ایستگاه فضایی یک فضاپیمای بزرگ است که برای مدت طولانی در مدار پایین زمین باقی می ماند. این خانه ای است که در آن فضانوردان زندگی و کار می کنند در حالی که تحقیقاتی را انجام می دهند که نمی توان روی زمین انجام داد. برخلاف وسیله نقلیه‌ای که به فضا سفر می‌کند و برمی‌گردد، ایستگاه‌های فضایی به‌عنوان پایگاه‌های نیمه دائمی در نظر گرفته شده‌اند که امکانات منحصربه‌فردی را برای مطالعات علمی، فناوری و نجومی ارائه می‌دهند.
مفهوم ایستگاه فضایی در پیشبرد درک ما از فضا و پتانسیل زندگی انسان در خارج از زمین بسیار مهم بوده است. اولین ایستگاه فضایی، Saluyt 1 ، توسط اتحاد جماهیر شوروی در 19 آوریل 1971 به فضا پرتاب شد. این آغاز دوره ای بود که در آن انسان ها می توانستند برای مدت طولانی در فضا زندگی کنند. معروف ترین ایستگاه فضایی تا به امروز ، ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) است که پروژه ای مشترک شامل ناسا، روسکوسموس، JAXA، ESA و CSA است. ایستگاه فضایی بین المللی برای تحقیقات در زمینه نجوم، زیست شناسی، هواشناسی و فیزیک بسیار ارزشمند بوده و میزبان فضانوردان و محققان از کشورهای مختلف بوده است.
ایستگاه های فضایی سازه های پیچیده ای هستند که از ماژول های به هم پیوسته زیادی ساخته شده اند. هر ماژول یک عملکرد خاص را انجام می دهد - برخی از آنها به محل زندگی اختصاص داده شده اند، در حالی که بقیه برای تحقیقات استفاده می شوند، مانند آزمایشگاه کلمبوس در ISS. این ایستگاه همچنین دارای آرایه های خورشیدی برای نیرو، رادیاتورهایی برای دفع گرما، و پورت های اتصال برای اتصال فضاپیماهایی است که خدمه و تدارکات را تحویل می دهند.
زندگی در ایستگاه فضایی منحصر به فرد و چالش برانگیز است. فضانوردان از یک برنامه سختگیرانه پیروی می کنند که شامل کار، ورزش و اوقات فراغت برای حفظ سلامت جسمی و روانی است. از نظر محل اقامت، فضانوردان در محله‌های کوچکی می‌خوابند، به گونه‌ای که برای جلوگیری از شناور شدن در اطراف به دلیل گرانش کوچک، به هم متصل می‌شوند.
به دلیل محیط ریزگرانش، بسیاری از کارهای رایج پیچیده می شوند. به عنوان مثال، غذا خوردن به وعده های غذایی مخصوصی نیاز دارد که از شناور شدن ذرات غذا جلوگیری کند. آب نیز رفتار متفاوتی دارد، کره‌هایی را تشکیل می‌دهد و به سطوح می‌چسبد، که بر نحوه شستشو و نوشیدن فضانوردان تأثیر می‌گذارد.
یکی از اهداف اولیه ایستگاه فضایی انجام تحقیقات علمی است که در زمین امکان پذیر نیست. میکروگرانش به محققان اجازه می دهد تا پدیده های فیزیکی و بیولوژیکی را بدون دخالت گرانش زمین مطالعه کنند. برای مثال، مطالعات روی دینامیک سیالات، احتراق و رشد کریستال منجر به مدل‌های بهبود یافته‌ای شده است که هم از فناوری‌های فضایی و هم زمینی بهره می‌برند. علاوه بر این، تحقیقات بیولوژیکی در مورد اثرات قرار گرفتن طولانی مدت در فضا بر روی انسان برای برنامه ریزی ماموریت های طولانی مدت، مانند ماموریت های مریخ، بسیار مهم است.
آزمایش‌هایی که در فضا انجام می‌شوند شرایط منحصر به فردی دارند که می‌تواند به پیشرفت‌هایی منجر شود که در زمین قابل دستیابی نیست. به عنوان مثال، آزمایش‌های کریستالیزاسیون پروتئین در میکروگرانش منجر به رشد منظم و یکنواخت‌تر شده و به توسعه دارو و تحقیقات بیماری کمک می‌کند.
زندگی و کار در فضا نیازمند نوآوری های تکنولوژیکی است. به عنوان مثال، سیستم‌های بازیافت آب در ایستگاه‌های فضایی بسیار کارآمد هستند و پسماندهای ادرار، عرق و تنفس را به آب آشامیدنی تبدیل می‌کنند. این فناوری نه تنها از حیات در فضا پشتیبانی می کند، بلکه کاربردهای بالقوه ای در مناطق خشک روی زمین دارد.
آینده ایستگاه های فضایی با برنامه هایی برای زیستگاه های پیشرفته تر و پایدار امیدوارکننده است. مفاهیمی مانند دروازه قمری، یک ایستگاه فضایی که در مداری به دور ماه برنامه ریزی شده است، با هدف پشتیبانی از اکتشاف انسان و روباتیک در ماه و فراتر از آن است. چنین پیشرفت هایی به عنوان سنگ پله ای برای اکتشافات فضایی عمیق تر و به طور بالقوه، سکونت در سیارات دیگر عمل خواهند کرد.
ایستگاه های فضایی برای درک و اکتشاف ما از فضا بسیار مهم هستند. آنها به‌عنوان آزمایشگاه‌هایی برای تحقیقات علمی، زمینه‌های آزمایش فناوری‌ها و به‌عنوان اولین خانه‌هایی که انسان‌ها در فضا داشته‌اند، خدمت می‌کنند. همانطور که ما به کاوش در فضا ادامه می دهیم، نقش ایستگاه های فضایی تنها یکپارچه تر می شود و راه را برای سفرهای آینده به مریخ و سایر مقاصد در منظومه شمسی ما هموار می کند.
