخوان و بازسازی آن را بهتر درک کند.

[videojs mp4="http://cdn.digiato.com/Monthly+ISS+Research+Video+Update+for+September+2014-2.mp4"]

 

اعضای ساکن در این ایستگاه علاوه بر انجام مأموریت های یاد شده وظیفه دارند که وضعیت ایستگاه را نیز تحت نظر بگیرند چراکه در نهایت اگر مشکلی هم وجود داشته باشد، مسأله مرگ و زندگی آنها در میان است و خودشان باید کاری بکنند. گاهی اوقات آنها مجبورند که قطعاتی را در فضای خارج از ایستگاه تعمیر یا زباله های فضایی (ضایعاتی که در فضا هستند و ممکن است پس از برخورد به ایستگاه باعث آسیب رسیدن به آن شود) را پاکسازی کنند. در مواردی مانند این، دو نفر از اعضا، لباس های فضانوردی خود را بر تن می کنند و به فضای بیرون قدم می گذراند. جالب است بدانید که در یکی از مهم ترین راهپیمایی های فضایی که در سال های اخبر رخ داد، سانیتا ویلیامز یکی از ساکنین ایستگاه فضایی قدم به محیط بیرون از ایستگاه گذاشت و با استفاده از مسواک خود سیستم برق خورشیدی آنجا را تعمیر کرد.

راهپیمایی های فضایی عموما زمان بر هستند و به همین دلیل آژانس فضایی کانادا نوعی روبات نام دکستر را به فضاپیمای Canadarm2 متصل کرده است. این ربات نوعی بازوی مکانیکی دارد که سفینه های بدون سرنشینی که به سمت ایستگاه حرکت می کنند را می گیرد و مانع از برخوردشان با ایستگاه می شود که از آن جمله می توان به کپسول دراگون متعلق به SpaceX اشاره نمود. دکستر از راه دور و از روی کره زمین کنترل می شود و تعمیرات کوچک را به جای اعضای ایستگاه انجام می دهد و حتی یک بار هم از آن برای تعمیر خود Canadarm2 استفاده شد.

فضانوردان چگونه پاکیزگی خود را حفظ کرده یا از توالت استفاده می کنند؟

مو، ذرات ناخن یا قطرات آب مضرات فراوانی برای تجهیزات گرانقیمت فضانوردی دارد؛ حال اگر نیروی جاذبه بسیار کمی که در این ایستگاه وجود دارد را هم در نظر بگیریم این ضایعات قطعا می توانند دردسرساز شوند. به همین دلیل، اعضای ساکن در ایستگاه فضایی به شدت نسبت به بهداشت بدن خود حساس هستند. کریس هادفیلد فرمانده تیم اعزامی کانادا (که به خاطر حضورش در ایستگاه فضایی بین المللی در سال 2013 به ابر ستاره شبکه های اجتماعی بدل شد) در این رابطه گفت که آنها حتی پس از مسواک زدن، خمیردندانشان را می بلعند.

[videojs mp4="http://cdn.digiato.com/Chris+Hadfield+Brushes+his+Teeth+in+Space.mp4"]

 

هادفیلد همچنین ویدئوهایی را در یوتیوب منتشر کرد و در آنها نشان داد که چگونه (با استفاده از صابونهای فاقد کف) دست و صورتشان را می شویند، یا از طریق نوع خاصی از ژل موی بدنشان را اصلاح می کنند، با کمک دستگاه مکش موهایشان را کوتاه می کنند و یا چطور ناخن هایشان را می گیرند (هر ذره از این ناخن ها را پس از جدا شدن در هوا می گیرند). کولمن هم گفت که فضانوردان از نوع خاصی شامپو استفاده می کنند که نیازی به شستشو ندارد و برای شستن بدنشان هم دوش نمی گیرند و در عوض با یک تکه اسفنج این کار را انجام می دهند.

حال که فهمیدیم اعضای تیم ایستگاه فضایی بین المللی چگونه خود را پاکیزه نگه می دارند، بهتر است در مورد شیوه دفع مواد غذایی آنها صحبت کنیم. ساکنان ایستگاه فضایی بین المللی نمی توانند از همان توالت های مرسوم سطح کره زمین استفاده کنند. در توالت های فضایی از نوعی سیستم مکش برای جمع کردن ضایعات بدن انسان استفاده می شود و این ضایعات سپس در داخل کیسه هایی جمع شده و درون محفظه های آلومینیومی در گوشه ای نگهداری می شوند تا اینکه پر شوند. هرکدام از این محفظه ها که تا لبه پر شد درون جو پرتاب می شود و در زمان رد شدن از جو زمین می سوزد و از بین می رود. تریسی کالدول دایسون (که در سال 2010 یکی از اعضای این تیم بود) به هافینگتون پست گفت علیرغم آنکه این توالت ها کار ما را راه می انداخت، مطمئنا در زمان ساخت آن زنان را در نظر نگرفته بودند چراکه طراح آن آژانس فضایی روسیه بوده است که اغلب اعضای آن را مردان تشکیل می دادند.

هادفیلد در ادامه گفت که ادرار اعضای تیم هم مستقیما وارد سیستم بازیافت آب می شود و اعضا از آن برای نوشیدن یا آبدار کردن غذای خود استفاده می کنند. عجیب است اما صحت دارد، ادرار فضانوردان مجددا وارد چرخه غذایی آنها می شود!

غذا، سرگرمی و اینترنت چه می شود؟

غذای فضانوردان ساکن در ایستگاه فضایی نیز عمدتا به شکل مقادیر کوچک بسته بندی می شود تا آسان تر بتوانند آن را مصرف کنند. این فضانوردان وعده های غذایی مختلف را دریافت می کنند و از غذای اصلی گرفته تا دسر همگی را در برنامه غذایی خود دارند. برخی از این وعده ها بسته بندی شده و آماده خوردن است، در حالی که برخی دیگر (مثلا پودر اسفناج یا بستنی) نیاز به افزودن آب دارند تا قابل خوردن شوند. اعضای تیم موظفند که این بسته ها پس از صرف غذا دور بریزند و مانع از جمع شدن زباله یا هر نوع باقیمانده غذا در داخل تجهیزات شوند. این سخت گیری ها در حدی است که برخی از فرماندهان به خصوص خوردن غذاهای تند و تیز و یا غذاهایی که در حین خوردن پودر می شوند را برای فضانوردان ممنوع می کنند.

اعضای ایستگاه فضایی بین المللی به تجهیزات رسانه ای متعددی دسترسی دارند: از فیلم گرفته تا برنامه های تلویزیونی، کتاب و موسیقی همگی این موارد را در اختیار دارند. اما در نظر گاران و بسیاری دیگر که مدتی را در این ایستگاه زندگی کرده اند هیچ چیز مانند تماشای منظره بیرون و عکسبرداری از سیاره زمین از چنین مسافتی لذت بخش تر نیست. به همین دلیل است که در زمان سرچ گوگل با تعداد زیادی عکس با عنوان «عکس هایی از ایستگاه فضایی بین المللی» روبرو می شوید.

اما آپلود کردن این تعداد عکس از فضای خارج از زمین در داخل شبکه های اجتماعی حکایت از آن دارد که این فضانوردان در داخل ایستگاه به اینترنت دسترسی دارند. طبق گفته کلایتون اندرسون، ایستگاه فضایی بین المللی در سال 2010 به اینترنت دسترسی پیدا کرد هرچند که کولمن می گوید در سال 2011 که به این ایستگاه آمد سرعت اینترنت بسیار پایین بود و از آن برای برقراری ارتباط با تیم زمین و همچنین ارتباط تصویری و صوتی با خانواده هایشان استفاده می کردند. این ارتباط از طریق کانال های S Band (طیف خاصی از امواج الکترومغناطیس) امکان پذیر بود، با این حال آنگونه که اندرسون می گوید سرعت اینترنت به قدری پایین بود که ارزش استفاده در سفر فضایی اش را نداشت. اما این روزها اینترنت در ایستگاه فضایی بین المللی (که با استفاده از یکی از ماهواره های مخابراتی ناسا برقرار شده است) سرعتی برابر با 300 مگابیت بر ثانیه دارد.

فضانوردان چگونه مراقب سلامت فیزیکی شان هستند؟

در نخستین روزهای اقامت فضانوردان در ایستگاه فضایی بین المللی امکان ابتلا آنها به بیماری «فضازدگی» زیاد است و علائمی مانند تهوع و سرگیجه را از خود نشان می دهند. در چنین مواردی معمولا به آنها نوعی کیسه خاص داده می شود که حاوی چند ورق دستمال است تا دهانشان را با آن پاک کنند و همچنین این کیسه ها کاملا مهر و موم هستند تا ذرات تهوع فرد از آن به بیرون نشت پیدا نکند. اما با گذر زمان بدن آنها به این شرایط عادت می کند هرچند که پاره ای تغییرات فیزیکی را در خود مشاهده می کنند؛ برای مثال حدودا یک اینچ (2.54 سانتی متر) بلند قد تر می شوند که این نیز در نتیجه کشیده شدن ستون فقرات رخ می دهد یا اینکه به خاطر حرکت مایعات بدن به سمت بالا، صورتشان دچار تورم می شود. متأسفانه بعضا مشاهده شده که برخی از این افراد دچار مشکلات بینایی هم می شوند و برق سریعی را مقابل چشمان خود احساس می کنند. ناسا همچنان در تلاش است تا علت اصلی این مسأله را بیابد و برای همین هم از اعضای ایستگاه فضایی بین المللی خواسته است تا چشمهای یکدیگر را بررسی کنند و نتیجه این بررسی ها را به صورت مرتب برای زمین ارسال کنند. هرچند برخی از پژوهشگران باور دارند که این مسأله از افزایش فشار در داخل جمجمه این فضانوردان -که به واسطه حرکت رو به بالای مایعات اتفاق می افتد- نشأت می گیرد.

[videojs mp4="http://cdn.digiato.com/Exercise-2.mp4"]

 

مسأله دیگر این است که هرچه مدت زمان بیشتری را در فضا سپری کنید، به خاطر نبود نیروی جاذبه به میزان بیشتری از تراکم استخوان و ماهیچه شما کاسته می شود. بله شناور بودن در فضا هیجان انگیز است اما اگر این تنها کاری باشد که در ایستگاه فضایی انجام می دهید نابود خواهید شد. خوشبختانه اعضای ایستگاه فضایی می توانند با روزی دو ساعت ورزش از طریق تجهیزات ورزشی مشخص مثلا دوچرخه ثابت، ترد میل (با تعداد زیادی تسمه برای کم کردن وزن) و یک وسیله ورزشی مقاومتی پیشرفته که از طریق مکش حرکات کششی را شبیه سازی می کند با این مشکل مبارزه کنند. ویلیامز حتی یک بار از این وسیله برای شبیه سازی شنا استفاده کرد و توانست که یک دور مسابقه سه گانه را در فضا به اتمام برساند.

سلامت روحی فضانوردان چگونه تأمین می شود؟

خوب طبق آنچه تا به اینجا خواندیم ساکنین ایستگاه فضایی بین المللی می توانند از ماهیچه ها و استخوان های خود مراقبت کنند اما سلامت روحی آنها چه می شود؟ کولمن به ما گفت که در طول اقامت خود هر دو هفته یکبار با یک روانپزشک صحبت می کرده هرچند که این اختیار را نیز داشت که دفعات این مشاوره را از این هم بیشتر کند. علاوه بر این ارتباط مستمر ساکنین ایستگاه فضایی بین المللی با اعضای خانواده شان هم اثرات مثبتی بر روحیه آنها داشت. کولمن در ادامه صحبت های خود گفت اهمیت این مأموریت ها زمانی روشن می شود که در ایستگاه فضایی اقامت دارید و به آسانی با همکاران و دوستان خود کنار می آیید. این کار به مراتب آسان تر از زمانی است که روی زمین هستید و پیدا کردن اهداف مشترک با همکارانتان آنچنان ساده نیست.

آیا فضانوردان هم می خوابند؟

احتمالا با در نظر داشتن کارهایی نظیر اکتشافات فضایی، نگهداری تجهیزات و تمرینات بدنی تصورتان این است که این انسان ها هیچگاه نمی خوابند. اما اینطور نیست و آنها حتی می توانند در زمانی که به حالت شناور هستند هم بخوابند. آنها اتاق هایی شخصی برای خواب دارند هرچند که این اتاق ها فضاهایی محصور و کوچک هستند و مجبورند در داخل کیسه های خوابی که به حالت عمودی در داخل آنها قرار داده شده است بخوابند تا در حین خواب ساکن حرکتی نداشته باشند.

[videojs mp4="http://cdn.digiato.com/Sleeping+in+Space.mp4"]

 

اعضای تیم می توانند در طول شبانه روز تا 8 ساعت و سی دقیقه در شبانه روز بخوابند با این حال اغلب آنها ترجیح می دهند که 6 ساعت یا کمی بیشتر بخوابند زیرا بدن در فضایی که نیروی جاذبه در آن اندک باشد به ندرت دچار خستگی می شود.

شما هم علاقمند هستید؟

اگر فکر می کنید که توانایی تعمیر تجهیزات ماهواره ای با استفاده از مسواک یا اتمام رقابت سه گانه شنا در فضا را دارید می توانید خود را برای یک دوره آموزشی سه ساله آماده کنید و پس از دریافت مدرک خود (با نمره های بالا) و 1000 ساعت پرواز با هواپیماهای جت، امتحانات دشوار فیزیکی را پشت سر بگذارید و به جمع این فضانوردان بپیوندید. علاوه بر اینها پیش از آنکه بتوانید سوار فضاپیمای سایوز شوید باید زبان روسی را هم یاد بگیرید. اگر همچنان علاقمند به این کار هستید زودتر دست به کار شوید!