Kibō (módulo de la Estación Espacial Internacional)

Módulo japonés de la ISS utilizado en las conferencias de prensa de la ISS

Kibō ( en japonés :きぼう, lit. ' Esperanza ' )  , también conocido como Módulo Experimental Japonés (JEM), es un módulo científico japonés para la Estación Espacial Internacional (ISS) desarrollado por JAXA . Es el módulo individual más grande de la ISS y está unido al módulo Harmony . Las dos primeras piezas del módulo se lanzaron enlas misiones del transbordador espacial STS-123 y STS-124 . El tercer y último componente se lanzó en la STS-127 . ^[1]

Componentes

En su configuración inicial, Kibō constaba de seis elementos principales: ^[2]

• Módulo presurizado (PM)
• Instalación expuesta (EF)
• Sección presurizada del módulo logístico experimental (ELM-PS)
• Sección expuesta del módulo de logística experimental (ELM-ES)
• Sistema de manipulación remota del módulo experimental japonés (JEMRMS)
• Sistema de comunicación interórbita (ICS) ^[3]

Módulo presurizado

Interior del módulo presurizado

El módulo presurizado (PM) es el componente principal conectado a la escotilla del puerto de Harmony . Tiene forma cilíndrica y contiene veintitrés bastidores de carga útil estándar internacional (ISPR), diez de los cuales están dedicados a experimentos científicos, mientras que los trece restantes están dedicados a los sistemas y almacenamiento de Kibō . ^[4] Los bastidores están colocados en un formato 6-6-6-5 a lo largo de las cuatro paredes del módulo. El extremo del PM tiene una esclusa de aire y dos escotillas de ventana. La instalación expuesta, el módulo de logística de experimentos y el sistema de manipulación remota se conectan al PM. Es el lugar de muchas de las conferencias de prensa que tienen lugar a bordo de la estación.

Instalación expuesta

Instalación expuesta

La instalación expuesta (EF), también conocida como "Terrace", está ubicada fuera del cono de puerto del PM (que está equipado con una esclusa de aire). La EF tiene doce puertos de la unidad de instalación expuesta (EFU) que se conectan a los conectores de la unidad de interfaz de carga útil (PIU) en las unidades de intercambio de equipos EF (EF-EEU). Todas las cargas útiles de los experimentos están completamente expuestas al entorno espacial. Para el correcto funcionamiento de estos experimentos, la carga útil requiere una unidad de reemplazo orbital (ORU), que consta del sistema de energía eléctrica (EPS), comunicaciones y seguimiento (CT) y el sistema de control térmico (TCS). De las doce ORU, ocho son reemplazables por el JEMRMS, mientras que las otras cuatro son reemplazables por EVA .

Módulo de logística

Módulo logístico experimental, sección presurizada

El módulo de logística experimental (ELM) incluye dos secciones:

• La sección presurizada (ELM-PS), también llamada JLP (siglas en inglés de logística presurizada japonesa), es una adición presurizada al PM. Se utiliza como instalación de almacenamiento, proporcionando espacio para almacenar cargas útiles de experimentos, muestras y elementos de repuesto. ^[5]
• La sección no presurizada (externa) (ELM-ES) sirve como módulo de almacenamiento y transporte. Se utilizó para transferir experimentos externos con el transbordador espacial . No se utiliza después de la retirada del transbordador. ^{[6] [7]}

Sistema de manipulación remota

El sistema de manipulación remota JEM (JEMRMS) es un brazo robótico de 10 m (33 pies), montado en el cono de puerto del PM. Se utiliza para dar servicio al EF y para mover equipos hacia y desde el ELM. La consola de control del JEMRMS se lanzó mientras estaba dentro del ELM-PS, y el brazo principal se lanzó con el PM. El pequeño brazo fino, que tiene 2 m (6 pies 7 pulgadas) de largo y se conecta al efector final del brazo principal, se lanzó a bordo del HTV-1 en el vuelo inaugural de la nave espacial HTV . Una vez que el HTV se acopló, la tripulación montó el pequeño brazo fino y lo desplegó fuera de la esclusa de aire para probarlo. El JEMRMS sujetó el brazo y lo desplegó para flexionar las articulaciones antes de guardarlo en el EF. ^[8] El extremo libre del JEMRMS puede utilizar el mismo tipo de accesorios de sujeción que utiliza el Canadarm2 . ^[9]

Sistema de comunicación entre órbitas

El sistema de comunicación entre órbitas (ICS) consta de un bastidor de módulo de comunicación en el módulo presurizado (ICS-PM) y el módulo de antena que se colocará en la instalación expuesta (ICS-EF). ^[10] Se utilizó para comunicarse con la estación terrestre a través del satélite de demostración de tecnología de comunicación DRTS "Kodama"  [ja] de JAXA . Después del desmantelamiento de DRTS en agosto de 2017, Kibō depende de la comunicación de banda Ku de la ISS a través del TDRSS de la NASA . ICS-EF se desechó al lanzarlo a la órbita en febrero de 2020 ^[11] y reingresó el 17 de marzo de 2023 ^[12] sobre Sacramento, California. ^[13]

Secuencia de lanzamiento

La NASA lanzó el complejo JEM en tres vuelos utilizando el transbordador espacial . El transbordador tenía una gran bodega de carga que transportaba los módulos a la órbita junto con la tripulación. Esto contrasta con los módulos rusos, que se lanzan a la órbita en cohetes Proton de varias etapas y luego se encuentran y acoplan con la estación automáticamente.

El 12 de marzo de 2007, el Módulo de Logística Experimental-Sección Presurizada (ELM-PS), el laboratorio principal, llegó al Centro Espacial Kennedy (KSC) desde Japón . ^[14] Se almacenó en la Instalación de Procesamiento de la Estación Espacial (SSPF) hasta que se lanzó a órbita a bordo del Endeavour el 11 de marzo de 2008 como parte de la misión STS-123 . ^[15]

El 30 de mayo de 2003, el módulo presurizado (PM) llegó al KSC procedente de Japón. ^[16] Se almacenó en la SSPF hasta que se puso en órbita a bordo del Discovery el 31 de mayo de 2008 como parte de la misión STS-124 . ^[17] El 3 de junio de 2008, el PM se adjuntó al módulo Harmony . En un primer momento, el ELM-PS, la pequeña bodega de carga, se conectó a una ubicación temporal en Harmony y más tarde, el 6 de junio de 2008, se trasladó a su ubicación de atraque final en la parte superior (cenital) del laboratorio principal.

El módulo de logística experimental (ELM-ES) y la instalación expuesta (EF) llegaron al KSC el 24 de septiembre de 2008. ^[18] Ambos elementos fueron lanzados a bordo del Endeavour el 15 de julio de 2009 como parte de la misión STS-127 . ^[19] El ELM-ES regresó a la Tierra al final de la misión. El ensamblaje del EF se completó durante la quinta caminata espacial de la misión. ^[20]

Presupuesto

Vista cercana de los paneles exteriores del Módulo Presurizado y del Módulo Logístico, durante la misión STS-132

Un prototipo del Small Fine Arm fue probado durante la misión del transbordador espacial STS-85 en 1997. ^[21]

Kibō es el módulo individual más grande de la ISS:

• Módulo presurizado ^[22]
  • Longitud: 11,19 metros (36,7 pies)
  • Diámetro: 4,39 metros (14,4 pies)
  • Masa: 15.900 kilogramos (35.100 libras)
  • Fecha de lanzamiento: 31 de mayo de 2008
• Módulo de logística experimental – Sección presurizada ^[23]
  • Longitud: 4,21 metros (13,8 pies)
  • Diámetro: 4,39 metros (14,4 pies)
  • Masa: 8.386 kilogramos (18.488 lb)
  • Fecha de lanzamiento: 11 de marzo de 2008

El JEM en fabricación

• Instalación expuesta ^[24]
  • Longitud: 4 metros (13 pies)
  • Diámetro: 5,6 metros (18 pies)
  • Altura: 5 metros (16 pies)
  • Masa: 4.000,685 kilogramos (8.820,00 lb)
  • Fecha de lanzamiento: 15 de julio de 2009

• Brazo robótico ^{[24] [25]}
  • Brazo principal (MA)
    • Longitud: 10 metros (33 pies)
    • Masa: 780 kilogramos (1.720 libras)
    • Capacidad de manipulación: máx. 7000 kg (tamaño de carga útil: 1,85 mx 1,0 mx 0,8 m / peso: menos de 500 kg)
  • Brazo fino pequeño (SFA)
    • Longitud: 2,2 metros (7 pies 3 pulgadas)
    • Masa: 190 kilogramos (420 lb)
    • Capacidad de manipulación: máx. 80 kg con modo de control de cumplimiento, máx. 300 kg sin modo de control de cumplimiento (tamaño ORU: 0,62 x 0,42 x 0,41 m / peso: 80 kg máx.)

El módulo y todos sus accesorios integrados fueron fabricados en el Centro Espacial Tsukuba en Japón. Está hecho de acero inoxidable, titanio y aluminio.

Experimentos sobreKibo

Mirando hacia el futuro en Kibō

Mirando al costado

Experimentos externos actuales

Fuente: ^[26]

• MAXI – Astronomía de rayos X de 0,5 a 30 keV . ^[27] Instalación expuesta Ranura 1.
• Carga útil STP Houston 8 : COWVR y TEMPEST ^[28] Lanzada en SpaceX CRS-24 en 2021. El puerto de la ranura 2 de la instalación expuesta originalmente albergaba CREAM , que se trasladó a la ranura 13 en el techo y se guardó en hibernación.
• OCO-3 – Monitoreo del dióxido de carbono en la atmósfera de la Tierra usando un repuesto de vuelo de OCO-2 . ^[29] Reubicado nuevamente en la ranura 3 y puesto en hibernación.
• NREP – Plataforma externa Nanoracks, en la ranura 4.
• i-SEEP – Plataforma experimental pequeña expuesta reemplazable por IVA (JAXA). Montada en la ranura 5 de la instalación expuesta. ^[30] Es una plataforma para soportar cargas útiles pequeñas y medianas (menos de 200 kg). Los experimentos en la plataforma i-SEEP son HDTV-EF2 (desde 2017), GPSR/Wheel, ^[31] SOLISS (desde 2019, retirado en 2023 y almacenado) y SeCRETS. ^[32]
• GEDI – Investigación de dinámica de ecosistemas globales en la Estación Espacial Internacional. La ranura 6 de la instalación expuesta se encuentra en hibernación hasta quese retire la STP-H8 y se instale la MOLI . El puerto originalmente albergaba a la ICS-EF y al CREAM temporalmentehasta que se lo reubicó en la ranura 13 en el techo del módulo logístico y se lo colocó en hibernación.
• STP-H9 - SWELL (Space Wireless Energy Laser Link), una carga útil de prueba para comunicaciones láser , una continuación de OPALS , analizador electrostático de propulsión eléctrica , un dispositivo de prueba que demostrará el reimpulso mediante propulsión iónica , instrumento de detección de radiación de neutrones del NRL, experimento de protección iónica de voltaje variable del NRL, ECLIPSE (experimento para caracterizar la ionosfera inferior y la producción de esporádico-E), Glowbug , detector de rayos cósmicos construido en conjunto con la NASA, un experimento que estudiará los rayos cósmicos durante dos años, SpaceCube Edge Node Intelligent Collaboration , un experimento construido por la NASA Goddard que estudiará microchips e inteligencia artificial expuestos al vacío del espacio, y SOHIP , un generador de imágenes hiperespectrales construido por Livermore Labs que estudiará la atmósfera durante dos años. El puerto de la ranura 7 de la instalación expuesta originalmente albergaba HREP y GEDI , que se reubicó en la ranura 6 y se colocó en hibernación. ^[33]
• HISUI – Hyperspectral Imager Suite ( METI ) reemplazo para HREP que finalizó su misión en 2017. ^[34] El puerto de la ranura 8 de la instalación expuesta originalmente albergaba MCE .
• CALET – Telescopio Electrónico Calorimétrico (JAXA), observación de rayos cósmicos de alta energía. Lanzado a bordo del Kounotori 5 (HTV-5). ^[35] Masa: 2500 kg. ^[36] El puerto de la ranura 9 de la instalación expuesta originalmente albergaba SEDA-AP .
• ECOSTRESS – Experimento de radiómetro térmico espacial de ecosistemas en la estación espacial. ^[37] El puerto de la ranura 10 de la instalación expuesta originalmente albergaba el ELM-ES y la plataforma de transferencia HTV.
• i-SEEP2 - Plataforma experimental expuesta pequeña reemplazable por IVA 2 ^[38] Ranura de instalación expuesta 11.
• CREAM – Experimento de masas y energía de rayos cósmicos. Lanzado en SpaceX CRS-12 en 2017. Inicialmente en la ranura 2 de la instalación expuesta. Se trasladó a la ranura 7 en 2021 ^[39] y volvió a la ranura 2 en 2023 para dejar espacio para STP Houston 9. La ranura 13 del módulo logístico está en hibernación hasta que se retire STP-H9 , luego volverá a la ranura 2.
• ExHAM 1 y 2 – Mecanismo de fijación de pasamanos de instalaciones externas (JAXA). ^[40] Montado en la cubierta sobre pasamanos en las ubicaciones delantera y trasera junto a las ranuras 7 y 10.

Experimentos externos anteriores

Desorbitado con Kounotori 5 (HTV-5):

• SMILES – Observa y monitorea líneas de emisión de ondas submilimétricas muy débiles de moléculas de gas traza en la estratosfera. ^[41]
• MCE – Equipo Consolidado Multimisión (NASA).

Desorbitado con SpaceX CRS-15:

• HREP – Generador de imágenes hiperespectrales para el océano costero (HICO) y carga útil experimental del sistema de detección atmosférica y ionosférica remota (RAIDS). ^[42]

Desorbitado con SpaceX CRS-17:

• CATS – Sistema de transporte de aerosoles y nubes (LiDAR, NASA). ^[43] Originalmente ubicado en el puesto 5, será reemplazado por MOLI .

Lanzado a la órbita por el brazo robótico de la ISS: ^{[44] [45]}

• SEDA-AP – Equipo de adquisición de datos del entorno espacial, carga útil acoplada. Mide neutrones, plasma, iones pesados ​​y partículas ligeras de alta energía en la órbita de la estación.
• ICS-EF – Sistema de comunicación interorbital-Instalación expuesta, sistema de comunicación japonés. Originalmente en la ranura 7 de la instalación expuesta. ^[46]
• ILLUMA-T – Carga útil de comunicación láser. Originalmente en el puerto de la ranura 3 de la instalación expuesta, se encontraban SMILES y OCO 3. [ ^47]

Experimentos internos actuales

Japonés:

• RYUTAI Rack流体(りゅうたい, ryūtai , fluido) - Instalación de experimentos de física de fluidos (FPEF), Instalación de observación de cristalización de soluciones (SCOF), Instalación de investigación de cristalización de proteínas (PCRF), Unidad de procesamiento de imágenes (IPU)
• SAIBO Rack細胞(さいぼう, saibō , cell) - Instalación de experimentos de biología celular (CBEF), Clean Bench (CB)
• KOBAIRO Rack勾配炉(こうばいろ, kōbairo ) – Horno de calentamiento por gradiente (GHF)
• MPSR-1 – Bastidor multiusos para cargas pequeñas
• MPSR-2 – Bastidor multiusos para cargas pequeñas, tipo 2, que alberga un horno levitante electrostático (ELF)

Americano:

• Rack EXPRESS 4 : controlador de temperatura de muestras de biotecnología (BSTC), módulo de suministro de gas (GSM), sistema de medición de aceleración espacial II (SAMS-II), controlador de temperatura de muestras de biotecnología (BSTC), Nanoracks NanoLab
• Estantería EXPRESS 5
• MELFI-1 – dos rejillas para congeladores a -80°
• Caja de guantes para ciencias biológicas (LSG)
• Mochii – Microscopio electrónico de barrido espectroscópico (SEM) Instalación del laboratorio nacional ^[48]

Experimentos planificados

• MOLI – Lidar y generador de imágenes de observación de múltiples huellas (JAXA) (externo)
• JEM-EUSO (interno)

Regiones

• Módulo presurizado
• Módulo de logística experimental - Sección presurizada
• Instalación expuesta
• Módulo de logística experimental - Sección expuesta
• Sistema de manipulación remota

Véase también

• Portal de vuelos espaciales

• Investigación científica en la ISS
• Implementador de CubeSat de Nanoracks (NRCSD)
• Módulo de la estación espacial japonesa (Mitsui)

Referencias

1. Kamiya, Setsuko (30 de junio de 2009). "Japón, un actor discreto en la carrera espacial". Japan Times . p. 3. Archivado desde el original el 3 de agosto de 2009.
2. "Componente principal". JAXA. 29 de agosto de 2008. Consultado el 23 de marzo de 2021 .
3. "Acerca de Kibo". JAXA. 25 de septiembre de 2008. Archivado desde el original el 10 de marzo de 2009. Consultado el 6 de marzo de 2009 .
4. "Módulo experimental japonés Kibo". NASA. Archivado desde el original el 23 de octubre de 2008. Este artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
5. "Informe de situación del MCC STS-123 n.º 11". NASA. 16 de marzo de 2008. Archivado desde el original el 18 de marzo de 2010. Este artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
6. きぼう船外実験プラットフォーム利用ハンドブック(PDF) (en japonés). JAXÁ. Octubre de 2006 . Consultado el 23 de marzo de 2021 .
7. 船外 パ レ ッ ト (en japonés). JAXA . Consultado el 23 de marzo de 2021 .
8. "Sistema de manipulación remota". JAXA. Archivado desde el original el 20 de marzo de 2008.
9. "HTV-1 Mission Press Kit" (PDF) . JAXA. 2 de septiembre de 2009. p. 19. Archivado (PDF) del original el 2 de abril de 2015 . Consultado el 31 de enero de 2015 .
10. Human Space Systems and Utilization Program Group (septiembre de 2007). "Kibo HANDBOOK" (PDF) . JAXA . Consultado el 24 de marzo de 2021 .
11. Keeter, Bill (21 de febrero de 2020). «Informe diario resumido de la ISS – 21/02/2020». NASA . Consultado el 24 de marzo de 2021 .
12. "ISS DEB (ICS-EF) (ID 45265)". Aeroespacial . Consultado el 19 de marzo de 2023 .
13. "El ICS-F fue catalogado como objeto 45265, 1998-067RJ. Orbitó la Tierra como basura espacial durante 3 años y volvió a entrar a las 0430 UTC (9:30 pm PDT) sobre California, siendo observado ampliamente desde el área de Sacramento". Archivado desde el original el 18 de marzo de 2023 . Consultado el 19 de marzo de 2023 .{{cite web}}: CS1 maint: bot: estado de URL original desconocido ( enlace )
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48. "Detalles de la instalación". www.nasa.gov . Consultado el 22 de mayo de 2023 .

Enlaces externos

• Módulo experimental japonés (Kibō) en JAXA.jp