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Columbus (módulo ISS)

Hans Schlegel trabajando en el equipamiento del Columbus
Uno de los instrumentos montados en Columbus fue el ISS-RapidScat, y este gráfico muestra la ubicación de Columbus y dónde se montó ese instrumento en el módulo. El instrumento se instaló en 2014 y funcionó hasta 2016.

Columbus es un laboratorio científico que forma parte de la Estación Espacial Internacional (ISS) y es la mayor contribución individual a la ISS realizada por la Agencia Espacial Europea (ESA).

Al igual que los módulos Harmony y Tranquility , el laboratorio Columbus fue construido en Turín , Italia, por Thales Alenia Space . El equipo funcional y el software del laboratorio fueron diseñados por EADS en Bremen , Alemania . También se integró en Bremen antes de ser enviado al Centro Espacial Kennedy (KSC) en Florida en un Airbus Beluga . Fue lanzado a bordo del transbordador espacial Atlantis el 7 de febrero de 2008, en el vuelo STS-122 . Está diseñado para diez años de operación. El módulo está controlado por el Centro de Control Columbus , ubicado en el Centro de Operaciones Espaciales Alemán , parte del Centro Aeroespacial Alemán en Oberpfaffenhofen cerca de Múnich , Alemania.

La Agencia Espacial Europea ha gastado 1.400 millones de euros (unos 2.000 millones de dólares estadounidenses ) en la construcción del Columbus , incluidos los experimentos que transporta y la infraestructura de control terrestre necesaria para operarlos. [1]

Historia

El logotipo de Columbus
Carga del Columbus en el aeropuerto de Bremen en un Airbus Beluga
Posición de Columbus en la ISS

La estructura utilizada para Columbus se basa en el módulo MPLM construido para la NASA por Thales Alenia Space. En 2000, el módulo preintegrado (estructura que incluye arnés y tubos) fue entregado a Bremen (Alemania) por el contratista principal conjunto Alenia. La integración final y las pruebas del sistema fueron realizadas por el contratista principal general EADS Astrium Space Transportation, después de lo cual se integró la carga útil inicial y se verificó el complemento general. [2]

El 27 de mayo de 2006, Columbus voló desde Bremen (Alemania) al Centro Espacial Kennedy a bordo de un Airbus Beluga.

El cronograma final fue mucho más largo de lo planeado originalmente debido a problemas de desarrollo (varios causados ​​por la compleja división de responsabilidades entre el contratista principal y el contratista principal general) y cambios de diseño introducidos por la ESA, pero que resultaron asequibles debido a los problemas del transbordador que retrasaron el lanzamiento del Columbus durante varios años. El principal cambio de diseño fue la adición de la Instalación de Carga Útil Externa (EPF), que fue impulsada por las diferentes organizaciones de carga útil europeas que estaban más interesadas en el espacio exterior que en los experimentos internos. También se estudió la adición de una terminal para comunicaciones directas hacia/desde tierra, que podría haberse utilizado también como respaldo para el sistema de la ISS, pero no se implementó por razones de costo. [ cita requerida ]

Construcción

La ESA eligió a EADS Astrium Space Transportation como contratista principal para el diseño general, la verificación y la integración de Columbus . La estructura de Columbus , el sistema de protección contra micrometeoritos, el control térmico activo y pasivo, el control ambiental, el arnés y todo el equipo de soporte terrestre relacionado fueron diseñados y calificados por Alcatel Alenia Space en Turín , Italia , según lo definido por el Principio PICA (para la definición, consulte la Historia a continuación); el hardware relacionado fue preintegrado y enviado como PICA en septiembre de 2001 a Bremen. El laboratorio fue construido y calificado a nivel de sistema en las instalaciones de EADS Astrium Space Transportation en Bremen , Alemania, desde donde fue enviado a la NASA. [3]

Botadura, atraque y equipamiento

Columbus instalado en la bahía de carga útil del Atlantis en preparación para el lanzamiento
Columbus atracó en el lado de estribor del Harmony

En noviembre de 2007, Columbus fue trasladado fuera de la Instalación de Procesamiento de la Estación Espacial KSC y se instaló en el compartimento de carga útil del orbitador Atlantis para su lanzamiento en el vuelo de ensamblaje 1E de la ISS ( STS-122 ). [4] [5]

Retrasos en el lanzamiento del STS-122

Durante el llenado criogénico del tanque externo (ET) del transbordador espacial con hidrógeno líquido y oxígeno líquido antes del primer intento de lanzamiento el 6 de diciembre de 2007, dos de los cuatro sensores ECO del LH2 fallaron en una prueba. Las reglas de la misión exigían que al menos tres de los cuatro sensores estuvieran en condiciones de funcionamiento para que se pudiera llevar a cabo un intento de lanzamiento. Como resultado de la falla, el director de lanzamiento, Doug Lyons, pospuso el lanzamiento, inicialmente por 24 horas. Esto se modificó más tarde y se retrasó 72 horas, lo que resultó en un siguiente intento de lanzamiento programado para el domingo 9 de diciembre de 2007. Este intento de lanzamiento se canceló cuando uno de los sensores ECO falló nuevamente durante el abastecimiento de combustible.

El conector externo de los sensores ECO fue cambiado en el tanque externo del transbordador espacial, lo que provocó un retraso de dos meses en el lanzamiento. El Columbus finalmente fue lanzado con éxito en el tercer intento a las 14:45 EST del 7 de febrero de 2008. [6]

Atraque

Una vez en la estación, el Canadarm2 sacó a Columbus de la bahía de carga del transbordador atracado y lo unió a la escotilla de estribor del Harmony (también conocido como Nodo 2), con el cilindro apuntando hacia afuera el 11 de febrero de 2008. [7]

Descripción

El laboratorio es un módulo cilíndrico, fabricado en acero inoxidable, kevlar y aluminio endurecido, con dos conos en los extremos. Tiene un diámetro externo de 4,477 m (14 pies 8,3 pulgadas) y una longitud total de 6,871 m (22 pies 6,5 pulgadas), excluyendo los bastidores externos de experimentos que sobresalen. Su forma es muy similar a la de los módulos logísticos multipropósito (MPLM), ya que ambos fueron diseñados para caber en la bodega de carga de un transbordador espacial . El cono del extremo de estribor contiene la mayoría de las computadoras de a bordo del laboratorio. El cono del extremo de babor contiene el mecanismo de atraque común .

Presupuesto

El módulo Columbus (derecha) fotografiado con el transbordador espacial Endeavour en mayo de 2011

Actividades de investigación y cargas útiles

Las actividades del laboratorio están controladas sobre el terreno por el Centro de Control Columbus (en DLR Oberpfaffenhofen , Alemania) y por los Centros de Operaciones de Soporte al Usuario asociados en toda Europa.

El laboratorio puede albergar diez bastidores de carga útil estándar internacional (ISPR) activos para cargas útiles científicas. Los acuerdos con la NASA asignan a la ESA el 51% del uso del Laboratorio Columbus . [10] Por lo tanto, a la ESA se le asignan cinco ubicaciones de bastidores activos, y los otros cinco se asignan a la NASA. Cuatro ubicaciones de bastidores activos están en el lado delantero de la cubierta, cuatro en el lado trasero y dos en ubicaciones superiores. Tres de los bastidores de cubierta están llenos de sistemas de soporte vital y refrigeración. El bastidor de cubierta restante y los dos bastidores superiores restantes son bastidores de almacenamiento.

Además, se pueden colocar cuatro plataformas de carga útil no presurizadas fuera del cono de estribor, en la Instalación de Carga Útil Externa Columbus (CEPF). [11] Cada carga útil externa está montada en un adaptador capaz de acomodar pequeños instrumentos y experimentos con un peso total de hasta 230 kilogramos (507 lb). [12]

Las cargas útiles externas SOLAR y EuTEF se instalaron en el transportador de carga LCC-lite antes del lanzamiento de la misión del transbordador STS-122

Los siguientes ISPR europeos se han instalado inicialmente en Columbus :

Las primeras cargas útiles externas fueron montadas en el Columbus por miembros de la tripulación de la misión STS-122. Las tres cargas útiles montadas son:

Cargas útiles externas adicionales planificadas:

En 2014 se instaló el instrumento ISS-RapidScat , que estuvo en funcionamiento hasta finales de 2016. [16] ISS-RapidScat fue transportado a la ISS por el vuelo espacial SpaceX CRS-4 . [16]

Véase también

Referencias

  1. ^ Harwood, William (11 de febrero de 2008). «El brazo de la estación extrae el módulo Columbus de la bahía de carga». Spaceflightnow.com. Archivado desde el original el 7 de mayo de 2016. Consultado el 7 de agosto de 2009 .
  2. ^ "ISS: Módulo Columbus". eoportal.org . 7 de junio de 2012 . Consultado el 3 de febrero de 2023 .
  3. ^ "El puesto orbital europeo Columbus construido por Airbus: 10 años en el espacio". Airbus . Archivado desde el original el 22 de octubre de 2020 . Consultado el 6 de mayo de 2020 .
  4. ^ "Misión del transbordador espacial STS-122: el viaje de Columbus". NASA . Archivado desde el original el 26 de julio de 2011 . Consultado el 13 de noviembre de 2007 .
  5. ^ "El lanzamiento del transbordador está previsto para el 2 de enero". Diciembre de 2007. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016. Consultado el 10 de diciembre de 2007 .
  6. ^ NASA (2007). «La NASA pospone el lanzamiento del transbordador espacial Atlantis; el objetivo es el viernes». NASA. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016. Consultado el 7 de diciembre de 2007 .
  7. ^ "Animación de instalación del módulo experimental japonés y manipulador diestro de propósito especial (SPDM) Nodo 2, Columbus". NASA. 26 de enero de 2007. Archivado desde el original el 21 de abril de 2019. Consultado el 28 de enero de 2007 .
  8. ^ ab "Un nuevo laboratorio científico europeo en órbita terrestre" (PDF) . Octubre de 2007.
  9. ^ "El Laboratorio Europeo Columbus". DLR Centro Aeroespacial Alemán . Consultado el 4 de febrero de 2023 .
  10. ^ Giuseppe Reibaldi; et al. (mayo de 2005). «Las cargas útiles de la ESA para Columbus: un puente entre la ISS y la exploración» (PDF) . ESA . Archivado (PDF) del original el 1 de febrero de 2020. Consultado el 27 de enero de 2007 .
  11. ^ "Utilización de la ISS: SOLAR y EuTEF: cargas útiles externas en el Laboratorio Columbus". eoPortal. Archivado desde el original el 26 de julio de 2011.
  12. ^ Steve Feltham y Giacinto Gianfiglio (marzo de 2002). «ESA's ISS External Payloads» (PDF) . ESA . ​​Archivado (PDF) del original el 1 de febrero de 2020 . Consultado el 7 de febrero de 2007 .
  13. ^ Reibaldi, G.; Manieri, P.; Mundorf, H.; Nasca, R.; König, H. "Las instalaciones multiusuario europeas para el Laboratorio Columbus" (PDF) . Archivado (PDF) desde el original el 4 de marzo de 2016 . Consultado el 18 de febrero de 2013 .
  14. ^ "EUTEF – European Technology Exposure Facility". Carlo Gavazzi Space. Archivado desde el original el 27 de septiembre de 2007.
  15. ^ "La terminal Columbus Ka-Band (COLKa) desarrollada por la MDA inicia su viaje a la Estación Espacial Internacional". 15 de febrero de 2020. Archivado desde el original el 22 de octubre de 2020. Consultado el 2 de junio de 2020 .
  16. ^ ab «La NASA da por concluida la misión ISS-RapidScat». 28 de noviembre de 2016. Archivado desde el original el 27 de septiembre de 2018. Consultado el 21 de diciembre de 2016 .

Enlaces externos