เอ็กซ์เพดิชั่น

ลูกเรือถาวรของสถานีอวกาศแต่ละรุ่นจะมีหมายเลขเอ็กซ์เพดิชั่นเรียงตามลำดับ เอ็กซ์เพดิชั่นแต่ละรุ่นใช้เวลาปฏิบัติภารกิจประมาณครึ่งปี โดยมีการรับมอบและส่งมอบงานกันอย่างเป็นทางการระหว่างผู้บัญชาการเอ็กซ์เพดิชั่นรุ่นหนึ่งไปยังอีกรุ่นหนึ่ง เอ็กซ์เพดิชั่น 1 ถึง 6 ประกอบด้วยลูกเรือรุ่นละ 3 คน แต่หลังจากอุบัติเหตุกับกระสวยอวกาศโคลัมเบีย จึงมีการลดจำนวนลูกเรือเหลือเพียง 2 คนในเอ็กซ์เพดิชั่น 7 ถึง 12 เอ็กซ์เพดิชั่น 13 ได้ปรับจำนวนลูกเรือกลับมาเป็น 3 คนอีกครั้งหนึ่ง และคงจำนวนนั้นอยู่จนถึงปัจจุบัน ขณะที่มีลูกเรือถาวรประจำสถานีอวกาศ ในบางรุ่นเช่นเอ็กซ์เพดิชั่น 16 มีลูกเรือรวมนักบินอวกาศหรือนักท่องอวกาศถึง 6 คนซึ่งจะบินไปมาระหว่างสถานีกับเที่ยวบินต่างๆ กัน[141][142]

วันที่ 27 พฤษภาคม ค.ศ. 2009 ลูกเรือเอ็กซ์เพดิชั่น 20 เริ่มปฏิบัติภารกิจ เอ็กซ์เพดิชั่น 20 เป็นรุ่นแรกที่มีลูกเรือถาวรประจำสถานีอวกาศนานาชาติ 6 คน ในอดีตก่อนจะมีการขยายส่วนอยู่อาศัยในเที่ยวบิน STS-115 สถานีสามารถรองรับลูกเรือได้เพียง 3 คนเท่านั้น ลูกเรือรุ่นเอ็กซ์เพดิชั่น 20 ถูกนำส่งขึ้นสู่สถานีจากเที่ยวบิน 2 เที่ยวในเวลาต่างกันโดย Soyuz-TMA (Soyuz-TMA สามารถนำส่งลูกเรือได้เที่ยวละ 3 คนเท่านั้น) ได้แก่ Soyuz TMA-14 นำส่งเมื่อ 26 มีนาคม 2009 และ Soyuz TMA-15 นำส่งเมื่อ 27 พฤษภาคม 2009 อย่างไรก็ดีตัวสถานีไม่ได้รองรับลูกเรือถาวรจำนวน 6 คนตลอดทั้งปี ตัวอย่างเช่น เมื่อลูกเรือเอ็กซ์เพดิชั่น 20 (โรมัน โรมาเนนโก, แฟรงค์ เดอ วินน์, และโรเบิร์ต เทิร์สค์) กลับมาโลกเมื่อเดือนพฤศจิกายน 2009 เป็นเวลา 2 สัปดาห์ มีลูกเรือเพียง 2 คน (เจฟฟรีย์ วิลเลียมส์และมักซิม ซูราเยฟ) ที่อยู่ประจำการ จำนวนลูกเรือเพิ่มเป็น 5 คนในช่วงต้นเดือนธันวาคมเมื่อโอเล็ก โคตอฟ, ทิโมที ครีมเมอร์, และโซอิจิ โนงุจิ เดินทางไปถึงโดย Soyuz TMA-17 ต่อมาเดือนมีนาคม 2010 จำนวนลูกเรือลดลงเป็น 3 คนอีกเมื่อวิลเลียมส์และซูราเยฟเดินทางกลับโลก และต่อมาเพิ่มเป็น 6 คนในเดือนเมษายน 2010 เมื่อเที่ยวบิน Soyuz TMA-18 นำอเล็กซานเดอร์ ชคอร์ตซอฟ, มิคาอิล คอร์นิเยนโก, และเทรซี คอลด์เวล ไดสัน ขึ้นไปยังสถานี[141][142]

สถานีอวกาศนานาชาติจัดเป็นยานอวกาศที่มีผู้ไปเยือนมากที่สุดในประวัติศาสตร์การบินอวกาศ นับถึงวันที่ 24 พฤศจิกายน 2009 มีผู้ไปเยือนแล้วทั้งสิ้น 266 คน (ไม่ซ้ำกันเลยจำนวน 185 คน)[9] ส่วน เมียร์ มีผู้ไปเยือน 137 คน (ไม่ซ้ำกันเลยจำนวน 104 คน)[16]

ยานอวกาศที่ไปเยือน

ยานอวกาศจากองค์การอวกาศสี่แห่งเดินทางไปเยือนสถานีอวกาศนานาชาติด้วยวัตถุประสงค์ต่างๆ กัน ยานขนส่งอัตโนมัติ (Automated Transfer Vehicle) จากองค์การอวกาศยุโรป ยานอวกาศรอสคอสมอสโพรเกรสของรัสเซีย และยาน H-II Transfer Vehicle ขององค์การอวกาศญี่ปุ่นทำหน้าที่ขนส่งเสบียงและบริการต่างๆ ไปยังสถานี นอกจากนี้รัสเซียยังใช้ยานอวกาศโซยุสสำหรับการเปลี่ยนถ่ายลูกเรือและการอพยพฉุกเฉิน โดยที่ลูกเรือจะมีการเปลี่ยนถ่ายทุกๆ 6 เดือน และท้ายสุดคือยานบริการจากสหรัฐอเมริกาที่ส่งผ่านโครงการกระสวยอวกาศ ทำหน้าที่ด้านปฏิบัติการนำส่งเสบียง อุปกรณ์เครื่องใช้ ชิ้นส่วนประกอบต่างๆ รวมถึงการเปลี่ยนถ่ายลูกเรือด้วย นับถึงวันที่ 27 พฤศจิกายน ค.ศ. 2009 มีเที่ยวบินนำส่งไปยังสถานีอวกาศนานาชาติจากโซยูส 20 เที่ยว, โพรเกรส 35 เที่ยว, ATV 1 เที่ยว, HTV 1 เที่ยว และกระสวยอวกาศ 31 เที่ยว[1] โดยเฉลี่ยแล้วลูกเรือถาวรเอ็กซ์เพดิชั่นต้องการเสบียง 2,722 กิโลกรัม นับถึงวันที่ 27 พฤศจิกายน ค.ศ. 2009 ลูกเรือรับประทานอาหารแล้วรวม 19,000 มื้อ[1] เที่ยวบินเปลี่ยนถ่ายลูกเรือของโซยุสและเที่ยวบินส่งเสบียงของโพรเกรสไปเยือนสถานีอวกาศนานาชาติโดยเฉลี่ย 2 ถึง 3 ครั้งในแต่ละปี[143] โดยที่เที่ยวบิน ATV และ HTV มีแผนจะไปเยือนสถานีอวกาศทุกๆ ปีนับตั้งแต่ปี ค.ศ. 2010 เป็นต้นไป

ศูนย์ควบคุมภารกิจ

ชิ้นส่วนต่างๆ ของสถานีอวกาศนานาชาติอยู่ภายใต้การควบคุมและตรวจสอบโดยองค์การอวกาศผู้รับผิดชอบแต่ละส่วน โดยมีศูนย์ควบคุมภารกิจอยู่ในที่ต่างๆ ทั่วโลก ต่อไปนี้เป็นรายชื่อส่วนหนึ่ง

• ศูนย์ควบคุมภารกิจขององค์การนาซา ที่ ศูนย์อวกาศลินดอน บี. จอห์นสัน ที่เมืองฮูสตัน รัฐเท็กซัส จัดเป็นศูนย์ควบคุมภารกิจหลักสำหรับเซ็กเมนต์ของสหรัฐอเมริกาบนสถานีอวกาศนานาชาติ และยังควบคุมภารกิจกระสวยอวกาศที่เดินทางไปเยือนสถานีด้วย[26]
• ศูนย์ควบรวมและปฏิบัติการเปลี่ยนถ่าย (Payload Operations and Integration Center) ขององค์การนาซ่า ที่ศูนย์การบินอวกาศมาร์แชล เมืองฮันต์สวิลล์ รัฐแอละแบมา ทำหน้าที่ศูนย์ประสานงานการเปลี่ยนถ่ายนักบินอวกาศสำหรับเซ็กเมนต์ของสหรัฐอเมริกา[26]
• ศูนย์ควบคุมภารกิจรอสคอสมอส (Roskosmos) ที่เมืองโคโรลยอฟ มอสโคว์ ควบคุมภารกิจในเซ็กเมนต์วงโคจรรัสเซียของสถานีอวกาศนานาชาติ นอกเหนือไปจากภารกิจโซยุสและโพรเกรส[26]
• ศูนย์ควบคุมโคลัมบัส ขององค์การอวกาศยุโรป ที่ศูนย์อวกาศยานเยอรมัน (DLR) ที่เมือง Oberpfaffenhofen ประเทศเยอรมนี ควบคุมห้องปฏิบัติการวิจัย โคลัมบัส ของยุโรป[26]
• ศูนย์ควบคุม ATV ขององค์การอวกาศยุโรป ที่ศูนย์อวกาศตูลูส (CST) เมืองตูลูส ประเทศฝรั่งเศส ควบคุมเที่ยวบินอัตโนมัติที่ไม่มีคนบังคับของยุโรปทั้งหมด[26]
• ศูนย์ควบคุม JEM และศูนย์ควบคุม HTV ขององค์การอวกาศญี่ปุ่น ที่ศูนย์อวกาศซุคุบะ (TKSC) เมืองซุคุบะ ประเทศญี่ปุ่น รับผิดชอบภารกิจในการจัดการโมดูลการทดลองของญี่ปุ่น และเที่ยวบินที่ไม่มีคนบังคับทั้งหมดของญี่ปุ่นใน H-II Transfer Vehicle[26]
• ศูนย์ควบคุม MSS ขององค์การอวกาศแคนาดา ที่เมืองเซนต์-ฮิวเบิร์ต รัฐควิเบก ประเทศแคนาดา ควบคุมและตรวจดูระบบบริการเคลื่อนที่ (Mobile Servicing System) หรือ Canadarm2[26]

การบริหารความปลอดภัย

ขยะในอวกาศ

ระดับวงโคจรของสถานีอวกาศนานาชาติอยู่ในระดับค่อนข้างต่ำ ซึ่งเป็นบริเวณที่ขยะอวกาศอยู่มากมาย นับตั้งแต่ชิ้นส่วนจรวดที่ไม่ใช้งานแล้ว ดาวเทียมที่หมดอายุ ไปจนถึงเศษชิ้นส่วนจากมอเตอร์จรวด สารหล่อเย็นที่ถูกปล่อยทิ้งออกมาจากดาวเทียมซึ่งอาศัยพลังงานนิวเคลียร์ และชิ้นส่วนอื่นๆ อีกมากมาย[144] วัตถุต่างๆ เหล่านี้รวมกับชิ้นส่วนอุกกาบาตขนาดเล็ก[145] ก่อให้เกิดอันตรายต่อสถานีอวกาศเพราะมันอาจทำความเสียหายแก่โมดูลปรับความดันหรือส่วนต่างๆ ของสถานี[146][147] อุกกาบาตขนาดเล็กยังทำให้การปฏิบัติภารกิจในการท่องอวกาศของนักบินอวกาศเป็นอันตรายด้วย เช่นอาจสร้างความเสียหายกับชุดอวกาศและทำให้สูญเสียแรงดัน[148]

มีการตรวจติดตามชิ้นส่วนขยะอวกาศต่างๆ จากบนพื้นโลก ซึ่งลูกเรือของสถานีอวกาศจะได้รับการเตือนว่ามีวัตถุใดใกล้เคียงที่อาจก่อให้เกิดความเสียหายหรือเกิดการกระแทกกันได้ และให้เริ่มปฏิบัติการหลบหลีกขยะอวกาศ (Debris Avoidance Manoeuvre หรือ DAM) โดยอาศัยเครื่องผลักที่อยู่บนเซ็กเมนต์วงโคจรรัสเซียเพื่อเปลี่ยนระดับวงโคจรของสถานีอวกาศในการหลบหลีกชิ้นส่วนเหล่านั้น การปฏิบัติการ DAM ไม่ยุ่งยากนัก โดยการตรวจสอบแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่แสดงให้เห็นว่าชิ้นส่วนขยะอวกาศจะเข้าใกล้สถานีในระยะที่เป็นอันตรายขนาดเท่าใด[146] มีปฏิบัติการหลบหลีกขยะอวกาศทั้งสิ้น 8 ครั้งนับถึงเดือนมีนาคม ค.ศ. 2009[149] โดยที่ 7 ครั้งแรกเกิดขึ้นระหว่างเดือนตุลาคม ค.ศ. 1999 ถึงเดือนพฤษภาคม ค.ศ. 2003[150] โดยปกติวงโคจรจะถูกยกระดับขึ้นราว 1-2 กิโลเมตรโดยเฉลี่ยเมื่อเพิ่มความเร็ววงโคจรขึ้น 1 เมตรต่อวินาที ส่วนกรณีไม่ปกติคือการลดระดับลง 1.7 กิโลเมตร[150] เมื่อวันที่ 27 สิงหาคม 2008 ซึ่งเป็นการลดระดับลงครั้งแรกในรอบ 8 ปี[151][152] ในปี 2009 มีปฏิบัติการ DAM 2 ครั้ง ในวันที่ 22 มีนาคมและ 17 กรกฎาคม[153] หากว่าการตรวจสอบการปะทะกับขยะอวกาศทำได้ช้าเกินไปจนไม่สามารถเริ่มปฏิบัติการ DAM ได้ทัน ลูกเรือของสถานีอวกาศจะต้องปิดประตูหน้าต่างทุกบานบนสถานีและย้ายไปอยู่ในยานอวกาศโซยุส เพื่อที่ทั้งหมดจะได้หลบหนีได้ทันทีหากว่าการปะทะนั้นทำให้เกิดอันตราย การอพยพสถานีบางส่วนเช่นนี้เคยเกิดขึ้น 2 ครั้ง คือวันที่ 6 เมษายน 2003 และ 13 มีนาคม 2009[146]

การแผ่รังสี

เมื่ออยู่ในอวกาศ นักบินอวกาศจะได้รับรังสีจากการแผ่รังสีคอสมิกในระดับที่สูงกว่าปกติเนื่องจากไม่มีชั้นบรรยากาศของโลกช่วยปกป้อง ลูกเรือของสถานีอวกาศนานาชาติจะได้รับรังสีราว 1 millisievert ในแต่ละวัน หรือเทียบเท่ากับการที่เราได้รับรังสีจากแหล่งกำเนิดรังสีปกติบนพื้นโลกในเวลา 1 ปี[154] ซึ่งส่งผลให้นักบินอวกาศมีโอกาสเป็นโรคมะเร็งมากกว่าปกติ การแผ่รังสีในระดับสูงนี้ยังสามารถทำลายโครโมโซมของลิมโฟไซต์ซึ่งเป็นเซลส์สำคัญต่อระบบภูมิคุ้มกัน การที่เซลส์ถูกทำลายจึงทำให้นักบินอวกาศมีภูมิคุ้มกันต่ำกว่าปกติ เมื่อเวลาผ่านไปนานๆ ภาวะภูมิคุ้มกันต่ำสามารถส่งผลให้เกิดการแพร่ระบาดของโรคในหมู่ลูกเรือได้ โดยเฉพาะเมื่ออยู่ในพื้นที่จำกัด การแผ่รังสียังทำให้นักบินอวกาศมีโอกาสเป็นต้อกระจกสูง การใช้อุปกรณ์ป้องกันการแผ่รังสีร่วมกับยาสามารถช่วยลดความเสี่ยงลงไปในระดับที่ยอมรับได้ แต่การได้รับรังสีในระยะยาวทำให้มีความเสี่ยงเพิ่มขึ้น[32]

แม้จะมีความพยายามพัฒนาเกราะป้องกันรังสีให้แก่สถานีอวกาศนานาชาติ ดีขึ้นกว่าสถานีอวกาศรุ่นก่อนๆ เช่น เมียร์ แต่ระดับของรังสีภายในสถานีก็ยังไม่ค่อยลดลงมากนัก นักวิทยาศาสตร์เห็นว่ายังต้องมีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีมากกว่านี้ก่อนที่การเดินทางระยะยาวในระบบสุริยะจะเป็นไปได้[154]