Pin it

Προσομοίωση Κατασκευής του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού

Πηγή: JPL-NASA

ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ: ΜΗΧΑΝΙΚΗ

ΤΑΞΕΙΣ: ΔΗΜΟΤΙΚΟ & ΓΥΜΝΑΣΙΟ

ΧΡΟΝΟΣ: 2 διδακτικές ώρες

ΣΥΝΤΟΜΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ: Με λίγα μόνο υλικά, η κατασκευή ενός χάρτινου μοντέλου του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού (ΔΔΣ - ISS) μπορεί να γίνει ένα εξαιρετικό έργο ομάδας, ή τάξης. Είναι μια ευκαιρία για εξερεύνηση περίεργων επιστημονικών γεγονότων, και προσομοίωσης της κατασκευαστικής διαδικασίας όπου οι μαθητές θα παίρξουν τον ρόλο των μηχανικών που συνέβαλαν στην κατασκευή του.

Εισαγωγή

Με λίγα μόνο υλικά, η κατασκευή ενός χάρτινου μοντέλου του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού (ISS) μπορεί να γίνει ένα εξαιρετικό έργο ομάδας, ή τάξης. Αυτή η δημοσίευση περιέχει μια σύντομη επισκόπηση του ISS, των τμημάτων του, της επιστήμης που υλοποιείται στο σκάφος, οδηγίες και επεκτάσεις για μια διεπιστημονική τεχνολογική εμπειρία. Ανακαλύψτε περισσότερα για τον Σταθμό. Εξερευνήστε διασκεδαστικά γεγονότα, προσομοιώστε την κατασκευαστική του διαδικασία και μάθετε για τους διεθνείς εταίρους που συνέβαλαν στην κατασκευή του.

Ομάδες μαθητών μπορούν να αναλάβουν ρόλους διεθνών συνεργατών ή/και μηχανικών καθώς μαθαίνουν και συναρμολογούν τμήματα του μοντέλου. Μόλις κάθε ομάδα ενημερώσει την ολομέλεια ότι ολοκλήρωσε το κομμάτι της, κατά τη διάρκεια μιας εικονικής συνόδου κορυφής, τότε ήρθε η ώρα να διασφαλίσετε ότι η συναρμολόγηση ολοκληρώθηκε. Περιλαμβάνεται επίσης ένα φύλλο εργασίας με συνδέσμους στο διαδίκτυο (και μια κλείδα απάντησης) για να βοηθηθούν οι μαθητές να επεξεργαστούν αυτό που μαθαίνουν

Το τελικό αποτέλεσμα είναι μια εμπειρία δημιουργίας μια διεθνούς ομάδας για την κατασκευή ενός τρισδιάστατου χάρτινου μοντέλου του Σταθμού. Με λίγη νάιλον πετονιά ή κορδόνι, το μοντέλο μπορεί να κρεμαστεί και να επιπλέει φαινομενικά από την οροφή. Περιλαμβάνονται διάφοροι σύνδεσμοι για εμπειρίες πολυμέσων ώστε να επεκταθεί η εμπειρία και να ζωντανέψει περαιτέρω ο Σταθμός.

Εκπαιδευτική προσέγγιση

Αυτό το πρότζεκ πληροί τα παρακάτω Εκπαιδευτικά Πρότυπα και αφορά μαθητές των τελευταίων τάξεων του Δημοτικού και του Γυμνασίου.

  • Επιστήμη και Τεχνολογία
    • Ικανότητες τεχνολογικού σχεδιασμού.
    • Κατανόηση για την επιστήμη και την τεχνολογία.
  • Επιστήμη σε Προσωπικές και Κοινωνικές Προοπτικές
    • Επιστήμη και τεχνολογία στην κοινωνία.
    • Επιστήμη και τεχνολογία σε τοπικές, εθνικές και παγκόσμιες προκλήσεις .
    • Τεχνολογικός Αλφαβητισμός
  • Τεχνολογία
    • Οι μαθητές θα κατανοήσουν τα χαρακτηριστικά και το εύρος της τεχνολογίας.

Υλικά

  • Ψαλίδια
  • Σελοτέιπ ή κόλλα στικ ή ρευστή
  • Χοντρό χαρτί εκτύπωσης μεγέθους Α4
  • Νάιλον πετονιά
  • Ξύλινα καλαμάκια για σουβλάκι
  • Χάρτινα πρότυπα μοντέλων
  • Ενημερωτικά κείμενα, σελίδες 5 έως 11
  • Φύλλα εργασίας, σελίδες 29 και 30
  • Αρχικά, θα χρειαστεί να εκτυπώσετε τα φύλλα των εξαρτημάτων σε χαρτί Α4. Ένα πιο βαρύ χαρτί από το συνηθισμένο του εκτυπωτή, θα είναι λίγο πιο εύκολο στην εργασία και θα κρατήσει καλύτερα το σχήμα του

Σχετικά με τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS)

Ο ISS είναι το μεγαλύτερο και πιο σύνθετο διεθνές επιστημονικό έργο στην ιστορία Αντιπροσωπεύει μια κίνηση άνευ προηγουμένου κλίμακας πέρα από τα όρια του πλανήτη. Με επικεφαλής τις Ηνωμένες Πολιτείες, ο ISS αξιοποιεί επίσης τους επιστημονικούς και τεχνολογικούς πόρους τεσσάρων διεθνών εταίρων: του Καναδά, της Ιαπωνίας, της Ρωσίας και της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος.

Πάνω από τέσσερις φορές μεγαλύτερος από τον ρωσικό διαστημικό σταθμό Mir, ο ISS έχει μάζα περίπου 1.040.000 λίβρες. Έχει διάμετρο 356 πόδια και μήκος 290 πόδια, με σχεδόν ένα στρέμμα ηλιακών συλλεκτών για την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας σε έξι εργαστήρια τελευταίας τεχνολογίας. Παραδόξως, ο ISS εμφανίζεται ως το τρίτο πιο φωτεινό αντικείμενο στον ουρανό μας μετά τον Ήλιο και τη Σελήνη.

Η NASA και οι διεθνείς εταίροι της ελπίζουν ότι η επιστημονική έρευνα που έχει προγραμματιστεί για έξι ξεχωριστά διαστημικά εργαστήρια θα οδηγήσει σε ανακαλύψεις στην ιατρική, τα υλικά και τη θεμελιώδη επιστήμη που θα ωφελήσουν τους ανθρώπους της Γης. Ο πειραματισμός στο διάστημα θα προωθήσει την κατανόησή μας για τις τεχνολογίες που απαιτούνται για περαιτέρω εξερεύνηση του διαστήματος και πιθανή κατοίκηση. Η προγραμματισμένη έρευνα περιλαμβάνει μελέτες πρωτεϊνικών κρυστάλλων, καλλιέργειες ιστών, ζωή σε χαμηλή βαρύτητα και τη συμπεριφορά των υλικών στο διάστημα, καθώς και εξωτερικές μελέτες του διαστημικού περιβάλλοντος

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, επισκεφθείτε τη διεύθυνση https://www.nasa.gov/mission_pages/station/main/ index.html

ΦΥΛΛΟ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΔΙΑΤΡΟΦΗ ΣΤΟΝ ΔΙΑΣΤΗΜΙΚΟ ΣΤΑΘΜΟ

Οι αστροναύτες σε χαμηλή τροχιά της Γης είναι πολύ μακριά από φίλους και συγγενείς. Ίσως αυτός είναι ένας λόγος που το να τρώνε παρέα, θεωρείται πολύ σημαντικό. Τα γεύματα παρασκευάζονται εναλλάξ από κόκκινες (ρωσικές) ή μπλε (ΗΠΑ & Ευρώπη) κονσέρβες. Τα διαστημικά τρόφιμα πρέπει να είναι ελαφριά, να καταλαμβάνουν λίγο χώρο και να έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής. Έτσι, δεν διατηρούνται στο ψυγείο, αλλά αφυδατωμένα και στη συνέχεια ζεσταίνονται με νερό για να επανέλθουν σε βρώσιμη κατάσταση. Ακολουθούν παραδείγματα διεθνών φαγητών που σερβίρονται στον ISS:

Ηνωμένες Πολιτείες

Ποτό: Καφές

Ορεκτικό: Κοκτέιλ γαρίδας

Κύριο πιάτο: Fajitas (πίτες καλαμποκιού με κιμά) και μαύρα φασόλια και ρύζι

Επιδόρπιο: Πίτα κερασιού ή βατόμουρο

Ρωσία

Ποτό: Χυμός βερίκοκου

Ορεκτικό: Παντζαροσαλάτα

Κύριο πιάτο: Μοσχαρίσιο γκούλας με πουρέ και κρεμμύδι

Επιδόρπιο: Κέικ με μέλι

Ευρώπη

Ποτό: Παγωμένο τσάι (λεμόνι ή πορτοκάλι)

Ορεκτικό: Όσπρια (ντιπ τρούφας με μανιτάρια)

Κύριο πιάτο: Στήθος πάπιας καλοψημένο με κάπαρη

Επιδόρπιο: Πλούσιο κέικ σοκολάτας

Ιαπωνία

Ποτό: Τσάι πράσινο ή όλονγ

Ορεκτικό: Σούπα με Γουακάμι (φύκια)

Κύριο πιάτο: Σκουμπρί με σάλτσα Miso και ρύζι

Επιδόρπιο: Γλυκό ψωμί φασολάδα

Καναδάς

Κύριο πιάτο: Σολωμός

Επιδόρπιο: Μπισκότα σφενδάμου

Σνακ: Μπάρες βατόμουρων

ΦΥΛΛΟ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ ΣΤΟΝ ISS

Η επιστημονική έρευνα στον ISS γίνεται σε περιοχές που ονομάζονται «Ράφια». Κάθε ράφι μπορεί να χωρέσει έναν αριθμό πειραμάτων, καθένα από τα οποία έχει τη δυνατότητα να αποκαλύπτει νέα και ενδιαφέροντα γεγονότα για το σύμπαν μας κάθε μέρα Μερικά από αυτά τα πειράματα περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:

Το Japanese Experiment Module—Exposed Facility είναι ένα από τα υπαίθρια «καταστρώματα» του Διαστημικού Σταθμού. Επιτρέπει στα πειράματα να εκτεθούν στο εχθρικό περιβάλλον του διαστήματος και στη συνέχεια να εξεταστούν για να δούμε πώς τα επηρέασε το διάστημα. Αυτή η έρευνα θα βοηθήσει επιστήμονες και μηχανικούς να σχεδιάσουν αεροπλάνα, διαστημικά σκάφη και άλλα αντικείμενα που χρησιμοποιούνται στη Γη για να αντέχουν καλύτερα σε δύσκολες συνθήκες

Το Combustion Integrated Rack φιλοξενεί πειράματα για να μελετήσει πώς η φωτιά και η καύση λειτουργούν διαφορετικά στο διάστημα από ό,τι στη Γη και θα παρέχει πολύτιμες πληροφορίες για την πρόληψη και την καταστολή πυρκαγιάς καθώς και για τη δημιουργία ενέργειας

Το European Modular Cultivation System επιτρέπει στους αστροναύτες να καλλιεργούν φυτά σε ένα ελεγχόμενο περιβάλλον μηδενικής βαρύτητας για να δουν πώς μεγαλώνουν στο διάστημα σε σύγκριση με το πώς μεγαλώνουν στη Γη.

Το Human Research Facility δίνει στους αστροναύτες τη δυνατότητα να μελετούν τις επιπτώσεις της μακράς διάρκειας διαστημικής πτήσης στους ανθρώπους. Εξοπλισμός όπως υπερήχοι, μόνιτορ καρδιακής και πνευμονικής λειτουργίας επιτρέπουν πλήρεις μετρήσεις της υγείας ολόκληρου του ανθρώπινου σώματος ενώ βρίσκεται σε τροχιά

Το Cupola , το «δωμάτιο με θέα» του Διαστημικού Σταθμού, παρέχει την ευκαιρία να εξετάσουμε τη Γη χρησιμοποιώντας μερικά από τα μεγαλύτερα παράθυρα που έχουν φτιαχτεί ποτέ σε διαστημόπλοιο μέσα στο οποίο υπάρχουν άνθρωποι. Αυτό θα επιτρέψει την έρευνα για τις παράκτιες αλλαγές, τη γεωλογία και τη γεωργία στη Γη από τους αστροναύτες.

Κατά τη διάρκεια των 20 και πλέον ετών του προγράμματος ISS, οι ερευνητές μέσα στο σκάφος αλλά και στο έδαφος έχουν εξετάσει ένα πλήθος επιστημονικών πειραμάτων σχετικά με τα αερολύματα, το όζον, τους υδρατμούς και τα οξείδια στην ατμόσφαιρα της Γης, καθώς και τον Ήλιο, τις κοσμικές ακτίνες, την κοσμική σκόνη, την αντιύλη και τη σκοτεινή ύλη στο σύμπαν.

Τομείς όπου έχουν γίνει πειράματα στον ΔΔΣ

Η ερευνητική και επιστημονική δραστηριότητα του ISS της JAXA
Πεδία Εφαρμοσμένης Έρευνας
Πεδία ανάπτυξης ανθρώπινης διαστημικής τεχνολογίας
Τομείς εκπαιδευτικής και πολιτιστικής αξιοποίησης
Πεδία εμπορικής αξιοποίησης
Εκτεθειμένα πειράματα εγκαταστάσεων

Η ερευνητική και επιστημονική δραστηριότητα του ISS της NASA
Ανθρώπινη έρευνα
Επίδραση της παρατεταμένης διαστημικής πτήσης στον ανθρώπινο σκελετικό μυ
Καρδιαγγειακά και πνευμονικά συστήματα
Συστήματα υγειονομικής περίθαλψης πληρώματος
Ανθρώπινη συμπεριφορά και απόδοση
Ανοσοποιητικό σύστημα
Ολοκληρωμένη φυσιολογία
Νευρολογικό και αιθουσαίο σύστημα
Ακτινοβολία
Άλλα πειράματα
Βιολογία και βιοτεχνολογία
Βιολογία ζώων
Κυτταρική βιολογία και βιοτεχνολογία
Μικροβιολογία
Φυτική βιολογία
Κρυστάλλωση πρωτεΐνης
Άλλα πειράματα

Φυσική και επιστήμες υλικών
Επιστήμη της καύσης
Ρευστή φυσική
Επιστήμη υλικών
Κβαντική φυσική
Άλλα πειράματα
ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ
Χαρακτηρισμός του περιβάλλοντος μικροβαρύτητας στον ISS
Περιβαλλοντική παρακολούθηση του ISS
Picosatellites και τεχνολογίες ελέγχου
Υλικά διαστημικών σκαφών
Συστήματα διαστημικών σκαφών
Διαστημόπλοια και τροχιακά περιβάλλοντα
Επιστήμη της Γης και του Διαστήματος
Επιστήμη της Γης
Διαστημική επιστήμη
Άλλες οθόνες και παρατηρητήρια από το πεδίο
Αποτελέσματα επιχειρήσεων ISS
Επιστήμη που ξεκίνησε από το πλήρωμα
Εκπαιδευτικές δραστηριότητες
Περιβαλλοντική παρακολούθηση του ISS
Συμπληρωματικός Ιατρικός Στόχος
Ιατρική παρακολούθηση των μελών του πληρώματος ISS
Συστήματα διαστημικών σκαφών
Διαστημόπλοια και τροχιακά περιβάλλοντα
Στόχος δοκιμής ανάπτυξης σταθμού

Energia RSC
Έρευνα ανθρώπινης ζωής
Γεωφυσική έρευνα
Ανίχνευση πόρων της Γης
Διαστημική βιοτεχνολογία
Τεχνική έρευνα
Συμβατικές δραστηριότητες
Μελέτη κοσμικών ακτίνων

ΦΥΛΛΟ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΜΕ ΕΝΔΙΑΦΕΡΟΝΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ

Ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός (ISS) από άκρη σε άκρη έχει το μέγεθος ενός γηπέδου αμερικανικού ποδοσφαίρου.

Πέντε διαστημικές υπηρεσίες κατασκεύασαν τον ISS: NASA (Ηνωμένες Πολιτείες), Roscosmos (Ρωσία), CSA (Καναδάς), ESA (Ευρώπη) και JAXA (Ιαπωνία) .

Ο ISS περιφέρεται μεταξύ 250 και 300 μιλίων πάνω από την επιφάνεια της Γης με ταχύτητα 17.500 mph.

Οι αστροναύτες βλέπουν 16 ανατολές και ηλιοβασιλέματα την ημέρα καθώς ο ISS περιφέρεται γύρω από τη Γη μία φορά κάθε 90 λεπτά.

Το πρώτο κομμάτι του ISS ανέβηκε το 1998.

Ένα πλήρωμα ζει συνεχώς στο πλοίο από το 2000.

Ο ISS κέρδισε ένα τρόπαιο το 2010: το Collier Trophy, το οποίο θεωρείται το υψηλότερο βραβείο της αεροπορίας.

Παραδόξως, ο ISS εμφανίζεται ως το τρίτο πιο φωτεινό αντικείμενο στον ουρανό μας μετά τον Ήλιο και τη Σελήνη.

Ο κατοικήσιμος όγκος του ISS θα είναι ίσος με το μέγεθος ενός σπιτιού τριών υπνοδωματίων.

Υπάρχουν δύο τουαλέτες στον Σταθμό, μία ρωσική και μία αμερικανική.

Κάθε πλήρωμα που φτάνει στο ISS χτυπά ένα ναυτικό κουδούνι όταν επιβιβάζεται και προσθέτει το αυτοκόλλητο της αποστολής του στη συλλογή.

Οι ρωσικές διαστημικές στολές ονομάζονται Ορλάν. Οι αμερικανικές στολές ονομάζονται Επανδρωμένες Μονάδες Κινητικότητας (Manned Maneuverability Units - MMUs). Μπαίνει κανείς στο Ορλάν από την πλάτη. Το MMU φοριέται σε κομμάτια.

Τα οχήματα εκτόξευσης που εξυπηρετούν τον ISS περιλαμβάνουν το Διαστημικό Λεωφορείο (Ηνωμένες Πολιτείες), το Soyuz (Ρωσία), το Αυτοματοποιημένο Όχημα Μεταφοράς (ESA) και το HTV (Ιαπωνία) . Τον Ιανουάριο του 2019 η SpaceX εκτόξευσε το νέο σκάφος Dragon 2, που είναι κατάλληλο για τη μεταφορά ανθρώπων, και την ίδια χρονιά πραγματοποίησε με τον ίδιο τύπο σκάφους την πρώτη αποστολή πληρώματος προς το Διεθνή Διαστημικό Σταθμό.

Οι αστροναύτες συνήθως μένουν 6 μήνες στο ISS ανά αποστολή.

Η καλύτερη θέα από το ISS είναι από το Cupola, (τον Θόλο) το οποίο είναι ένα πανοραμικό παράθυρο εγκατεστημένο στο Δομοστοιχείο Tranquility (Κόμβος 3) .

Ο χρόνος που αφιερώνουν οι αστροναύτες από διάφορες χώρες στον Σταθμό αποτελούν αντικείμενο διαπραγμάτευσης ανάλογα με τη συνεισφορά των εθνών σε υλικό, προμήθειες και δυνατότητες εκτόξευσης.

ΓΕΝΙΚΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ

Διεθνής Διαστημικός Σταθμός: η ζωή στο διάστημα

Πως είναι η ζωή των αστροναυτών πάνω στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS); Το γήινο περιβάλλον που μοιάζει περισσότερο με το περιβάλλον μικροβαρύτητας που βιώνεις στο ISS είναι το υδάτινο – και αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι αστροναύτες εκπαιδεύονται μέσα σε μεγάλες πισίνες. Μέσα στο ISS, οι αστροναύτες μπορούν να παίξουν με αιωρούμενες σταγόνες νερού και, αντί να περπατούν, μπορούν να σπρώχνουν τους εαυτούς τους μακριά από τα τειχώματα και να περιφέρονται στον αέρα.

Οι αστροναύτες βιώνουν 16 ανατολές και δύσεις Ηλίου σε μια μέρα, καθώς ο ISS ολοκληρώνει μια περιφορά γύρω από τη Γη σε 90 λεπτά. Είναι δύσκολο να προσαρμοστούν σε αυτό και κατά μέσο όρο κοιμούνται 5-6 ώρες την ημέρα αντί για 7-8 ώρες ύπνου που απολαμβάνουν στη Γη. Ωστόσο, ακολουθούν ένα αυστηρό πρόγραμμα ύπνου-εργασίας. Φυσικά, η έλλειψη ύπνου μπορεί να προέρχεται από τον ενθουσιασμό για τα πρώτα βήματα σε περιβάλλον έλλειψης βαρύτητας, την υπέροχη θέα προς τη Γη και το σκοτάδι του διαστήματος.

Τα πληρώματα περνούν γύρω στις 160 εργατοώρες τη βδομάδα κάνοντας επιστημονικά πειράματα, το υπόλοιπο της ώρας τους το περνούν στη συντήρηση, ελέγχο του σταθμού και σε διαστημικούς περιπάτους. Οι διαστημικοί περίπατοι (ή δραστηριότητες εκτός σκάφους - EVA) είναι απαραίτητοι για την κατασκευή, συντήρηση και εγκατάσταση επιστημονικών εξαρτημάτων έξω από το Σταθμό. Η Κυριακή είναι συνήθως μέρα ξεκούρασης, αν και μερικά πειράματα συνεχίζουν και πρέπει να παρακολουθούνται.

Οι αστροναύτες χρειάζεται να προσέχουν αρκετά τους εαυτούς τους στο διάστημα και προτεραιότητά τους είναι η υγεία και η ασφάλειά τους. Πρέπει να βρίσκονται σε καλή φυσική και ψυχική κατάσταση. Τρώνε 3 γεύματα την ημέρα και η ώρα φαγητού είναι σημαντική για την κοινωνικοποίηση του πληρώματος. Υπάρχει μια κουζίνα όπου το φαγητό μπορεί να ζεσταθεί, ένα ψυγείο-καταψύκτης και ένα τραπέζι. Στο πάτωμα υπάρχουν λουριά για να στερεώνουν τα πόδια τους οι αστροναύτες και να μπορούν να βρίσκονται σε καθιστική στάση, αλλά συχνά τρώνε καθώς αιωρούνται τριγύρω. Το περισσότερο από το φαγητό είναι ξηρή τροφή, κατεψυγμένο, κονσερβοποιημένο ή έτοιμο προς κατανάλωση. Αυτό το είδος φαγητού και η “έλλειψη βαρύτητας” οδηγεί στην εξασθένηση της γεύσης του φαγητού (όπως όταν προσπαθεί κάποιος να φάει ενώ έχει βαρύ συνάχι).

Το ευρύ φάσμα εθνικοτήτων στο Σταθμό σημαίνει ότι η διατροφή πρέπει να επιλεχθεί με προσοχή. Οι αστροναύτες μπορούν να δηλώσουν τις προσωπικές διατροφικές προτιμήσεις τους πριν ξεκινήσει η διαμονή τους στο Διαστημικό Σταθμό, αλλά μπορούν να αλλάξουν γνώμη κατά τη διάρκεια της αποστολής τους, εφόσον η διατροφική αξία του φαγητού τους (2800 θερμίδες την ημέρα) διατηρείται.

Το φαγητό παραλαμβάνεται περιοδικά από τη Γη σε διαστημικά φορτηγά-οχήματα (όπως το ATV της ESA ή τα Ρωσικά οχήματα Progress)

Υπάρχουν επίσης και αποξηραμένα φαγητά και ροφήματα που επανέρχονται στην αρχική τους κατάσταση με την προσθήκη νερού. Σύριγγες χρησιμοποιούνται για να ενυδατώσουν μονές μερίδες φαγητού για να αποφευχθούν σπατάλες: το νερό είναι πολύτιμο αγαθό. Η μεταφορά νερού στο ISS είναι πολύ ακριβή, έτσι κάποια ποσότητα νερού ανακυκλώνεται από την ίδια την καμπίνα μέσω συμπύκνωσης. Μιας και το νερό πρέπει να διατηρηθεί, προτιμούνται οι οδοντόπαστες που δεν δημιουργούν αφρό. Για την προσωπική υγιεινή χρησιμοποιούνται υγρά μαντηλάκια. Οι αστροναύτες θα κάνουν το πρώτο τους μπάνιο όταν γυρίσουν στη Γη.

Δεν υπάρχει “πάνω” και “κάτω” στο διάστημα. Για να κοιμηθείς πρέπει να τυλίξεις τον εαυτό σου σε έναν υπνόσακο στερεωμένο στον τοίχο. Οι αστροναύτες χρησιμοποιούν ωτοασπίδες για να κρατήσουν μακριά τους θορύβους των μηχανημάτων υποστήριξης ζωής τα οποία βρίσκονται σε λειτουργία συνεχώς, όπως και ήχους που προκαλούνται από τη θερμική διαστολή και συστολή του ίδιου του Σταθμού. Προσπαθούν να ασφαλίσουν τα ελεύθερα κινούμενα χέρια τους, που θα μπορούσαν να καταλήξουν να κλείνουν τους αεραγωγούς που μεταφέρουν τον αέρα στο Σταθμό και να προκαλέσουν επικίνδυνη αύξηση του διοξειδίου του άνθρακα σε ένα μέρος.

Η θερμοκρασία διατηρείται σε τέτοια επίπεδα από το κλιματισμό ώστε οι αστροναύτες μπορούν να χρησιμοποιούν ελαφρύ ρουχισμό. Η πίεση του αέρα διατηρείται μέσα στα ίδια επίπεδα με τη Γη. Κατά τη διάρκεια της εκτόξευσης και της προσγείωσης ή όταν εκτελούν διαστημικούς περιπάτους έξω από τον ISS, οι αστροναύτες φορούν ειδικές διαστημικές στολές που ρυθμίζουν την πίεση, για να τους προστατεύσουν από τις ακραίες συνθήκες.

Οι άνδρες και οι γυναίκες που επιλέγονται ως αστροναύτες δουλεύουν ως μια ομάδα. Η εκπαίδευσή τους τούς βοηθά να αντιμετωπίσουν την έλλειψη προσωπικού χώρου και να είναι ικανοί να ζήσουν σε ένα τέτοιο περιβάλλον για μήνες κάθε φορά. Γίνεται σπίτι για αυτούς.

Επιδράσεις στη φυσιολογία εξαιτίας του περιβάλλοντος “έλλειψης βαρύτητας”

Οι άνθρωποι και οι υπόλοιποι ζωντανοί οργανισμοί έχουν προσαρμοστεί στη ζωή στη Γη εδώ και εκατομμύρια χρόνια, σε συνθήκες που περιλαμβάνουν τη γήινη βαρύτητα (1 g), μια συγκεκριμένη θερμοκρασία και εύρος υγρασίας, και συγκεκριμένη πίεση οξυγόνου. Αυτές είναι οι “κανονικές” συνθήκες για μας.

Όταν ταξιδεύουμε έξω στο διάστημα, αρχικά είμαστε εκτεθειμένοι σε μεγαλύτερες δυνάμεις κατά τη διάρκεια της εκτόξευσης.

Πιλότοι σύγχρονων μαχητικών σκαφών συχνά μπορεί να εκθέτονται σε 9g (σε σύγκριση με 4g κατά τη διάρκεια της εκτόξευσης του Διαστημικού Σκάφους), το οποίο θεωρείται το όριο το οποίο το ανθρώπινο σώμα μπορεί να υποστεί για μερικά δευτερόλεπτα χωρίς πρόβλημα.

Στη Γη, η βαρύτητα μας βοηθάει να πούμε τι είναι πάνω και κάτω, και να καταλάβουμε αν κινούμαστε. Οι αισθητήρες στο σύστημα ισορροπίας και κίνησης μας (πιο συγκεκριμένα το εσωτερικό του αυτιού μας και τα μάτια μας) χρησιμοποιούν τη βαρύτητα σαν σημείο αναφοράς. Σε ένα σκάφος σε τροχιά, η έλλειψη βαρύτητας καθιστά δύσκολο να πούμε τι είναι πάνω και τι κάτω.

Κατά τη διάρκεια των πρώτων ωρών ή ημερών σε συνθήκες “έλλειψης βαρύτητας” , οι αστροναύτες συχνά προσλαμβάνουν αντικρουόμενα ερεθίσματα, από τους αισθητήρες του συστήματος ισορροπίας τους, το οποίο επεξεργάζεται ερεθίσματα που λαμβάνονται από τα μάτια τους και το εσωτερικό των αυτιών τους (τα οποία καταγράφουν κίνηση και ταχύτητα), και από ότι λαμβάνουν από τις αρθρώσεις και τους μύες τους. Σε πολλούς αστροναύτες, αυτό προκαλεί κάτι παρόμοιο με τη ναυτία λόγω κίνησης στη Γη – η οποία επίσης προκαλείται από τη σύγχυση στα συστήματα ισορροπίας, κίνησης και όρασης. Οι αστροναύτες νιώθουν άσχημα και ναυτία μέχρι το σώμα τους να “μάθει” τους νέους κανόνες, π.χ. Μέχρι να θέσει ξανά τις προτεραιότητες στα διαφορετικά νευρικά σινιάλα. Τελικά, μια σταθερή κατάσταση επιτυγχάνεται στην οποία τα οπτικά ερεθίσματα του αστροναύτη είναι τα κυρίαρχα.

Καθώς η συνηθισμένη επίδραση της βαρύτητας εξαφανίζεται στο διαστημόπλοιο, οτιδήποτε στο σώμα επηρεάζεται από τη βαρύτητα, συμπεριφέρεται επίσης διαφορετικά. Η επιβάρυνση των οστών είναι διαφορετική μιας και ο σκελετός δεν χρειάζεται να “σηκώνει” το όλο το βάρος, και οι μύες επιβαρύνονται λιγότερο καθώς ο αστροναύτης μετακινείται τριγύρω.

Η ροή του αίματος στο κυκλοφορικό σύστημα επηρεάζεται επίσης στο διάστημα. Η καρδιά είναι μια αντλία και ένας μυς ταυτόχρονα : η σύσπαση του μυός ωθεί το αίμα μέσα στο σώμα και αυτή η κυκλοφρία (η οποία επηρεάζεται από την βαρύτητα) διασφαλίζει ότι η αντλία έχει πάντα αίμα για να κινήσει. Αν η επιστροφή αίματος στην καρδιά είναι ανεπαρκής, θα αντλήσει ολοένα και μικρότερες ποσότητες και τελικά θα καταρρεύσει.

Αυτό που συμβαίνει στο κυκλοφορικό σύστημα στο διάστημα είναι παρόμοιο με αυτό που συμβαίνει αν ξαπλώσεις στη Γη. Η κυκλοφορία λειτουργεί καλύτερα σε μια συγκεκριμένη πίεση αίματος (και για αυτό το λόγο μπορεί να έχουμε προβλήματα αν η πίεσή μας είναι πολύ υψηλή ή χαμηλή). Όταν ξαπλώνουμε, το αίμα επιστρέφει στην καρδιά πολύ πιο εύκολα, έτσι η καρδιά δεν χρειάζεται να αντλήσει τόσο έντονα όσο στην περίπτωση που στεκόμαστε. Αν το κυκλοφορικό σύστημα δεν προσαρμοστεί σε αυτή τη νέα κατάσταση, η πίεση του αίματος θα αυξηθεί. Για αυτό οι αρτηρίες στη σωματική κυκλοφορία (μεταφέρουν οξυγονωμένο αίμα από την καρδιά στο υπόλοιπο σώμα) χαλαρώνουν, αφήνοντας το αίμα να ρέει με μικρότερη συνολική αντίσταση και η πίεση του αίματος επιστρέφει στο κανονικό. Όταν η καρδιά γεμίζει με αίμα (διαστολή), ο μυς της καρδιάς χαλαρώνει περισσότερο από όταν στεκόμαστε, με αποτέλεσμα μεγαλύτερος όγκος αίματος να αντλείται ανά χτύπο καρδιάς, αλλά με λιγότερους χτύπους ανά λεπτό.

Κάτι παρόμοιο συμβαίνει όταν οι αστροναύτες βρεθούν για πρώτη φορά σε συνθήκες “έλλειψης βαρύτητας”: η έλλειψη βαρύτητας σημαίνει ότι το αίμα επιστρέφει πολύ πιο εύκολα στην καρδιά – μειώνοντας την ανάγκη για ισχυρή άντληση – και επίσης μετατοπίζεται από τα πόδια των αστροναυτών στο θώρακα και το κεφάλι. Τα πρόσωπά τους τείνουν να γίνουν πιο μεγάλα και οι παραρρινικοί κόλποι πρήζονται. Αυτή η μετακίνηση υγρού αρχικά αυξάνει τον όγκο του αίματος καθώς περισσότερο νερό μπαίνει στη ροή του αίματος – κυρίως από τους ιστούς στα πόδια. Το επιπλέον νερό με τη σειρά του αραιώνει το αίμα σε κάποιο βαθμό και μετά από μερικές μέρες, τα νεφρά αρχίζουν να εκκρίνουν περισσότερο αλάτι και νερό, για να μιμηθούν τις κανονικές συνθήκες στη Γη. Παρόλο που το διογκωμένο κεφάλι και οι γεμάτοι κόλποι μπορεί να παραμείνουν, η κατάσταση βελτιώνεται μετά από μερικές μέρες.

(Αυτή η διαδικασία ξεκινά στην πλατφόρμα εκτόξευσης αν οι αστροναύτες πρέπει να περιμένουν στις θέσεις τους, ξαπλωμένοι στις πλάτες τους, για δύο ή περισσότερες ώρες. Όταν τελικά σηκωθούν από τις θέσεις τους, υπάρχει συχνά ουρά για την τουαλέτα!)

Κατά την επιστροφή στη Γη, η βαρύτητα θα τραβήξει αυτά τα υγρά πίσω στα πόδια και μακριά από το κεφάλι, το οποίο θα μπορούσε να προκαλέσει αίσθημα λιποθυμίας στους αστροναύτες όταν σταθούν όρθιοι. Αλλά καθώς αρχίζουν να πίνουν περισσότερο, τα επίπεδα υγρών επιστρέφουν στο κανονικό μέσα σε δύο ημέρες.

Εν κατακλείδι, τι είναι αυτό που κάνει τους αστροναύτες να υπομένουν τον κίνδυνο, τη “ζαλάδα του διαστήματος”, τους περιορισμούς και την έλλειψη προσωπικού χώρου; Το Science in School ρώτησε το Γερμανό αστροναύτη Thomas Reiter.

“[Το να γίνω αστροναύτης] ήταν ένα όνειρο που είχα ως παιδί. Ακολούθησα όλες τις διαστημικές δραστηριότητες όταν ήμουν έξι, επτά, οκτώ χρονών. Όταν ήμουν 11, παρακολούθησα την πρώτη προσσελήνωση. Ακόμα και τότε ονειρευόμουν να γίνω αστροναύτης. Εκείνη την εποχή, το να μπεις σε αυτό το επάγγελμα στην Ευρώπη ήταν δύσκολο, αλλά ήμουν τυχερός. Όταν έγινε η διαδικασία επιλογής – το 1986, νομίζω – είχα τη σωστή ηλικία και τις απαραίτητες προϋποθέσεις. Δεν το σκέφτηκα δεύτερη φορά για το αν θα έπρεπε να πάρω μέρος. Και τελικά δούλεψε!

“Οι πιο συναρπαστικές στιγμές είναι σίγουρα η εκτόξευση και το να κάνεις μια δραστηριότητα έξω από το σκάφος… Είναι πραγματικά πάρα πολύ συναρπαστικό και όλοι όσοι έχουν την ευκαιρία να βρίσκονται εκεί πάνω, ανυπομονούν να βγούν έξω από το διαστημικό σταθμό έστω και για λίγες ώρες. Υπάρχουν πολλές ενδιαφέροντες στιγμές ακόμα και μέσα, να κοιτάς όμορφες εικόνες της Γης ή του έναστρου ουρανού. Και μετά είναι η επανείσοδος. Αυτές είνα οι κύριες κορυφαίες στιγμές από μια προσωπική και συναισθηματική άποψη.”

Οδηγίες για τον εκπαιδευτικό

  • Δώστε ενημερωτικά δελτία, φύλλα εργασίας, πρότυπα, οδηγίες και υλικό σε ομάδες μαθητών.
  • Οι ομάδες θα πρέπει να συμπληρώσουν τα φύλλα εργασίας και να δημιουργήσουν το κομμάτι τους στο μοντέλο του Σταθμού.
  • Ζητήστε από κάθε ομάδα να ενημερώσει τις άλλες ομάδες για τουλάχιστον πέντε ενδιαφέροντα στοιχεία σχετικά με τα κομμάτια του Σταθμού που θα συναρμολογήσουν. Αυτό περιλαμβάνει μέρη του σταθμού, ενδιαφέροντα γεγονότα, διεθνείς συνεργάτες, διεθνή τρόφιμα και τα επιστημονικά πειράματα που γίνονται εκεί.
  • Προσθέστε καρφίτσες σε έναν μεγάλο παγκόσμιο χάρτη των κρατών μελών. Δείξτε πού βρίσκονται τα κράτη μέλη και πού βρίσκονται τα κεντρικά γραφεία του κάθε οργανισμού.
  • Συνεργαστείτε για να συναρμολογήσετε τα μέρη του Σταθμού.
  • Αναρτήστε το σταθμό από την οροφή χρησιμοποιώντας νάιλον πετονιά, έναν συνδετήρα και ταινία.
  • Σχεδιάστε να οργανώσετε ένα διεθνές γεύμα (με τροφές που τρώνε οι διάφορες αποστολές) για να γιορτάσετε την ολοκλήρωση του Σταθμού.

Τμήματα του μοντέλου

Μέρη του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού

  • Βασικές Μονάδες και Δομοστοιχεία —Αυτές είναι οι κύριες περιοχές του ISS όπου ζουν οι αστροναύτες και διεξάγουν την έρευνά τους.
  • Το Πλαίσιο Στήριξης —Λειτουργεί ως δομή στήριξης για τα ψυκτικά σώματα και τις ηλιακές συστοιχίες (πάνελ).
  • Ηλιακές Συστοιχίες και Ψυκτικά Σώματα—Οι συστοιχίες (πάνελ) μετατρέπουν ­το ηλιακό φως σε ηλεκτρισμό, ενώ τα ψυκτικά σώματα (ή ακτινοβολητές) ψύχουν το ISS εξαλείφοντας την υπερβολική θερμότητα

1. Ηλιακά πάνελ

2. Ψυκτικά σώματα - Ακτινοβολητές

3. Harmony

4. Destiny

5. Unity

6. Zarya

7. Zvezda

8. Αεροθυρίδα Αποστολής

9. Ηλιακά πάνελ Zvezda

10. Πλαίσιο στήριξης – Φέρον σώμα

11. Ρωσικό Ερευνητικό Δομοστοιχείο 2 (MRM2)

12. Columbus

13. Προσαρμογέας πρόσδεσης υπό πίεση

14. Kibo

15. Tranquility

16. Ρωσικό Ερευνητικό Δομοστοιχείο 1 (MRM 1) και Βασική Μονάδα Πολυχρηστικού Εργαστηρίου (MLM, δεν φαίνεται στη φωτογραφία)

Στο παρακάτω αρχείο μπορείτε να κατεβάσετε τα πατρόν του μοντέλου και τις ογδηγίες για να τυπώσετε και να τα μοιράσετε στα παιδά.

Φύλλο εργασίας

Προσομοίωση κατασκευής του Διαστημικού Σταθμού

Ομάδα:_____________________________________________________________________________

Μέλη: _____________________________________________________________________________

1. Ονομάστε τρία ενδιαφέροντα γεγονότα που έμαθε η ομάδα σας για το τμήμα που κατασκευάσατε

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

2. Ονομάστε δύο ενδιαφέροντα γεγονότα που μάθατε για τον Σταθμό από το Φύλλο Δεδομένων με ενδιαφέροντα στοιχεία.

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

3. Ποιο διεθνές γεύμα θα επιλέγατε; (Περιλάβετε ένα ρόφημα, ορεκτικό, κυρίως πιάτο και επιδόρπιο. )

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

4. Είστε ένας επιστήμονας που θέλετε να μάθετε περισσότερα για το πώς να σχεδιάσετε έναν καλύτερο ανιχνευτή καπνού. Ποιο πείραμα θα μελετούσατε;

_____________________________________________________________________________

5. Ποιο πείραμα προσφέρει την καλύτερη ευκαιρία να τραβήξετε φωτογραφίες της γης και των ωκεανών στη Γη;

_____________________________________________________________________________

6. Πού θα πήγαιναν οι αστροναύτες για να δουν πόσο καλά αναπνέουν μετά από 6 μήνες στο διάστημα;

_____________________________________________________________________________

7. Από τις ενότητες που κατασκευάστηκαν, ποια είναι η μεγαλύτερη;

_____________________________________________________________________________

8. Ζωγραφίστε την σημαία του έθνους σας.

9. Πού βρίσκεται η έδρα της ομάδας σας; (Σημειώστε τα κεντρικά γραφεία σε έναν παγκόσμιο χάρτη.)

_____________________________________________________________________________

10. Ποιος είναι τώρα στον Σταθμό; Τι πλήρωμα; Ποια έθνη;

_____________________________________________________________________________

Τεστ για πριν και μετά την κατασκευή του Διαστημικού Σταθμού

1. Πόσοι διεθνείς εταίροι απαρτίζουν τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό;

α. 3 β. 5 γ. 18 δ. 22

2. Πόσο συχνά ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός κάνει τον γύρο του πλανήτη;

α. Κάθε 90 λεπτά β . Κάθε 30 λεπτά γ. Κάθε 24 ώρες δ. Κάθε 12 ώρες

3. Πόσο μακριά βρίσκεται σε τροχιά ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός;

α. Στα μισά της Σελήνης β . 90 μίλια. γ. 300 μίλια

4. Σε ποια πόλη βρίσκεται η έδρα του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος;

α. Παρίσι β. Λισαβόνα. γ. Νόρντβικ δ. Κεμπέκ

5. Ποια ΔΕΝ είναι διαστημική υπηρεσία;

α. BSA β. ESA γ. JAXA δ. NASA

6. Σε ποιο τμήμα του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού συνέβαλε ο Καναδάς;

α. Το εργαστήριο Columbus β. Το δομοστοιχείο Harmony δ. Ο ρομποτικός βραχίονας

7. Σε ποιο μέρος του Σταθμού οι αστροναύτες τραβούν τις καλύτερες φωτογραφίες της Γης και των ωκεανών της;

α . Zvezda β . Kibo . γ.Unity δ. Cupola

8. Πόσες κλειδαριές υπάρχουν για να χρησιμοποιούν οι αστροναύτες για να βγουν έξω για διαστημικούς περιπάτους;

α. Ένα β. Δύο c. Τρία . δ. Τέσσερα

9 Το European Modular Cultivation System επιτρέπει στους αστροναύτες να μελετούν

α. Φυτά β Ανθρώπινοι ιστοί γ. Καύση δ. Επιστήμη Υλικών

10 Ποιος συνεργάτης είναι ο μεγαλύτερος συνεισφέρων στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό;

α. Ρωσία β. Ηνωμένες Πολιτείες γ. Ευρώπη δ. Ιαπωνία

Εκπαιδευτικές προεκτάσεις

  • Θέλετε να μάθετε περισσότερα για τον διαστημικό σταθμό; Δοκιμάστε αυτές τις ερωτήσεις και δραστηριότητες.
  • Όλες οι παρακάτω ερωτήσεις μπορούν να απαντηθούν αν επισκεφθείτε τη διεύθυνση η https://www.nasa.gov/mission_pages/station/main/index.html
  • Ποια μέλη του πληρώματος βρίσκονται στο σταθμό αυτή τη στιγμή;
  • Ποιος είναι ο αριθμός αποστολής; Ποιες είναι οι εθνικότητες του πληρώματος;
  • Μάθετε πότε ο Σταθμός θα περάσει από το μέρος που ζείτε, και βγείτε να τον δείτε
  • Χρησιμοποιήστε τον εξομοιωτή πτήσης για να δέσετε το σκάφος της SpaceX στον διαστημικό σταθμό https://iss-sim.spacex.com/.
  • Για πότε προγραμματίζεται και τι θα συμβεί στην επόμενη αποστολή στον Διαστημικό Σταθμό.
  • Ονομάστε τουλάχιστον έναν στόχο της αποστολής.
  • Χρησιμοποιήστε τον Διαδραστικό Οδηγό Αναφοράς του Διαστημικού Σταθμού κατεβάζοντας το αρχείο: https://www.paroutsas.gr/erg_dxt/material/stem_les/pdfs/ ISS_ref_guide.pdf και ανακαλύψτε πού κοιμάται το πλήρωμα και πού ασκούνται τα μέλη του πληρώματος

Κλείδα απαντήσεων

Φύλλο εργασίας

1. Οι απαντήσεις θα ποικίλλουν. Δείτε μέρη του ενημερωτικού δελτίου του σταθμού.

2. Οι απαντήσεις θα ποικίλλουν. Δείτε το Φύλλο Δεδομένων με ενδιαφέροντα στοιχεία..

3. Οι απαντήσεις θα ποικίλλουν. Δείτε το Φύλλο Δεδομένων για την διατροφή στον Διαστημικό σταθμό

4. Ελέγξτε το Ράφι πειραμάτων ολοκληρωμένης καύσης.

5. Το καλύτερο μέρος για φωτογραφίες είναι ο Θόλος που είναι προσαρτημένος στο Tranquility Node .

6. Το Human Research Facility μελετά τις μακροπρόθεσμες επιπτώσεις του διαστήματος στους ανθρώπους.

7. Το Zvezda είναι η μεγαλύτερη μονάδα που έχει κατασκευαστεί.

8. Οι απαντήσεις θα ποικίλλουν. Δείτε το ενημερωτικό δελτίο https://www.paroutsas.gr/erg_dxt/ material/stem_les/pdfs/ISS_ref_guide.pdf.

9. Τα κεντρικά γραφεία της NASA βρίσκονται στην Ουάσιγκτον, τα κεντρικά γραφεία της Roscosmos βρίσκονται στη Μόσχα, τα κεντρικά γραφεία της ESA βρίσκονται στο Παρίσι, και τα κεντρικά γραφεία της JAXA βρίσκονται στο Τόκιο της Ιαπωνίας.

Τεστ για πριν και μετά την υλοποίηση του πρότζεκτ

1. β (5)

2 . α (Κάθε 90 λεπτά)

3 . γ (300 μίλια)

4 . α (Παρίσι)

5 . α (BSA)

6 . γ (Ο ρομποτικός βραχίονας)

7 . δ (Κύπελλο)

8 . β (Δύο)

9 . α (Φυτά)

10. β (Ηνωμένες Πολιτείες)

ΣΥΝΟΠΤΙΚΟΣ ΧΑΡΤΗΣ ΤΟΥ ΣΑΪΤ