Avrupa’nın ISS’ye katkısı olan Columbus, mikro yerçekiminde çok disiplinli araştırmalar için çok amaçlı bir laboratuvardır ve ISS’ye kalıcı olarak kurulmuş ve 11 Şubat 2008’de hizmete girmiştir. 6,9 metre uzunluğunda ve 4,5 metre çapındadır.
ISS’nin kullanımının ilk aşamasındaki kapasitelerle karşılaştırıldığında, Columbus tarafından sağlanan seçenekler önemli ölçüde genişledi. Laboratuvar, Avrupalı astronotlar tarafından çeşitli araştırma amaçları için kullanılıyor. Alman katkıları, öncelikle biyolojik numuneleri eksi 80 santigrat dereceye kadar soğutabilen MELFI numune dondurma ekipmanı veya Friedrichshafen’deki havacılık ve uzay şirketi Airbus tarafından geliştirilen bir tür bilimsel çalışma tezgahı olan Mikro Yerçekimi Bilimi Torpido gözü (MSG).
Dış kabuk üzerinde deneylerin eklenebileceği dört platform vardır. Bu, araştırmacılara deney düzeneklerini özel koşullarıyla doğrudan uzaya maruz bırakma fırsatı sunar: vakum, kozmik radyasyon, mutlak sıfır sıcaklık ve ağırlıksızlık. Buradan dünyayı veya güneşi gözlemlemek de mümkündür.
Avrupa Uzay Ajansı ESA da Columbus’u endüstriyel, ticari amaçlar için kullanıyor. Laboratuvarın işleyişi, Oberpfaffenhofen’deki Alman Havacılık ve Uzay Merkezi’nin (DLR) Alman uzay kontrol merkezi bünyesindeki Avrupa Columbus kontrol merkezi tarafından yönetiliyor.
Columbus’un ana yüklenicisi olarak Bremen’deki EADS Uzay Taşımacılığı, geliştirme, üretim, entegrasyon ve testten sorumlu 14 ülkeden 41 şirketten oluşan bir konsorsiyuma liderlik etti. Modülün test tesisleri dahil toplam maliyeti 880 milyon avro oldu. Bunun yaklaşık 450 milyon Euro’su Alman endüstrisine tahakkuk etti.
Columbus modülünün yapısı
Columbus araştırma laboratuvarında 25 metreküplük bir alanda en fazla üç astronot bilimsel deneyler üzerinde çalışabiliyor. Columbus’un dış duvarı birkaç alüminyum, Kevlar ve Nextel katmanından oluşur. Bu malzemeler laboratuvarı mikrometeoritlerden, uzay çöplerinden ve kozmik ışınlardan korur ve yüksek sıcaklık maruziyetinden yalıtır.
Columbus’un içinde, gömme dolaplara benzer şekilde laboratuvar ekipmanlarının, bilgisayarların ve teknik sistemlerin yerleştirildiği raf adı verilen on deneysel raf bulunur. Her raf, ağırlığı 500 kilograma kadar olan test ekipmanlarını barındırabilir. Kabinlerin kendi güç kaynakları, soğutma sistemleri ve video ve veri hatları vardır.
Gerekirse, raflar değiştirilebilir veya değiştirilebilir. Columbus, ISS’nin altı laboratuvar modülünden en küçüğü olmasına rağmen, hacim, veri kapasitesi veya enerji tüketimi açısından diğer laboratuvarlarda olduğu gibi burada da birçok deney yapılabilir. Yeryüzündeki araştırmacılar, test sürecine doğrudan müdahale etmek ve verilerini almak için uzaktan kumandayı kullanabilir.
Depolama ve güç kaynağı, veri dağıtımı, su pompaları ve klima ve yangın söndürme sistemleri gibi sistem amaçları için altı ilave raf kullanılır. Ekip, laboratuvardaki sıcaklığı 16 ila 30 santigrat derece arasında değiştirebilir. Columbus, laboratuvarın bağlı olduğu bağlantı düğümü 2’den (Harmony) temiz hava alıyor. Burada hava işlenir ve karbondioksitten arındırılır. Uzay istasyonunun güneş panelleri Columbus’a 20 kilovat elektrik sağlıyor ve bunun 13,5 kilovatı bilimsel tesisler için mevcut.
Avrupa ISS araştırma modülü Columbus’un grafiği
Resim, Columbus modülünde hangi noktada hangi deney tesislerinin bulunduğunu gösteriyor (2021 sonu itibariyle).
Kredi:
DLR
Avrupa uzay laboratuvarı Columbus’taki bilimsel raflar
ISS’nin kullanımının ilk aşamasındaki kapasitelerle karşılaştırıldığında, Columbus tarafından sağlanan seçenekler önemli ölçüde genişledi. Laboratuvar, Avrupalı astronotlar tarafından çeşitli araştırma amaçları için kullanılıyor. Alman katkıları, öncelikle biyolojik numuneleri eksi 80 santigrat dereceye kadar soğutabilen MELFI numune dondurma ekipmanı veya Friedrichshafen’deki havacılık ve uzay şirketi Airbus tarafından geliştirilen bir tür bilimsel çalışma tezgahı olan Mikro Yerçekimi Bilimi Torpido gözü (MSG).
Dış kabuk üzerinde deneylerin eklenebileceği dört platform vardır. Bu, araştırmacılara deney düzeneklerini özel koşullarıyla doğrudan uzaya maruz bırakma fırsatı sunar: vakum, kozmik radyasyon, mutlak sıfır sıcaklık ve ağırlıksızlık. Buradan dünyayı veya güneşi gözlemlemek de mümkündür.
Avrupa Uzay Ajansı ESA da Columbus’u endüstriyel, ticari amaçlar için kullanıyor. Laboratuvarın işleyişi, Oberpfaffenhofen’deki Alman Havacılık ve Uzay Merkezi’nin (DLR) Alman uzay kontrol merkezi bünyesindeki Avrupa Columbus kontrol merkezi tarafından yönetiliyor.
Columbus’un ana yüklenicisi olarak Bremen’deki EADS Uzay Taşımacılığı, geliştirme, üretim, entegrasyon ve testten sorumlu 14 ülkeden 41 şirketten oluşan bir konsorsiyuma liderlik etti. Modülün test tesisleri dahil toplam maliyeti 880 milyon avro oldu. Bunun yaklaşık 450 milyon Euro’su Alman endüstrisine tahakkuk etti.
Columbus modülünün yapısı
Columbus araştırma laboratuvarında 25 metreküplük bir alanda en fazla üç astronot bilimsel deneyler üzerinde çalışabiliyor. Columbus’un dış duvarı birkaç alüminyum, Kevlar ve Nextel katmanından oluşur. Bu malzemeler laboratuvarı mikrometeoritlerden, uzay çöplerinden ve kozmik ışınlardan korur ve yüksek sıcaklık maruziyetinden yalıtır.
Columbus’un içinde, gömme dolaplara benzer şekilde laboratuvar ekipmanlarının, bilgisayarların ve teknik sistemlerin yerleştirildiği raf adı verilen on deneysel raf bulunur. Her raf, ağırlığı 500 kilograma kadar olan test ekipmanlarını barındırabilir. Kabinlerin kendi güç kaynakları, soğutma sistemleri ve video ve veri hatları vardır.
Gerekirse, raflar değiştirilebilir veya değiştirilebilir. Columbus, ISS’nin altı laboratuvar modülünden en küçüğü olmasına rağmen, hacim, veri kapasitesi veya enerji tüketimi açısından diğer laboratuvarlarda olduğu gibi burada da birçok deney yapılabilir. Yeryüzündeki araştırmacılar, test sürecine doğrudan müdahale etmek ve verilerini almak için uzaktan kumandayı kullanabilir.
Depolama ve güç kaynağı, veri dağıtımı, su pompaları ve klima ve yangın söndürme sistemleri gibi sistem amaçları için altı ilave raf kullanılır. Ekip, laboratuvardaki sıcaklığı 16 ila 30 santigrat derece arasında değiştirebilir. Columbus, laboratuvarın bağlı olduğu bağlantı düğümü 2’den (Harmony) temiz hava alıyor. Burada hava işlenir ve karbondioksitten arındırılır. Uzay istasyonunun güneş panelleri Columbus’a 20 kilovat elektrik sağlıyor ve bunun 13,5 kilovatı bilimsel tesisler için mevcut.
Avrupa ISS araştırma modülü Columbus’un grafiği
Resim, Columbus modülünde hangi noktada hangi deney tesislerinin bulunduğunu gösteriyor (2021 sonu itibariyle).
Kredi:
DLR
Avrupa uzay laboratuvarı Columbus’taki bilimsel raflar
| Soyadı | işlev |
| Bartolomeo dış platform | Bartolomeo, ISS dışındaki ilk ticari Avrupa platformudur. Şirketlerin kendi araştırmaları için on bir adede kadar deneysel birim mevcuttur. Bartolomeo, Dünya’nın ve derin uzayın engelsiz bir görüntüsünü, yüksek hızlı veri bağlantısı aracılığıyla Dünya’dan deney kontrolünü ve numune devridaimi olasılığını sunar. |
| biyolaboratuvar | Biyolaboratuarda araştırmacılar, organizmaların gelişimi ve büyümesinde yerçekiminin rolünü daha iyi anlamak için mikroorganizmaları, hücre kültürlerini ve doku örneklerini ve ayrıca küçük bitkileri veya hayvanları inceleyebilirler. |
| Avrupa Fizyoloji Modülleri (EPM) | EPM rafının yardımıyla astronotlar, insan vücudunun ağırlıksız durumdaki davranışını, örneğin kemik kaybı, sıvı dolaşımı, nefes alma, organlar, bağışıklık sistemi ve beyin aktiviteleri gibi kendi üzerlerinde deneyler yapıyor. |
| Avrupa Çekmece Rafı 1 (EDR 1) | EDR 1, farklı disiplinlerden daha küçük deneylerin esnek kurulumu için kullanılır. |
| Avrupa Çekmece Rafı 2 (EDR 2) | EDR 2 üç deney içerir: Metal parçaların eklemeli üretimi için bir 3D yazıcı, uzayda yapılar inşa etmek için bir yöntem. VIP-GRAN, temel fiziği ayrıntılı olarak anlamak için parçacıkların mikro yerçekiminde nasıl davrandığını inceler. Isı Transfer Ana Bilgisayarı, hava ve sıvılar yoluyla ısı transferini araştırmak için kullanılır. |
| ekspres raf 3 | Express Rack, ISS’nin en küçük hızlanmalarını ve titreşimlerini ölçer. İki HRF rafı gibi, NASA’nın Huntsville/Alabama’daki Yük Operasyonları ve Entegrasyon Merkezi (POIC) tarafından işletilmektedir. |
| Akışkan Bilimi Laboratuvarları | FSL rafı, sıvıların uzay koşullarındaki karmaşık davranışlarının anlaşılmasını sağlar ve enerji üretiminde veya yakıtların etkinliğinde iyileştirmelere katkıda bulunmalıdır. Mikro yerçekimi altında, sıvıların dinamik etkilerinin çok daha ayrıntılı bir şekilde incelenmesine izin vererek, biriktirme, katmanlaşma, basınç ve yerçekimine bağlı kaldırma kuvveti gibi etkiler ortadan kaldırılır. |
| İnsan Araştırma Tesisi 1 (HRF 1) | HRF1’e, araştırmacıların yerçekimi eksikliğinden kaynaklanan insan vücudundaki değişiklikleri incelemek için kullandıkları bir ultrason cihazı entegre edilmiştir. Cihaz aynı zamanda ekip üyelerinin düzenli kontrolleri için de kullanılıyor. HRF1 aynı zamanda SLAMMD uzay ölçeğini de içerir: Bir ekip üyesinin hareket halindeyken vücudunun uyguladığı direnci ölçer. Bundan, yazılım astronotun ağırlığını hesaplar. |
| İnsan Araştırma Tesisi 2 (HRF 2) | HRF2 uzay yolcularının akciğer fonksiyonlarını çeşitli parametreler üzerinden ölçebilen bir cihazdır. Ayrıca, mürettebat kan örneklerini daha ayrıntılı analiz için yerdeki sağlık ekiplerine götürülmeden önce donmuş halde tutmak için kullanılabilecek bir dondurucu da içerir. Bu amaçla, örneğin kan bileşenlerinin birbirinden ayrı tutulabildiği bir santrifüj kullanılır. |