Ruimte: Hoe blijft het ISS functioneren ondanks de tand des tijds?

Een stalen reus die al bijna een kwart eeuw met 28.000 km/u boven ons hoofd raast. Rusland en de Verenigde Staten kondigden donderdag 31 juli aan dat ze de exploitatie van het Internationale Ruimtestation (ISS) gezamenlijk willen verlengen tot 2028. Tot die tijd is de toekomst van het ISS veiliggesteld. Meer dan vijfentwintig jaar na de lancering in een baan om de aarde is het ruimtestation onafgebroken blijven draaien. Nog steeds bewoond. Nog steeds operationeel, ondanks tekenen van vermoeidheid en opeenvolgende uitstel van de ontmanteling: een symbool van buitengewone samenwerking in de ruimte.

Het ISS werd gelanceerd in 1998, in een tijd waarin Rusland en de Verenigde Staten nauw samenwerkten in de ruimte, ondanks geopolitieke spanningen op aarde. Het ontstond uit de fusie van twee concurrerende projecten: het Russische ruimtestation Mir-2 en het Amerikaanse Freedom. De eerste module die in een baan om de aarde werd gebracht, genaamd Zarya (Russisch voor "dageraad"), werd een paar weken later gevolgd door de Amerikaanse Unity-module, die de twee met elkaar verbond.

Jaar na jaar werden er nieuwe modules toegevoegd, net als zoveel Lego-blokjes: het Amerikaanse Destiny-laboratorium (2001), de Europese Columbus-module (2008), het Japanse Kibo-laboratorium en het Russische Zvezda-segment. In totaal werden er zo'n vijftien hoofdmodules in de ruimte geassembleerd, soms tijdens missies die tot wel vijf extravehiculaire activiteiten vereisten.

Maar veroudering in de ruimte is niet zonder gevolgen. De materialen worden blootgesteld aan zware spanningen: extreme temperatuurschommelingen (van -150 tot +120 °C tussen schaduw en licht), micrometeorietinslagen, kosmische straling en de constante uitzetting en krimp van metalen wanden. Daarbij komt nog de slijtage van afdichtingen, afdichtingssystemen en lasnaden. Om bewoonbaar te blijven, heeft het ruimtestation daarom voortdurend onderhoud nodig.

Bevoorradingsschepen (Progress, Crew Dragon , Cygnus, enz.) arriveren regelmatig om voedsel, water, reserveonderdelen of brandstof voor de stuwraketten te leveren. Maar het zijn vooral de astronauten zelf die het ruimtestation onderhouden. Wanneer een onderdeel kapotgaat, een zonnepaneel vervangen moet worden of een kabel versleten raakt, trekken ze hun drukpakken aan en stappen ze het vacuüm van de ruimte in, vastgemaakt aan het ruimtestation met een veiligheidskabel. Deze uitstapjes, extravehiculaire activiteit genoemd, duren vaak zes tot acht uur.

In januari 2024 vervingen twee NASA-astronauten een ammoniakpomp in het thermische regelsysteem, waarbij ze voorzichtig omgingen met gereedschap dat speciaal ontworpen was om met dikke handschoenen te worden gehanteerd in gewichtloosheid. Elke missie wordt minutieus gepland, op de grond geoefend in gigantische zwembaden om gewichtloosheid na te bootsen, en in realtime gecoördineerd vanuit Houston of Moskou.

Sommige reparaties zijn complexer dan andere. Al jaren is er een luchtlek in de Russische Zvezda-module. Het lek bevond zich in een luchtsluis, ter hoogte van een gebarsten metalen coating. Er zijn verschillende pogingen gedaan om het lek te dichten: eerst met plakband dat bestand is tegen hoge druk, vervolgens met een epoxycoating (een soort hars) die rechtstreeks op de scheur is geïnjecteerd. De interne druk blijft stabiel, maar ingenieurs erkennen dat de reparatie slechts gedeeltelijk is.

Ondanks de incidenten houdt het ruimtestation stand. Het is uitgerust met krachtige robotarmen, zoals Canadarm2, een 17 meter lange gelede arm die hele modules kan verplaatsen of vracht kan opvangen die in een baan om de aarde aankomt. Deze arm wordt op afstand bestuurd, vanaf het ruimtestation of vanaf de aarde, en kan ook dienen als mobiel platform voor astronauten tijdens reparaties. De Europese ERA-arm, geïnstalleerd op de Russische Nauka-module, maakt vergelijkbare operaties in het Russische segment mogelijk.

Op de grond houden honderden technici en ingenieurs het ruimtestation 24/7 in de gaten vanuit controlecentra in Houston en Moskou. Elk systeem aan boord – ventilatie, druk, zuurstofniveau, energieopwekking en oriëntatie – wordt in realtime geanalyseerd. Zelfs de kleinste afwijkingen worden van tevoren gedetecteerd, zodat snel kan worden ingegrepen. Sensoren meten ook de impact van microruimtepuin of structurele vervorming. Met deze informatie kunnen instanties beslissen of ze de hoogte van het ruimtestation moeten aanpassen om een botsing te voorkomen of reparaties moeten plannen voordat een storing kritiek wordt.

Maar het aftellen is begonnen. Tegen 2030 staat een gecontroleerde deorbit van het ruimtestation gepland. Dit betekent dat een stuwmodule het ruimtestation doelbewust in de dichte lagen van de atmosfeer zal duwen, waar het grotendeels zal desintegreren. Het resterende puin zal in een onbewoond gebied in de Stille Oceaan terechtkomen, bijgenaamd het "satellietkerkhof" of Point Nemo . Deze manoeuvre is essentieel: zonder deze manoeuvre zou het ruimtestation vroeg of laat ongecontroleerd neerstorten, met risico's voor bewoonde gebieden.

Ondertussen rekent NASA op nieuwe private spelers, zoals Axiom Space en Blue Origin , om commerciële ruimtestations te bouwen die de boel kunnen overnemen. Een lage baan om de aarde zou binnenkort kleinere, modernere en kosteneffectievere modulaire laboratoria kunnen huisvesten.