Międzynarodowa Stacja Kosmiczna, MSK (ang. International Space Station, ISS; ros. Международная Космическая Станция, МКС; trb.: Mieżdunarodnaja Kosmiczeskaja Stancyja, MKS) – pierwsza stacja kosmiczna wybudowana z założenia przy współudziale wielu krajów. Składa się obecnie z 15 głównych modułów (docelowo ma ich liczyć 16) i umożliwia jednoczesne przebywanie sześciu członków stałej załogi (trzech do roku 2009). Pierwsze moduły stacji zostały wyniesione na orbitę i połączone ze sobą w 1998 roku. Pierwsza stała załoga zamieszkała na niej w roku 2000. Źródłem zasilania ISS są baterie słoneczne, transportem ludzi i materiałów do 19 lipca 2011 zajmowały się amerykańskie wahadłowce programu STS (od lutego 2003 do 26 lipca 2005 wstrzymane z powodu katastrofy Columbii) oraz rosyjskie statki kosmiczne Sojuz i Progress. Po zakończeniu amerykańskiego programu wahadłowców w 2011 roku, jedynym przewoźnikiem astronautów stały się rosyjskie rakiety Sojuz.

Na stacji znajduje się sprzęt radiowy na potrzeby krótkofalarstwa (projekt ARISS). Ma ona także przydzielone własne znaki wywoławcze: amerykańskie NN1SS oraz NA1SS, rosyjski RZ3DZR oraz niemiecki DL0ISS.

Administracja prezydenta Busha planowała wstrzymać finansowanie stacji po 2015 roku, co skutkowałoby zdjęciem stacji z orbity na początku 2016. Planom tym przeciwstawiła się administracja prezydenta Obamy, która przedłużyła finansowanie do 2020 roku^[3], a potencjalnie nawet do 2028^[4].

Stacja jest na tyle duża, a jej moduły baterii słonecznych odbijają tyle światła słonecznego, że jest widoczna z Ziemi jako obiekt poruszający się po niebie (w perygeum przy 100% oświetleniu) z jasnością do -5,1^[5] lub -5,9^[6] magnitudo.

Powstanie

Międzynarodowa Stacja Kosmiczna powstała w wyniku połączenia projektów budowy rosyjskiej stacji Mir-2, amerykańskiej Freedom oraz europejskiej Columbus. Miały one na celu spełnienie marzenia o stałym pobycie ludzi w kosmosie. Udaje się je realizować od 2 listopada 2000 roku, kiedy to na ISS dotarła pierwsza stała załoga w składzie: William Shepherd, Jurij Gidzenko oraz Siergiej Krikalow (misja Sojuz TM-31). Pierwotnie stacja miała nazywać się Alfa (pierwsza)^[7], jednak sprzeciwiła się temu strona rosyjska, twierdząc, że pierwszy był radziecki Salut 1 z 1971 roku. W zamian zaproponowała nazwę „Atlant”, co z kolei nie spodobało się Amerykanom ze względu na zbytnie podobieństwo do zatopionej w morzu Atlantydy. Wobec braku innych pomysłów Międzynarodowa Stacja Kosmiczna do dziś nie posiada własnego imienia.

Pierwsze plany budowy stacji kosmicznej wspólnie przez USA, Japonię i Europejską Agencję Kosmiczną pojawiły się jeszcze w latach 80. przy projekcie stacji Freedom^[7]. Projekt ten został ostatecznie zarzucony, na rzecz budowy stacji międzynarodowej. Od 1991 w prace włączyła się także Kanada, a w 1993 - Rosja^[7]. Wykorzystano przy tym niezrealizowane koncepcje stacji Freedom, rosyjskiej Mir-2^[8] (której planowany moduł bazowy, DOS-8 stał się elementem segmentu rosyjskiego) oraz europejskiej stacji Columbus (z projektu wykorzystane jedynie moduł laboratorium orbitalnego^[9] wyniesiony na orbitę w 2008). Projekt miał być realizowany w trzech etapach:

Początkowo budżet programu na okres od roku 1994 do ukończenia budowy miał zamknąć się w kwocie 17,4 miliarda dolarów^[7], lecz do momentu wystrzelenia pierwszego modułu w końcu 1997 roku wzrósł ponad dwukrotnie, do 40 miliardów dolarów. W 1998 roku do projektu dołączyła Brazylia. Pierwszy element stacji, rosyjski moduł Zarja, został wyniesiony na orbitę 20 listopada 1998 roku. Do przybycia pierwszej załogi ISS wzbogaciła się o kolejne dwa moduły - amerykański Unity i rosyjski Zwiezda.

Państwa biorące udział w projekcie

Eksploatacja

Głównym zadaniem Międzynarodowej Stacji Kosmicznej ma być prowadzenie badań naukowych w warunkach mikrograwitacji, niemożliwych do osiągnięcia na Ziemi. Mają one pozwolić na udoskonalenie metod prowadzenia upraw, lepsze poznanie działania ludzkiego organizmu (a więc i możliwość wynalezienia nowych leków) oraz pomóc rozwiązać wiele innych problemów na Ziemi. Do tej pory nie dokonano jednak na ISS żadnego przełomowego odkrycia.

Loty do ISS

Dotychczas odbyto do stacji 37 lotów amerykańskich wahadłowców (program STS został zakończony w 2011 roku) oraz 41 załogowych lotów rosyjskich Sojuzów (stan na grudzień 2014). Od 2000 roku ISS zaopatrywana jest przez rosyjskie promy towarowe Progress M, w kwietniu 2008 do stacji po raz pierwszy zadokował ATV - pojazd transportowy skonstruowany przez ESA, we wrześniu 2009 r. odbył się pierwszy lot japońskiego HTV, a od października 2012 r. stacja zaopatrywana jest także przez statki towarowe Dragon^[10].

W marcu 2013 r. Sojuz TMA-08M startując z kosmodromu Bajkonur dotarł do ISS w rekordowym czasie 5 godzin 45 minut^[11].

Stałe załogi

 Osobny artykuł: Lista ekspedycji na Międzynarodową Stację Kosmiczną.

Począwszy od 1998 roku na ISS przebywało 170 osób, z tego 50 było członkami stałych załóg w ramach 20 ekspedycji. Dla porównania - rosyjską stację Mir w ciągu 14 lat odwiedziło łącznie 137 ludzi. Niemal 1/4 wszystkich astronautów stanowiło załogę Międzynarodowej Stacji Kosmicznej lub pojazdów ją obsługujących.

Pierwotnie stałe załogi składały się z trzech osób, wymienianych amerykańskimi wahadłowcami, jednakże po unieruchomieniu amerykańskich wahadłowców po katastrofie Columbii czasowo zmniejszono ich liczebność do dwóch. Do trzyosobowych załóg powrócono w 2006 r.; trzeci członek załogi był wymieniany przez wahadłowce. Natomiast od 2009 r. na stacji przebywają pełne, 6-osobowe załogi. W związku z wycofaniem wahadłowców z użytku wymiana załóg odbywa się wyłącznie za pomocą rosyjskich Sojuzów.

Członkowie załóg ISS otrzymują następujące funkcje: dowódca ekspedycji (amer. CDR lub ros. KOM), inżynier pokładowy (amer. FE lub ros. BI), dowódca statku ratunkowego Sojuz (zawsze Rosjanin, KK) oraz pracownik naukowy ISS (SO, wprowadzone we wrześniu 2002).

Kosmiczni turyści

W 2001 roku na ISS gościł pierwszy w historii kosmiczny turysta^[12]. Amerykański milioner Dennis Tito zapłacił 20 milionów dolarów za niecałe osiem dni (7 dni 22 godziny 4 minuty) pobytu w kosmosie w dniach od 28 kwietnia do 6 maja. Drugim turystą był Mark Shuttleworth z RPA. Trzecim turystą został Gregory Olsen w 2005 roku, który poleciał na Międzynarodową Stację Kosmiczną pomimo złego stanu zdrowia. Pierwszą kobietą-turystką w kosmosie została Amerykanka pochodzenia irańskiego Anousheh Ansari. Pierwotny kandydat do lotu Sojuz TMA-9 Daisuke Enomoto został odsunięty z powodów medycznych.

ISS była także miejscem pierwszego kosmicznego ślubu. 10 sierpnia 2003 roku rosyjski astronauta Jurij Malenczenko ożenił się z Ekateriną Dimitriewą, która przebywała wówczas w Teksasie.

30 września 2009, na pokładzie statku kosmicznego Sojuz TMA-16, Kanadyjczyk Guy Laliberté jako siódmy turysta kosmiczny udał się na Międzynarodową Stację Kosmiczną^[13]. Za swój lot zapłacił 35 milionów dolarów.

Etapy montażu ISS

 Osobny artykuł: etapy montażu ISS.

Zagrożenia

Największym zagrożeniem dla stacji jest możliwość zderzenia z osiągającymi ogromne prędkości meteoroidami. Proponowanym zabezpieczeniem jest „laserowa miotła”, która mogłaby błyskawicznie niszczyć owe odłamki. Jej wprowadzenie będzie jednak wymagało zmiany przepisów zabraniających używania broni laserowej w kosmosie. Ponadto istnieje możliwość zderzenia stacji z kosmicznym odpadkiem o średnicy ponad 1 cm. Innym niebezpieczeństwem związanym z przebywaniem w przestrzeni kosmicznej są strumienie naładowanych cząstek powstających podczas wybuchów na Słońcu. Powodują one awarie instalacji elektrycznych nawet na Ziemi i mogłyby poważnie uszkodzić stację kosmiczną, którą jedynie częściowo ochrania ziemska magnetosfera.

Wirusy komputerowe kilkakrotnie atakowały laptopy, z których korzystają astronauci. Najbardziej znany przypadek został ujawniony przez specjalistów z firmy, która zajmuje się cyberbezpieczeństwem. W 2008 roku na stację zostało zawleczone złośliwe oprogramowanie (malware) w postaci wirusa komputerowego o nazwie W32.Gammina.AG. Dostał się na ISS prawdopodobnie wraz z należącym do rosyjskiego kosmonauty USB, które zainfekowało przynajmniej dwa laptopy załogi. Po tym zdarzeniu na laptopach astronautów zastąpiono podatny na infekcje system operacyjny Windows XP bezpieczniejszym Linuksem^[14].

Moduły stacji

Po zakończeniu budowy, stacja będzie liczyć 16 hermetyzowanych modułów, o łącznej objętości około tysiąca m³. Są to moduły laboratoryjne, dokujące, śluzy, łączniki. Obecnie 15 z tych modułów zostało dołączonych do stacji. Są one wynoszone na orbitę za pomocą wahadłowców, rakiet Proton lub Sojuz.

Moduły zainstalowane

Moduł	Numer misji	Data startu	Rakieta	Kraj	Widok
Zarja (FGB)	1A/R	20 listopada 1998	Proton K	Rosja (budowa) USA (finansowanie)
	Pierwszy komponent stacji. Dostarcza zasilania elektrycznego. Obecnie służy jako moduł magazynowy, zawierający m.in. pojemniki z paliwem.
Unity (Node 1)	2A	4 grudnia 1998	Prom kosmiczny Endeavour, STS-88	USA
	Pierwszy moduł łącznikowy, łączący części amerykańską i rosyjską (poprzez PMA-1).
Zwiezda (Service Module)	1R	12 lipca 2000	Proton K	Rosja
	Moduł serwisowy stacji, zapewniający pomieszczenia mieszkalne dla stałej załogi, systemy podtrzymujące życie oraz kontroli orbity stacji. Stanowi też miejsce dokowania statków Sojuz, Progress i Automated Transfer Vehicle.
Destiny (US Laboratory)	5A	7 lutego 2001	Prom kosmiczny Atlantis, STS-98	USA
	Podstawowy moduł do prowadzenia prac badawczych. Stanowi miejsce zamontowania większości elementów Integrated Truss Structure.
Quest (Joint Airlock)	7A	12 lipca 2001	Prom kosmiczny Atlantis, STS-104	USA
	Podstawowa śluza powietrzna stacji, z której odbywają się wyjścia na zewnątrz w skafandrach amerykańskich EMU jak i rosyjskich Orłan. Quest składa się z przedziału z wyposażeniem i skafandrami oraz właściwej śluzy.
Pirs (Docking Compartment)	4R	14 września 2001	Sojuz-U	Rosja
	Pirs zapewnia dodatkowe porty dokujące dla statków Sojuz i Progress, a także umożliwia wyjścia na zewnątrz stacji.
Harmony (Node 2)	10A	23 października 2007	Prom kosmiczny Discovery, STS-120	Europa (budowa) USA (obsługa)
	Drugi moduł łącznikowy stacji, stanowiący węzeł zasilania elektrycznego, przekazywania danych oraz innych systemów. Do Harmony podłączone są moduły: europejski Columbus i japoński Kibō, a także poprzez port PMA-2 cumują amerykańskie wahadłowce. Moduł obsługuje też inne moduły zaopatrujące stację
Columbus (European Laboratory)	1E	7 lutego 2008	Prom kosmiczny Atlantis, STS-122	Europa
	Podstawowy europejski moduł badawczy.
Kibō Experiment Logistics Module (JEM–ELM)	1J/A	11 marca 2008	Prom kosmiczny Endeavour, STS-123	Japonia
	Część japońskiego laboratorium Kibō, umożliwiająca magazynowanie i transport do laboratorium.
Kibō Pressurised Module (JEM–PM)	1J	31 maja 2008	Prom kosmiczny Discovery, STS-124	Japonia
	Część japońskiego laboratorium Kibō stanowiąca jego główny moduł. Służy do prowadzenia prac badawczych.
Poisk (Mini-Research Module 2)	5R	10 listopada 2009	Sojuz-FG	Rosja
	Moduł rosyjski, wykorzystywany do dokowania statków Sojuz i Progress oraz jako śluza powietrzna.
Tranquillity (Node 3)	20A	ok. 7 lutego 2010	Prom kosmiczny Endeavour, STS-130	Europa (budowa) USA (obsługa)
	Trzeci i ostatni moduł łącznikowy. Zawiera m.in. zaawansowane systemy podtrzymywania życia; miejsce podłączenia modułu Cupola.
Cupola	20A	8 lutego 2010	Prom kosmiczny Endeavour, STS-130	Europa (budowa) USA (obsługa)
	Moduł służy jako punkt obserwacyjny prac na zewnątrz stacji, jak i powierzchni Ziemi.
Rasswiet (Mini-Research Module 1)	ULF4	14 maja 2010	Prom kosmiczny Atlantis, STS-132	Rosja
	Wykorzystywany do dokowania statków i przechowywania zapasów.
Leonardo (PMM)	ULF5	24 lutego 2011	Prom kosmiczny Discovery, STS-133	Europa (budowa) USA (obsługa)
	Wykorzystywany do przechowywania zapasów.
Bigelow Expandable Activity Module	SpaceX CRS-8	3 stycznia 2016[15]	Falcon 9	USA
	Nadmuchiwany moduł firmy Bigelow Aerospace, przybył na stację na pokładzie statku Dragon.

Moduły planowane

Moduł	Numer misji	Data startu	Rakieta	Kraj	Widok
Nauka (Multipurpose Laboratory Module)		grudzień 2017[16]	Proton M	Rosja
	Będzie podstawowym rosyjskim modułem badawczym.
Uniwersalny moduł cumowniczy, USM (Универсальный стыковочный модуль, Node Module)	?	2018[17]	Soyuz-2.1b	Rosja
Moduł naukowy i energetyczny 1, NEM-1 (Научно-Энергетический Модуль 1, Science-Power Module 1)	?	2019[18]	Proton-M (lub Angara A5)	Rosja
	Będzie podstawowym rosyjskim modułem badawczym.
Moduł naukowy i energetyczny 1, NEM-2 (Научно-Энергетический Модуль 2, Science-Power Module 2)	?	?	Proton-M (lub Angara A5)	Rosja
	Będzie podstawowym rosyjskim modułem badawczym.

Rozbudowa stacji po 2003 roku

Katastrofa Columbii 1 lutego 2003 roku, której konsekwencją było wstrzymanie lotów wahadłowców, rzuciła cień na przyszłość ISS. Najważniejsze moduły stacji, jak np. w pełni gotowe europejskie laboratorium Columbus, były zbyt ciężkie, aby mogły zostać wyniesione na orbitę za pomocą innych pojazdów czy rakiet. Wymiana załóg odbywała się wyłącznie za pomocą statków kosmicznych Sojuz, zaś wyposażenie dostarczały wyłącznie niewielkie statki Progress, co wymusiło ograniczenie stałej załogi ISS do dwóch osób.

26 lipca 2005, po ponad 2-letniej przerwie, wystartował wahadłowiec Discovery z misją testowo-logistyczną STS-114. Lot, mimo histerycznego nastawienia mediów, przebiegł pomyślnie. Stało się tak, mimo iż powtórzył się problem z odpadającą z kadłuba Discovery pianką. Program wahadłowców znów wstrzymano, aby rozwiązać ten problem.

Kolejny lot Discovery (też testowo-logistyczny), przewidziany początkowo na 1 lipca 2006 roku, rozpoczął się 4 lipca 2006 roku. Misja STS-121 się powiodła. Prom Discovery wylądował 17 lipca 2006 roku o godzinie 15:14 czasu polskiego w Centrum Kosmicznym Kennedy'ego na Florydzie.

9 września 2006 wahadłowiec Atlantis wystartował do misji konstrukcyjnej STS-115. Misja, podczas której do ISS dołączone zostały nowe baterie słoneczne, trwała do 21 września.

10 grudnia wystartował do ostatniej w 2006 roku, logistyczno-konstrukcyjnej misji STS-116, wahadłowiec Discovery wraz z siedmioosobową załogą. Misja, trwająca do 22 grudnia, zakończyła się pełnym sukcesem.

9 czerwca 2007 wahadłowiec Atlantis wystartował do misji konstrukcyjnej STS-117. Miała ona na celu zamontowanie nowych paneli słonecznych.

Od 2007 roku do zakończenia programu najwcześniej w 2010 roku NASA planowała jeszcze 14 misji wahadłowców. Później, najwcześniej w 2012 roku, miały się rozpocząć loty nowego amerykańskiego statku kosmicznego - Orion.

W styczniu 2010 roku załodze ISS udostępniono bezpośrednie połączenie z Internetem.

Ostatnia misja wahadłowca do ISS miała miejsce w lipcu 2011 (STS-135) Była to misja zaopatrzeniowa, a zarazem ostatnia misja całego programu STS.

Statki zaopatrzeniowe

 Osobny artykuł: Bezzałogowy kosmiczny statek zaopatrzeniowy.

Oprócz wymiany załóg niezbędne jest zaopatrywanie stacji w żywność, części zapasowe, materiały, aparaturę badawczą. W wyniku perspektywy wycofania z użytku w 2011 r. amerykańskich wahadłowców, już pod koniec pierwszej dekady XXI w. niezbędne stało się znalezienie innych możliwości zaopatrywania stacji. Rosyjskie statki transportowe Progress ze względu na małą ładowność nie były w stanie w całości wypełnić tego zadania. W związku z tym partnerzy użytkujący stację, europejska ESA oraz japońska JAXA, podjęli się budowy nowych, większych statków transportowych wynoszonych na orbitę ich rakietami nośnymi, którym nadano nazwy odpowiednio ATV i HTV (Kounotori). Statki ATV po wykonaniu pięciu udanych lotów zaopatrzeniowych w latach 2008-2015 zostały wycofane z eksploatacji, natomiast statki HTV, które wykonały w latach 2009-2015 również pięć lotów, będą w eksploatacji jeszcze do 2019 r. Ponadto w ramach programu Commercial Resupply Services do ISS docierają komercyjne statki budowane przez prywatne firmy astronautyczne: Cygnus firmy Orbital Sciences Corporation oraz Dragon firmy SpaceX. Dotychczas odbyło się 10 startów tych statków, z których osiem pomyślnie dostarczyło zaopatrzenie na stację.

Disaster camera

Kamera ISERV's Pathfinder została dostarczona do ISS na pokładzie japońskiego statku zaopatrzeniowego HTV-3 w lipcu 2012 r.^[19]

Kamera została zainstalowana w styczniu 2013 na pokładzie laboratorium Destiny^[20]. Została umieszczona w okrągłym oknie o średnicy 50 cm, skierowanym w kierunku Ziemi. Pierwsze zdjęcie wykonała 16 lutego 2013. Oprogramowanie systemu ISERV's Pathfinder jest w stanie na podstawie informacji o lokalizacji ISS, wysokości, trajektorii, obliczyć kiedy nastąpi kolejny przelot stacji nad danym regionem. Wówczas kamera wykona serię zdjęć o wysokiej rozdzielczości z częstotliwością od trzech do siedmiu klatek na sekundę. Kamera jest w stanie wykonać nawet 100 zdjęć podczas jednego przejścia nad danym regionem, jej nominalna rozdzielczość wynosi 2,8 m^[20].

Kamera będzie wykonywała zdjęcia obszarów zagrożonych przez powodzie, osunięcia ziemi, pożary lasów lub inne katastrofy naturalne i wywołane przez działalność człowieka. ISERV jest przeznaczony do zdobywania doświadczenia przed uruchomieniem przyszłego systemu operacyjnego monitorującego katastrofy^[21].

Plany na przyszłość

Na konferencji szefów agencji kosmicznych, która odbyła się 23 lipca 2003 roku, ustalono ostateczny kształt stacji. Zdecydowano m.in. rozbudować ją do wielkości pozwalającej na zwiększenie stałej załogi do sześciu osób oraz dołączyć dodatkowe moduły. NASA zamierza prowadzić rozbudowę, podczas gdy Rosja będzie przewozić kolejne załogi. Po ukończeniu całej konstrukcji stacja będzie mieć 1160 m³ pomieszczeń hermetyzowanych, masę 419 ton oraz wymiary 108,4 m rozpiętości baterii słonecznych i 74 m długości, umożliwiając pracę sześcioosobowej załogi. Moc generowana przez baterie słoneczne wyniesie 110 kW, z czego 50 kW będzie służyć funkcjonowaniu stacji, reszta ma być przeznaczona na badania naukowe.

Na przełomie 2007 i 2008 roku konsorcjum brytyjskich naukowców i inżynierów zaproponowało skonstruowanie dwóch modułów mających przejąć funkcje zarzuconego modułu mieszkaniowego. Wielka Brytania do tej pory nie uczestniczy w projekcie ISS ani bezpośrednio, ani poprzez ESA.

W 2016 roku ówczesny szef NASA, Charles Bolden, przedstawił plany otwarcia ISS dla sektora prywatnego. Plan zakłada, że prywatne firmy będą mogły dołączać własne moduły do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, co finalnie będzie prowadziło do powstawania nowych prywatnych stacji kosmicznych. Działanie to ma na celu zmniejszenie olbrzymich kosztów utrzymania stacji oraz przyspieszenie eksploracji kosmosu^[22].

 Zobacz też: Moduł mieszkaniowy.

Kwestie prawne

Na pokładzie w module należącym do danego państwa obowiązuje jurysdykcja tego państwa, tak jakby dane laboratorium było przyłączone do odpowiedniego narodowego terytorium^[23].

Opłacalność

Szacuje się, że łączny koszt budowy, utrzymywania i wysyłania kolejnych ekspedycji na Międzynarodową Stację Kosmiczną przekroczy 100 miliardów dolarów. Wobec zużywania tak ogromnych środków rośnie liczba przeciwników projektu, którzy widzą w nim stratę czasu i pieniędzy, jakie mogłyby umożliwić wysłanie wielu tańszych i efektywniejszych misji bezzałogowych. Na przykład Kosmiczny Teleskop Hubble’a (koszt 2 miliardy USD) przyniósł więcej odkryć niż jakiekolwiek inne przedsięwzięcie, zaś roboty Spirit i Opportunity (razem 800 mln dolarów) dowiodły obecności wody na Marsie^[24]. Nie brak również głosów krytykujących eksplorację kosmosu w ogóle - według nich za 100 miliardów dolarów można by rozwiązać wiele problemów na Ziemi. Zwolennicy podboju kosmosu odpowiadają, że jego krytyka jest krótkowzroczna i pozbawiona jakichkolwiek podstaw. Z kolei entuzjaści lotów załogowych argumentują, że opracowane podczas ich przygotowywania i realizacji technologie przyniosły miliardy dolarów realnego zysku. Według niektórych prognoz, pośrednie korzyści ekonomiczne odniesione w wyniku komercjalizacji tych technologii siedmiokrotnie przekraczają zainwestowany kapitał (inne prognozy mówią o trzykrotnym zysku) inne z kolei o stukrotnej stracie^[25]. To, czy tego rodzaju korzyści wynikną również z programu ISS, jest przedmiotem intensywnej dyskusji.

Polski wkład