La Estación Espacial Internacional ( ISS ) es una gran estación espacial ensamblada y mantenida en órbita terrestre baja gracias a la colaboración de cinco agencias espaciales y sus contratistas: NASA (Estados Unidos), Roscosmos (Rusia), ESA (Europa), JAXA (Japón). y CSA (Canadá). La ISS es la estación espacial más grande jamás construida. Su objetivo principal es realizar experimentos de microgravedad y entorno espacial . [12]
Operacionalmente, la estación está dividida en dos secciones: el Segmento Orbital Ruso (ROS) ensamblado por Roscosmos, y el Segmento Orbital Estadounidense (USOS), ensamblado por NASA, JAXA, ESA y CSA. Una característica sorprendente de la ISS es la estructura de armadura integrada , que conecta los grandes paneles solares y radiadores a los módulos presurizados. Los módulos presurizados están especializados para funciones de investigación, habitación, almacenamiento, control de naves espaciales y esclusas de aire . Las naves espaciales visitantes atracan en la estación a través de sus ocho puertos de atraque y atraque . La ISS mantiene una órbita con una altitud promedio de 400 kilómetros (250 millas) [13] y gira alrededor de la Tierra en aproximadamente 93 minutos, completando 15,5 órbitas por día. [14]
El programa de la ISS combina dos planes anteriores para construir estaciones tripuladas en órbita terrestre: la Estación Espacial Freedom planificada por Estados Unidos y la estación Mir-2 , planificada por la Unión Soviética. El primer módulo de la ISS se lanzó en 1998. Los módulos principales han sido lanzados mediante cohetes Proton y Soyuz y mediante el sistema de lanzamiento del transbordador espacial . Los primeros residentes de larga duración, la Expedición 1 , llegaron el 2 de noviembre de 2000. Desde entonces, la estación ha estado ocupada continuamente durante 23 años y 275 días, la presencia humana continua más larga en el espacio. Hasta marzo de 2024 , 279 personas de 22 países han visitado la estación espacial. [15] Se espera que la ISS tenga módulos adicionales (el segmento orbital Axiom , por ejemplo) y estará en servicio hasta finales de 2030, después de lo cual está previsto que una nave espacial dedicada de la NASA la saque de órbita. [dieciséis] [update]
Cuando la carrera espacial llegó a su fin a principios de la década de 1970, Estados Unidos y la URSS comenzaron a contemplar una variedad de posibles colaboraciones en el espacio exterior. Esto culminó en el Proyecto de Prueba Apollo-Soyuz de 1975 , el primer acoplamiento de naves espaciales de dos naciones espaciales diferentes. El ASTP se consideró un éxito y también se contemplaron otras misiones conjuntas.
Uno de esos conceptos fue el International Skylab, que propuso lanzar la estación espacial de respaldo Skylab B para una misión que contaría con múltiples visitas de los vehículos de la tripulación Apollo y Soyuz . [17] Más ambicioso fue el Laboratorio Espacial Skylab-Salyut, que propuso acoplar el Skylab B a una estación espacial soviética Salyut . La caída de los presupuestos y las crecientes tensiones de la Guerra Fría a finales de la década de 1970 hicieron que estos conceptos quedaran en el camino, junto con otro plan para que el transbordador espacial se acoplara a una estación espacial Salyut. [18]
A principios de la década de 1980, la NASA planeó lanzar una estación espacial modular llamada Freedom como contraparte de las estaciones espaciales Salyut y Mir . En 1984, la ESA fue invitada a participar en la Estación Espacial Freedom , y la ESA aprobó el laboratorio Columbus en 1987. [19] El Módulo Experimental Japonés (JEM), o Kibō , fue anunciado en 1985, como parte de la estación espacial Freedom en respuesta a una solicitud de la NASA en 1982.
A principios de 1985, los ministros de ciencia de los países de la Agencia Espacial Europea (ESA) aprobaron el programa Columbus , el esfuerzo espacial más ambicioso emprendido por esa organización en ese momento. El plan encabezado por Alemania e Italia incluía un módulo que se adjuntaría a Freedom y que tendría la capacidad de evolucionar hasta convertirse en un puesto orbital europeo de pleno derecho antes de finales de siglo. [20]
El aumento de los costos puso en duda estos planes a principios de los años noventa. El Congreso no estaba dispuesto a proporcionar suficiente dinero para construir y operar Freedom , y exigió a la NASA que aumentara la participación internacional para sufragar los crecientes costos o cancelarían todo el proyecto de plano. [21]
Al mismo tiempo, la URSS estaba llevando a cabo la planificación de la estación espacial Mir-2 y había comenzado a construir módulos para la nueva estación a mediados de la década de 1980. Sin embargo, el colapso de la Unión Soviética requirió que estos planes se redujeran considerablemente y pronto el Mir-2 estuvo en peligro de no lanzarse nunca. [22] Con ambos proyectos de estaciones espaciales en peligro, funcionarios estadounidenses y rusos se reunieron y propusieron que se combinaran. [23]
En septiembre de 1993, el vicepresidente estadounidense Al Gore y el primer ministro ruso, Viktor Chernomyrdin, anunciaron planes para una nueva estación espacial, que con el tiempo se convirtió en la Estación Espacial Internacional. [24] También acordaron, en preparación para este nuevo proyecto, que Estados Unidos participaría en el programa Mir, incluido el atraque de American Shuttles, en el programa Shuttle- Mir . [25]
El 12 de abril de 2021, en una reunión con el presidente ruso Vladimir Putin , el entonces viceprimer ministro Yury Borisov anunció que había decidido que Rusia podría retirarse del programa ISS en 2025. [26] [27] Según las autoridades rusas, el plazo de Las operaciones de la estación han expirado y su estado deja mucho que desear. [26] El 26 de julio de 2022, Borisov, que se había convertido en jefe de Roscosmos, presentó a Putin sus planes para retirarse del programa después de 2024. [28] Sin embargo, Robyn Gatens, el funcionario de la NASA a cargo de las operaciones de la estación espacial, respondió que La NASA no había recibido ninguna notificación formal de Roscosmos sobre los planes de retirada. [29] El 21 de septiembre de 2022, Borisov declaró que era "muy probable" que Rusia continuara participando en el programa ISS hasta 2028. [30]Originalmente, la ISS estaba destinada a ser un laboratorio, observatorio y fábrica, al mismo tiempo que proporcionaba transporte, mantenimiento y una base de operaciones en órbita terrestre baja para posibles misiones futuras a la Luna, Marte y asteroides. Sin embargo, no se han realizado todos los usos previstos en el memorando de entendimiento inicial entre la NASA y Roscosmos . [31] En la Política Espacial Nacional de los Estados Unidos de 2010 , a la ISS se le asignaron funciones adicionales para fines comerciales, diplomáticos, [32] y educativos. [33]
La ISS proporciona una plataforma para realizar investigaciones científicas, con energía, datos, refrigeración y tripulación disponible para respaldar los experimentos. Las pequeñas naves espaciales no tripuladas también pueden proporcionar plataformas para experimentos, especialmente aquellos que implican gravedad cero y exposición al espacio, pero las estaciones espaciales ofrecen un entorno a largo plazo donde los estudios pueden realizarse potencialmente durante décadas, combinado con un fácil acceso por parte de investigadores humanos. [34] [35]
La ISS simplifica los experimentos individuales al permitir que grupos de experimentos compartan los mismos lanzamientos y el mismo tiempo de tripulación. La investigación se lleva a cabo en una amplia variedad de campos, incluida la astrobiología , la astronomía , las ciencias físicas , la ciencia de los materiales , el clima espacial , la meteorología y la investigación humana, incluida la medicina espacial y las ciencias de la vida . [36] [37] [38] [39] Los científicos en la Tierra tienen acceso oportuno a los datos y pueden sugerir modificaciones experimentales a la tripulación. Si son necesarios experimentos posteriores, los lanzamientos rutinarios de naves de reabastecimiento permiten lanzar nuevo hardware con relativa facilidad. [35] Las tripulaciones realizan expediciones de varios meses de duración, proporcionando aproximadamente 160 horas-persona de trabajo por semana con una tripulación de seis personas. Sin embargo, el mantenimiento de la estación consume una cantidad considerable de tiempo de la tripulación. [40]
Quizás el experimento más notable de la ISS sea el Espectrómetro Magnético Alfa (AMS), cuyo objetivo es detectar materia oscura y responder otras preguntas fundamentales sobre nuestro universo. Según la NASA, el AMS es tan importante como el Telescopio Espacial Hubble . Actualmente atracado en la estación, no podría haber sido fácilmente acomodado en una plataforma satelital en vuelo libre debido a sus necesidades de potencia y ancho de banda. [41] [42] El 3 de abril de 2013, los científicos informaron que el AMS pudo haber detectado indicios de materia oscura . [43] [44] [45] [46] [47] [48] Según los científicos, "Los primeros resultados del espectrómetro magnético Alfa espacial confirman un exceso inexplicable de positrones de alta energía en los rayos cósmicos con destino a la Tierra. ". [ cita necesaria ]
El entorno espacial es hostil a la vida. La presencia desprotegida en el espacio se caracteriza por un intenso campo de radiación (compuesto principalmente por protones y otras partículas cargadas subatómicas procedentes del viento solar , además de rayos cósmicos ), alto vacío, temperaturas extremas y microgravedad. [49] Algunas formas de vida simples llamadas extremófilos , [50] así como pequeños invertebrados llamados tardígrados [51] pueden sobrevivir en este ambiente en un estado extremadamente seco a través de la desecación .
La investigación médica mejora el conocimiento sobre los efectos de la exposición espacial a largo plazo en el cuerpo humano, incluida la atrofia muscular , la pérdida ósea y el desplazamiento de líquidos. Estos datos se utilizarán para determinar si los vuelos espaciales tripulados de larga duración y la colonización espacial son factibles. En 2006, los datos sobre pérdida ósea y atrofia muscular sugirieron que habría un riesgo significativo de fracturas y problemas de movimiento si los astronautas aterrizaran en un planeta después de un largo crucero interplanetario, como el intervalo de seis meses necesario para viajar a Marte . [52] [53]
Los estudios médicos se llevan a cabo a bordo de la ISS en nombre del Instituto Nacional de Investigación Biomédica Espacial (NSBRI). Entre ellos destaca el estudio de Ultrasonido de Diagnóstico Avanzado en Microgravedad en el que los astronautas realizan exploraciones de ultrasonido bajo la guía de expertos remotos. El estudio considera el diagnóstico y tratamiento de condiciones médicas en el espacio. Por lo general, no hay ningún médico a bordo de la ISS y el diagnóstico de afecciones médicas es un desafío. Se prevé que las ecografías guiadas a distancia tendrán aplicación en la Tierra en situaciones de emergencia y atención rural donde el acceso a un médico capacitado es difícil. [54] [55] [56]
En agosto de 2020, los científicos informaron que se descubrió que las bacterias de la Tierra, en particular la bacteria Deinococcus radiodurans , que es altamente resistente a los peligros ambientales , sobreviven durante tres años en el espacio exterior , según estudios realizados en la Estación Espacial Internacional. Estos hallazgos apoyaron la noción de panspermia , la hipótesis de que la vida existe en todo el Universo , distribuida de diversas formas, incluyendo polvo espacial , meteoroides , asteroides , cometas , planetoides o naves espaciales contaminadas . [57] [58]
La teledetección de la Tierra, la astronomía y la investigación del espacio profundo en la ISS han aumentado significativamente durante la década de 2010 después de la finalización del segmento orbital de EE. UU. en 2011. A lo largo de los más de 20 años del programa de la ISS, los investigadores a bordo de la ISS y en la Ground han examinado aerosoles , ozono , rayos y óxidos en la atmósfera terrestre, así como el Sol , los rayos cósmicos, el polvo cósmico , la antimateria y la materia oscura en el universo. Ejemplos de experimentos de teledetección de visión de la Tierra que han volado en la ISS son el Orbiting Carbon Observatory 3 , ISS-RapidScat , ECOSTRESS , Global Ecosystem Dynamics Investigation y Cloud Aerosol Transport System . Los telescopios y experimentos astronómicos basados en la ISS incluyen SOLAR , el Explorador de composición interior de estrellas de neutrones , el Telescopio de electrones calorimétricos , el Monitor de imágenes de rayos X de todo el cielo (MAXI) y el Espectrómetro magnético alfa . [36] [59]
La gravedad a la altitud de la ISS es aproximadamente un 90% más fuerte que en la superficie de la Tierra, pero los objetos en órbita están en un estado continuo de caída libre , lo que resulta en un aparente estado de ingravidez . [60] Esta ingravidez percibida se ve perturbada por cinco efectos: [61]
Los investigadores están investigando el efecto del entorno casi ingrávido de la estación sobre la evolución, el desarrollo, el crecimiento y los procesos internos de plantas y animales. En respuesta a algunos de los datos, la NASA quiere investigar los efectos de la microgravedad en el crecimiento de tejidos tridimensionales similares a los humanos y los inusuales cristales de proteínas que se pueden formar en el espacio. [36]
La investigación de la física de los fluidos en microgravedad proporcionará mejores modelos del comportamiento de los fluidos. Debido a que los fluidos pueden combinarse casi por completo en microgravedad, los físicos investigan fluidos que no se mezclan bien en la Tierra. Examinar las reacciones que se ralentizan por la baja gravedad y las bajas temperaturas mejorará nuestra comprensión de la superconductividad . [36]
El estudio de la ciencia de los materiales es una importante actividad de investigación de la ISS, con el objetivo de obtener beneficios económicos mediante la mejora de las técnicas utilizadas en la Tierra. [62] Otras áreas de interés incluyen el efecto de la baja gravedad en la combustión, a través del estudio de la eficiencia de la quema y el control de emisiones y contaminantes. Estos hallazgos pueden mejorar el conocimiento sobre la producción de energía y generar beneficios económicos y ambientales. [36]
La ISS proporciona una ubicación en la relativa seguridad de la órbita terrestre baja para probar los sistemas de naves espaciales que serán necesarios para misiones de larga duración a la Luna y Marte. Esto proporciona experiencia en operaciones, mantenimiento y actividades de reparación y reemplazo en órbita. Esto ayudará a desarrollar habilidades esenciales para operar naves espaciales más alejadas de la Tierra, reducir los riesgos de la misión y mejorar las capacidades de las naves espaciales interplanetarias. [63] Refiriéndose al experimento MARS-500 , un experimento de aislamiento de tripulaciones realizado en la Tierra, la ESA afirma: "Mientras que la ISS es esencial para responder preguntas sobre el posible impacto de la ingravidez, la radiación y otros factores espaciales específicos, aspectos como la "El efecto del aislamiento y el confinamiento a largo plazo puede abordarse más apropiadamente mediante simulaciones terrestres". [64] Sergey Krasnov, jefe de programas de vuelos espaciales tripulados de la agencia espacial rusa, Roscosmos, sugirió en 2011 que se podría llevar a cabo una "versión más corta" de MARS-500 en la ISS. [sesenta y cinco]
En 2009, destacando el valor del marco de asociación en sí, Sergey Krasnov escribió: "En comparación con los socios que actúan por separado, los socios que desarrollan habilidades y recursos complementarios podrían darnos muchas más garantías del éxito y la seguridad de la exploración espacial. La ISS está ayudando aún más avanzar en la exploración del espacio cercano a la Tierra y la realización de posibles programas de investigación y exploración del sistema solar, incluidos la Luna y Marte." [66] Una misión tripulada a Marte puede ser un esfuerzo multinacional que involucre a agencias espaciales y países fuera de la actual asociación con la ISS. En 2010, el director general de la ESA, Jean-Jacques Dordain, declaró que su agencia estaba dispuesta a proponer a los otros cuatro socios que se invitara a China, India y Corea del Sur a unirse a la asociación con la ISS. [67] El jefe de la NASA, Charles Bolden, declaró en febrero de 2011: "Cualquier misión a Marte probablemente será un esfuerzo global". [68] Actualmente, la legislación federal estadounidense impide la cooperación de la NASA con China en proyectos espaciales sin la aprobación del FBI y el Congreso. [69]
La tripulación de la ISS brinda oportunidades a los estudiantes en la Tierra al realizar experimentos desarrollados por estudiantes, realizar demostraciones educativas, permitir la participación de los estudiantes en versiones de aula de los experimentos de la ISS e involucrar directamente a los estudiantes mediante la radio y el correo electrónico. [70] [71] La ESA ofrece una amplia gama de materiales didácticos gratuitos que se pueden descargar para su uso en las aulas. [72] En una lección, los estudiantes pueden navegar por un modelo 3D del interior y exterior de la ISS y enfrentar desafíos espontáneos para resolver en tiempo real. [73]
La Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA) pretende inspirar a los niños a "dedicarse a la artesanía" y aumentar su "conciencia sobre la importancia de la vida y sus responsabilidades en la sociedad". [74] A través de una serie de guías educativas, los estudiantes desarrollan una comprensión más profunda del pasado y el futuro a corto plazo de los vuelos espaciales tripulados, así como de la Tierra y la vida. [75] [76] En los experimentos de JAXA "Seeds in Space", los efectos de mutación de los vuelos espaciales en las semillas de plantas a bordo de la ISS se exploran cultivando semillas de girasol que han volado en la ISS durante aproximadamente nueve meses. En la primera fase de utilización de Kibō, desde 2008 hasta mediados de 2010, investigadores de más de una docena de universidades japonesas llevaron a cabo experimentos en diversos campos. [77]
Las actividades culturales son otro objetivo importante del programa ISS. Tetsuo Tanaka, director del Centro de Utilización y Medio Ambiente Espacial de JAXA, ha dicho: "Hay algo en el espacio que conmueve incluso a las personas que no están interesadas en la ciencia". [78]
Amateur Radio on the ISS (ARISS) es un programa de voluntariado que anima a estudiantes de todo el mundo a seguir carreras en ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas, a través de oportunidades de comunicación por radioaficionados con la tripulación de la ISS. ARISS es un grupo de trabajo internacional, formado por delegaciones de nueve países, incluidos varios de Europa, además de Japón, Rusia, Canadá y Estados Unidos. En áreas donde no se pueden usar equipos de radio, los teléfonos con altavoz conectan a los estudiantes a estaciones terrestres que luego conectan las llamadas a la estación espacial. [79]
First Orbit es un largometraje documental de 2011 sobre Vostok 1 , el primer vuelo espacial tripulado alrededor de la Tierra. Al hacer coincidir lo más posible la órbita de la ISS con la de Vostok 1, en términos de trayectoria terrestre y hora del día, el documentalista Christopher Riley y el astronauta de la ESA Paolo Nespoli pudieron filmar la vista que Yuri Gagarin vio en su órbita pionera. vuelo espacial. Este nuevo metraje fue grabado junto con las grabaciones de audio originales de la misión Vostok 1 obtenidas del Archivo Estatal Ruso. A Nespoli se le atribuye el mérito de ser el director de fotografía de este documental, ya que él mismo grabó la mayor parte del metraje durante la Expedición 26/27. [80] La película se transmitió en un estreno mundial en YouTube en 2011 bajo una licencia gratuita a través del sitio web firstorbit.org . [81]
En mayo de 2013, el comandante Chris Hadfield grabó un vídeo musical de " Space Oddity " de David Bowie a bordo de la estación, que fue publicado en YouTube. [82] [83] Fue el primer vídeo musical filmado en el espacio. [84]
En noviembre de 2017, mientras participaba en la Expedición 52/53 a la ISS, Paolo Nespoli realizó dos grabaciones de su voz hablada (una en inglés y otra en su italiano nativo), para usar en artículos de Wikipedia . Estos fueron los primeros contenidos creados en el espacio específicamente para Wikipedia. [85] [86]
En noviembre de 2021, se anunció una exhibición de realidad virtual llamada The Infinite que presenta la vida a bordo de la ISS. [87]
Dado que la Estación Espacial Internacional es un proyecto de colaboración multinacional, los componentes para el montaje en órbita se fabricaron en varios países del mundo. A partir de mediados de la década de 1990, los componentes estadounidenses Destiny , Unity , la estructura de armadura integrada y los paneles solares se fabricaron en el Centro Marshall de vuelos espaciales en Huntsville, Alabama y en las instalaciones de ensamblaje de Michoud . Estos módulos se entregaron al Edificio de Operaciones y Pago y a la Instalación de Procesamiento de la Estación Espacial (SSPF) para su ensamblaje final y procesamiento para el lanzamiento. [88]
Los módulos rusos, incluidos Zarya y Zvezda , fueron fabricados en el Centro Estatal de Investigación y Producción Espacial Khrunichev en Moscú . Zvezda se fabricó inicialmente en 1985 como componente del Mir-2 , pero el Mir 2 nunca se lanzó y en su lugar se convirtió en el módulo de servicio de la ISS. [89]
El módulo Columbus de la Agencia Espacial Europea (ESA) fue fabricado en las instalaciones de EADS Astrium Space Transportation en Bremen , Alemania, junto con muchos otros contratistas en toda Europa. [90] Los otros módulos construidos por la ESA ( Harmony , Tranquility , Leonardo MPLM y Cupola ) se fabricaron inicialmente en la fábrica de Thales Alenia Space en Turín, Italia. [91] Los cascos de acero estructural de los módulos fueron transportados por avión al Centro Espacial Kennedy SSPF para su procesamiento de lanzamiento. [92]
El módulo experimental japonés Kibō fue fabricado en varias instalaciones de fabricación de tecnología en Japón, en el Centro Espacial Tsukuba de NASDA (ahora JAXA) y en el Instituto de Ciencias Espaciales y Astronáuticas . El módulo Kibo fue transportado en barco y trasladado en avión a la SSPF. [93]
El Sistema de Servicio Móvil , compuesto por el Canadarm2 y el dispositivo de agarre Dextre , fue fabricado en varias fábricas de Canadá (como el Laboratorio David Florida ) y Estados Unidos, bajo contrato de la Agencia Espacial Canadiense . El sistema de base móvil, una estructura de conexión para Canadarm2 montada sobre rieles, fue construido por Northrop Grumman .
El montaje de la Estación Espacial Internacional, una importante empresa en la arquitectura espacial , comenzó en noviembre de 1998. [9] Los módulos rusos se lanzaron y acoplaron robóticamente, con la excepción del Rassvet . Todos los demás módulos fueron entregados por el transbordador espacial , que requirió la instalación por parte de los miembros de la tripulación de la ISS y del transbordador utilizando el Canadarm2 (SSRMS) y actividades extravehiculares (EVA); Para el 5 de junio de 2011, habían añadido 159 componentes durante más de 1.000 horas de EVA. 127 de estos paseos espaciales se originaron desde la estación y los 32 restantes se lanzaron desde las esclusas de los transbordadores espaciales acoplados. [94] El ángulo beta de la estación tuvo que considerarse en todo momento durante la construcción. [95]
El primer módulo de la ISS, Zarya , fue lanzado el 20 de noviembre de 1998 en un cohete autónomo ruso Proton . Proporcionó propulsión, control de actitud , comunicaciones y energía eléctrica, pero carecía de funciones de soporte vital a largo plazo. Un módulo pasivo de la NASA, Unity , fue lanzado dos semanas después a bordo del vuelo del transbordador espacial STS-88 y los astronautas lo fijaron a Zarya durante los EVA. El módulo Unity tiene dos adaptadores de acoplamiento presurizados (PMA): uno se conecta permanentemente a Zarya y el otro permitió que el transbordador espacial se acoplara a la estación espacial. En ese momento, la estación rusa (soviética) Mir todavía estaba habitada y la ISS permaneció sin tripulación durante dos años. El 12 de julio de 2000 se puso en órbita el módulo Zvezda . Los comandos preprogramados a bordo desplegaron sus paneles solares y antena de comunicaciones. Luego, Zvezda se convirtió en el objetivo pasivo de un encuentro con Zarya y Unity , manteniendo una órbita de mantenimiento de la estación mientras el vehículo Zarya - Unity realizaba el encuentro y el acoplamiento a través del control terrestre y el sistema automatizado de encuentro y acoplamiento ruso. La computadora de Zarya transfirió el control de la estación a la computadora de Zvezda poco después del acoplamiento. Zvezda añadió dormitorios, un baño, cocina, depuradores de CO 2 , deshumidificador, generadores de oxígeno y equipo de ejercicio, además de comunicaciones de datos, voz y televisión con el control de la misión, lo que permitió una habitabilidad permanente de la estación. [96] [97]
La primera tripulación residente, la Expedición 1 , llegó en noviembre de 2000 en la Soyuz TM-31 . Al final del primer día en la estación, el astronauta Bill Shepherd solicitó el uso del indicativo de radio " Alfa ", que él y el cosmonauta Sergei Krikalev prefirieron a la más engorrosa " Estación Espacial Internacional ". [98] El nombre " Alfa " se había utilizado anteriormente para la estación a principios de la década de 1990, [99] y su uso fue autorizado para toda la Expedición 1. [100] Shepherd había estado abogando por el uso de un nuevo nombre para proyectar directivos desde hace algún tiempo. En una conferencia de prensa previa al lanzamiento , haciendo referencia a una tradición naval , dijo: "Durante miles de años, los seres humanos se han hecho a la mar en barcos. La gente ha diseñado y construido estos barcos, los ha botado con la buena sensación de que un nombre traerá buenos resultados". fortuna para la tripulación y éxito para su viaje". [101] Yuriy Semenov , el presidente de la Corporación Espacial Rusa Energia en ese momento, desaprobó el nombre " Alfa " porque consideraba que Mir era la primera estación espacial modular, por lo que los nombres " Beta " o " Mir 2" para la ISS habría sido más apropiado. [100] [102] [103]
La expedición 1 llegó a medio camino entre los vuelos del transbordador espacial de las misiones STS-92 y STS-97 . Cada uno de estos dos vuelos agregó segmentos de la estructura de armadura integrada de la estación , que proporcionó a la estación comunicación en banda Ku para la televisión estadounidense, soporte de actitud adicional necesario para la masa adicional del USOS y paneles solares sustanciales para complementar los cuatro paneles existentes de la estación. [104] Durante los siguientes dos años, la estación continuó expandiéndose. Un cohete Soyuz-U entregó el compartimento de atraque de Pirs . Los transbordadores espaciales Discovery , Atlantis y Endeavour entregaron el laboratorio Destiny y la esclusa de aire Quest , además del brazo robótico principal de la estación, el Canadarm2, y varios segmentos más de la estructura de armadura integrada.
El calendario de expansión fue interrumpido en 2003 por el desastre del transbordador espacial Columbia y la consiguiente pausa en los vuelos. El transbordador espacial estuvo en tierra hasta 2005 con el STS-114 pilotado por Discovery . [105] El montaje se reanudó en 2006 con la llegada de la STS-115 con Atlantis , que entregó el segundo conjunto de paneles solares de la estación. Se entregaron varios segmentos de armadura más y un tercer conjunto de matrices en STS-116 , STS-117 y STS-118 . Como resultado de la importante expansión de las capacidades de generación de energía de la estación, se pudieron acomodar más módulos presurizados y se agregaron el nodo Harmony y el laboratorio europeo Columbus . Pronto les siguieron los dos primeros componentes de Kibō . En marzo de 2009, STS-119 completó la estructura de armadura integrada con la instalación del cuarto y último conjunto de paneles solares. La sección final de Kibō fue entregada en julio de 2009 en la STS-127 , seguida por el módulo ruso Poisk . El tercer nodo, Tranquility , fue entregado en febrero de 2010 durante la misión STS-130 por el transbordador espacial Endeavour , junto con la cúpula , seguido por el penúltimo módulo ruso, Rassvet , en mayo de 2010. Rassvet fue entregado por el transbordador espacial Atlantis en la misión STS-132 en intercambio por la entrega rusa de Protones del módulo Zarya financiado por Estados Unidos en 1998. [106] El último módulo presurizado del USOS, Leonardo , fue llevado a la estación en febrero de 2011 en el vuelo final del Discovery , STS-133 . [107] El espectrómetro magnético Alpha fue entregado por Endeavor en STS-134 el mismo año. [108]
En junio de 2011, la estación constaba de 15 módulos presurizados y la estructura de armadura integrada. Dos módulos de potencia llamados NEM-1 y NEM-2. [109] aún estaban por lanzarse. El nuevo módulo de investigación primaria de Rusia, Nauka, se acopló en julio de 2021, [110] junto con el brazo robótico europeo que puede reubicarse en diferentes partes de los módulos rusos de la estación. [111] La última incorporación de Rusia, el módulo nodal Prichal , atracó en noviembre de 2021. [112]
La masa bruta de la estación cambia con el tiempo. La masa total de lanzamiento de los módulos en órbita fue de aproximadamente 417 289 kg (919 965 lb) (al 3 de septiembre de 2011 [update]). [94] La masa de experimentos, repuestos, efectos personales, tripulación, alimentos, ropa, propulsores, suministros de agua, suministros de gas, naves espaciales atracadas y otros artículos se suman a la masa total de la estación. Los generadores de oxígeno expulsan constantemente gas hidrógeno por la borda.
La ISS funciona como una estación espacial modular, lo que permite agregar o quitar módulos de su estructura para una mayor adaptabilidad.
A continuación se muestra un diagrama de los componentes principales de la estación. Las áreas azules son secciones presurizadas a las que puede acceder la tripulación sin necesidad de utilizar trajes espaciales. La superestructura despresurizada de la estación está marcada en rojo. Los componentes planificados se muestran en blanco, los componentes no instalados, temporalmente fuera de servicio o fuera de servicio se muestran en marrón y los antiguos en gris. Otros componentes sin presión son amarillos. El nodo Unity se une directamente al laboratorio Destiny . Para mayor claridad, se muestran separados. Casos similares también se observan en otras partes de la estructura.
Zarya ( ruso : Заря , iluminado. 'Dawn' [b] ), también conocido como Bloque de Carga Funcional o FGB (del ruso: "Функционально-грузовой блок" , iluminado. ' Funktsionalno-gruzovoy blok ' o ФГБ ), es Se lanzó el primer módulo de la ISS. [113] La FGB proporcionó energía eléctrica, almacenamiento, propulsión y guía a la ISS durante la etapa inicial de montaje. Con el lanzamiento y montaje en órbita de otros módulos con funcionalidad más especializada, Zarya, a partir de agosto de 2021 , se utiliza principalmente para almacenamiento, tanto dentro de la sección presurizada como en los tanques de combustible montados externamente. El Zarya es descendiente de la nave espacial TKS diseñada para el programa ruso Salyut . El nombre Zarya ("Amanecer") fue dado a la FGB porque significaba el amanecer de una nueva era de cooperación internacional en el espacio. Aunque fue construido por una empresa rusa, es propiedad de Estados Unidos. [114]
El módulo de conexión Unity , también conocido como Nodo 1, es el primer componente de la ISS construido en Estados Unidos. Conecta los segmentos ruso y estadounidense de la estación y es donde la tripulación come junta. [115] [116]
El módulo tiene forma cilíndrica, con seis ubicaciones de atraque ( proa , popa , babor , estribor , cenit y nadir ) que facilitan las conexiones con otros módulos. Unity mide 4,57 metros (15,0 pies) de diámetro, 5,47 metros (17,9 pies) de largo, está hecho de acero y fue construido para la NASA por Boeing en una instalación de fabricación en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales en Huntsville, Alabama . Unity es el primero de los tres módulos de conexión; los otros dos son Armonía y Tranquilidad . [117]
Zvezda (en ruso: Звезда , que significa "estrella"), Salyut DOS-8 , también se conoce como módulo de servicio Zvezda . Fue el tercer módulo lanzado a la estación y proporciona algunos de los sistemas de soporte vital de la estación , algunos de los cuales se complementan con el USOS, así como alojamiento para dos miembros de la tripulación. Es el centro estructural y funcional del Segmento Orbital Ruso , que es la parte rusa de la ISS. La tripulación se reúne aquí para hacer frente a las emergencias en la estación. [118] [119] [120]
El módulo fue fabricado por RKK Energia , con la principal subcontratación de Khrunichev de GKNPT. [121] Zvezda fue lanzado en un cohete Proton el 12 de julio de 2000 y se acopló al módulo Zarya el 26 de julio de 2000.
El módulo Destiny , también conocido como Laboratorio de EE. UU., es la principal instalación operativa para las cargas útiles de investigación estadounidenses a bordo de la ISS. [122] [123] Estuvo atracado en el módulo Unity y se activó durante un período de cinco días en febrero de 2001. [124] Destiny es la primera estación de investigación orbital operativa permanente de la NASA desde que Skylab quedó vacante en febrero de 1974. La compañía Boeing comenzó la construcción. del laboratorio de investigación de 14,5 toneladas (32.000 libras) en 1995 en las instalaciones de ensamblaje de Michoud y luego en el Centro Marshall de vuelos espaciales en Huntsville, Alabama. [122] Destiny fue enviado al Centro Espacial Kennedy en Florida en 1998, y fue entregado a la NASA para los preparativos previos al lanzamiento en agosto de 2000. Se lanzó el 7 de febrero de 2001, a bordo del transbordador espacial Atlantis en STS-98 . [124] Actualmente alberga el sistema de generación de oxígeno que entró en funcionamiento el 12 de julio de 2007, y anteriormente albergaba el sistema de recuperación de agua cuando se instaló temporalmente en noviembre de 2008 antes de que el sistema se trasladara al módulo Tranquility en febrero de 2010. [125] [ 126] Los astronautas trabajan dentro de la instalación presurizada para realizar investigaciones en numerosos campos científicos. Los científicos de todo el mundo utilizarían los resultados para mejorar sus estudios en medicina, ingeniería, biotecnología, física, ciencia de los materiales y ciencias de la Tierra. [123]
La esclusa de aire conjunta (también conocida como "Quest") es proporcionada por los EE. UU. y proporciona la capacidad para la Actividad Extravehicular (EVA) basada en la ISS utilizando una Unidad de Movilidad Extravehicular (EMU) de los EE. UU. o trajes rusos Orlan EVA. [127] Antes del lanzamiento de esta esclusa de aire, los EVA se realizaban desde el transbordador espacial estadounidense (mientras estaba atracado) o desde la cámara de transferencia del módulo de servicio. Debido a una variedad de diferencias de sistema y diseño, solo se podían usar trajes espaciales estadounidenses desde el Transbordador y solo trajes rusos desde el Módulo de Servicio. Joint Airlock alivia este problema a corto plazo al permitir el uso de uno (o ambos) sistemas de trajes espaciales. [128]
La esclusa conjunta se lanzó en la ISS-7A/STS-104 en julio de 2001 y se conectó al puerto de atraque derecho del Nodo 1. [129] La esclusa conjunta mide 20 pies de largo, 13 pies de diámetro y pesa 6,5 montones. La esclusa conjunta fue construida por Boeing en el Centro Marshall de vuelos espaciales. La esclusa conjunta se lanzó con el conjunto de gas de alta presión. El conjunto de gas de alta presión se montó en la superficie externa de la esclusa de aire conjunta y respaldará las operaciones de los EVA con gases respirables y aumentará el sistema de reabastecimiento de gas del módulo de servicio. La esclusa de aire conjunta tiene dos componentes principales: una esclusa de aire para la tripulación desde la cual los astronautas y cosmonautas salen de la ISS y una esclusa de aire para equipos diseñada para almacenar equipos de EVA y para los llamados "campamentos" nocturnos en los que se purga el nitrógeno de los cuerpos de los astronautas durante la noche a medida que cae la presión. preparación para las caminatas espaciales del día siguiente. Esto alivia las curvas cuando los astronautas son represurizados después de su EVA. [128]
La esclusa de aire de la tripulación se derivó de la esclusa de aire externa del transbordador espacial. Está equipado con iluminación, pasamanos externos y un conjunto de interfaz umbilical (UIA). La UIA está ubicada en una pared de la esclusa de aire de la tripulación y proporciona una línea de suministro de agua, una línea de retorno de aguas residuales y una línea de suministro de oxígeno. La UIA también proporciona equipos de comunicación e interfaces de alimentación para trajes espaciales y puede admitir dos trajes espaciales simultáneamente. Pueden ser dos trajes espaciales EMU estadounidenses, dos trajes espaciales ORLAN rusos o uno de cada diseño.
Poisk (ruso: По́иск , iluminado. 'Buscar') fue lanzado el 10 de noviembre de 2009 [130] [131] acoplado a una nave espacial Progress modificada , llamada Progress M-MIM2 , en un cohete Soyuz-U desde la plataforma de lanzamiento 1 en Baikonur. Cosmódromo en Kazajstán . Poisk se utiliza como módulo de esclusa de aire ruso y contiene dos escotillas de EVA idénticas. Una escotilla que se abría hacia afuera en la estación espacial Mir falló después de que se abrió demasiado rápido después de abrirse, debido a que quedaba una pequeña cantidad de presión de aire en la esclusa de aire. [132] Todas las escotillas de EVA en la ISS se abren hacia adentro y están selladas a presión. Poisk se utiliza para almacenar, reparar y renovar los trajes rusos Orlan y proporciona entrada de contingencia a la tripulación que utiliza los trajes estadounidenses, un poco más voluminosos. El puerto de acoplamiento más externo del módulo permite el acoplamiento de las naves espaciales Soyuz y Progress, y la transferencia automática de propulsores hacia y desde el almacenamiento en el Segmento Orbital Ruso (ROS). [133] Desde la salida del módulo Pirs idéntico el 26 de julio de 2021, Poisk ha servido como la única esclusa de aire en el ROS.
Harmony , también conocido como Nodo 2 , es el "centro de servicios públicos" de la ISS. Conecta los módulos de laboratorio de Estados Unidos, Europa y Japón, además de proporcionar energía eléctrica y datos electrónicos. Aquí se encuentran cabañas para dormir para cuatro miembros de la tripulación. [134]
Harmony se lanzó al espacio a bordo del vuelo del transbordador espacial STS-120 el 23 de octubre de 2007. [135] [136] Después de estar conectado temporalmente al lado de babor del nodo Unity , [137] [138] se trasladó a su ubicación permanente en el extremo delantero del laboratorio Destiny el 14 de noviembre de 2007. [139] Harmony añadió 75,5 m 3 (2.666 pies cúbicos) al volumen habitable de la estación, un aumento de casi el 20 por ciento, de 424,8 a 500,2 m 3 (15.000 a 17.666 pies cúbicos ). pie). Su exitosa instalación significó que, desde la perspectiva de la NASA, la estación fuera considerada "US Core Complete".
Tranquility , también conocido como Nodo 3, es un módulo de la ISS. Contiene sistemas de control ambiental, sistemas de soporte vital , un baño, equipo de ejercicio y una cúpula de observación .
La Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Italiana hicieron que el Tranquility fuera fabricado por Thales Alenia Space . Una ceremonia celebrada el 20 de noviembre de 2009 transfirió la propiedad del módulo a la NASA. [140] El 8 de febrero de 2010, la NASA lanzó el módulo en la misión STS-130 del transbordador espacial .
Columbus es un laboratorio científico que forma parte de la ISS y es la mayor contribución individual a la estación realizada por la Agencia Espacial Europea.
Al igual que los módulos Armonía y Tranquilidad , 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 trasladado en un avión Airbus Beluga al Centro Espacial Kennedy en Florida . 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 funcionamiento. El módulo está controlado por el Centro de Control Columbus , ubicado en el Centro Alemán de Operaciones Espaciales , parte del Centro Aeroespacial Alemán en Oberpfaffenhofen , cerca de Munich , Alemania.
La Agencia Espacial Europea ha gastado 1.400 millones de euros (alrededor de 1.600 millones de dólares ) en la construcción del Columbus , incluidos los experimentos que lleva a cabo y la infraestructura de control terrestre necesaria para operarlos. [141]
El Módulo Experimental Japonés (JEM), apodado Kibō (きぼう, Kibō , Esperanza) , 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 adjunto al módulo Harmony . Las dos primeras piezas del módulo se lanzaron en las misiones del transbordador espacial STS-123 y STS-124 . El tercer y último componente se lanzó en STS-127 . [142]
La Cupola es un módulo de observatorio de la ISS construido por la ESA . Su nombre deriva de la palabra italiana cúpula , que significa " cúpula ". Sus siete ventanas se utilizan para realizar experimentos, acoplamientos y observaciones de la Tierra. Fue lanzado a bordo de la misión del transbordador espacial STS-130 el 8 de febrero de 2010 y se adjuntó al módulo Tranquility (Nodo 3). Una vez instalada la cúpula , el montaje de la ISS alcanzó un 85 por ciento de finalización. La ventana central de la cúpula tiene un diámetro de 80 cm (31 pulgadas). [143]
Rassvet ( ruso : Рассвет ; iluminado. "amanecer"), también conocido como Mini-Research Module 1 (MRM-1) ( ruso : Малый исследовательский модуль , МИМ 1 ) y anteriormente conocido como Docking Cargo Module (DCM), es un componente de la Estación Espacial Internacional (ISS). El diseño del módulo es similar al módulo de acoplamiento Mir lanzado en la misión STS-74 en 1995. Rassvet se utiliza principalmente para almacenamiento de carga y como puerto de acoplamiento para naves espaciales visitantes. Llegó a la ISS a bordo del transbordador espacial Atlantis en lamisión STS-132 el 14 de mayo de 2010, [144] y se conectó a la ISS el 18 de mayo de 2010. [145] La escotilla que conecta Rassvet con la ISS se abrió por primera vez el 20 Mayo de 2010. [146] El 28 de junio de 2010, la nave espacial Soyuz TMA-19 realizó el primer acoplamiento con el módulo. [147]
La esclusa de aire, ShK, está diseñada para una carga útil con dimensiones de hasta 1.200 mm × 500 mm × 500 mm (47 pulg. × 20 pulg. × 20 pulg.), tiene un volumen de 2,1 m 3 , un peso de 1.050 kg y consume 1,5 kW de potencia en la cima. Antes de atracar el MLM en la ISS, la esclusa de aire se guarda como parte del MRM1 . [148] El 4 de mayo de 2023, a las 01:00 UTC, el manipulador ERA movió la cámara y la atracó en el puerto de acoplamiento activo delantero del centro de acoplamiento presurizado del módulo Nauka durante la caminata espacial VKD-57. Está destinado a ser utilizado:
El Módulo Permanente Multipropósito (PMM) Leonardo es un módulo de la Estación Espacial Internacional. Fue llevado al espacio a bordo del transbordador espacial STS-133 el 24 de febrero de 2011 y instalado el 1 de marzo. Leonardo se utiliza principalmente para almacenar repuestos, suministros y desechos en la ISS, que hasta entonces se almacenaban en muchos lugares diferentes dentro de la estación espacial. También es el área de higiene personal de los astronautas que viven en el Segmento Orbital de Estados Unidos . El Leonardo PMM era un módulo logístico multipropósito (MPLM) antes de 2011, pero fue modificado a su configuración actual. Anteriormente era uno de los dos MPLM utilizados para transportar carga hacia y desde la ISS con el transbordador espacial. El módulo lleva el nombre del erudito italiano Leonardo da Vinci .
El Módulo de Actividad Expandible Bigelow (BEAM) es un módulo de estación espacial expandible experimental desarrollado por Bigelow Aerospace , bajo contrato con la NASA, para realizar pruebas como módulo temporal en la Estación Espacial Internacional (ISS) desde 2016 hasta al menos 2020. Llegó al ISS el 10 de abril de 2016, [151] fue atracado en la estación el 16 de abril en Tranquility Node 3, y fue ampliado y presurizado el 28 de mayo de 2016. En diciembre de 2021, Bigelow Aerospace transfirió la propiedad del módulo a la NASA, como resultado de Cese de actividad de Bigelow. [152]
El Adaptador de Atraque Internacional (IDA) es un adaptador de sistema de acoplamiento para naves espaciales desarrollado para convertir APAS-95 en el Sistema de Atraque de la NASA (NDS). Se coloca un IDA en cada uno de los dos adaptadores de acoplamiento presurizados (PMA) abiertos de la ISS, los cuales están conectados al módulo Harmony .
Actualmente hay dos adaptadores de acoplamiento internacionales instalados a bordo de la estación. Originalmente, se planeó instalar IDA-1 en PMA-2, ubicado en el puerto avanzado de Harmony , y IDA-2 se instalaría en PMA-3 en el cenit de Harmony . Después de que IDA 1 fuera destruido en un incidente de lanzamiento , IDA-2 se instaló en PMA-2 el 19 de agosto de 2016, [153] mientras que IDA-3 se instaló posteriormente en PMA-3 el 21 de agosto de 2019. [154]
El módulo NanoRacks Bishop Airlock es un módulo de esclusa de aire financiado comercialmente lanzado a la ISS en SpaceX CRS-21 el 6 de diciembre de 2020. [155] [156] El módulo fue construido por NanoRacks , Thales Alenia Space y Boeing. [157] Se utilizará para implementar CubeSats , satélites pequeños y otras cargas útiles externas para la NASA, CASIS y otros clientes comerciales y gubernamentales. [158]
Nauka (ruso: Наука , iluminado. 'Ciencia'), también conocido como Actualización del Módulo de Laboratorio Multipropósito (MLM-U), (ruso: Многоцелевой лабораторный модуль , усоверше́нствованный, o МЛМ-У) , es un Roscosmos -componente financiado de la ISS que se lanzó el 21 de julio de 2021 a las 14:58 UTC. En los planes originales de la ISS, Nauka iba a utilizar la ubicación del Módulo de Atraque y Estiba (DSM), pero el DSM fue posteriormente reemplazado por el módulo Rassvet y trasladado al puerto nadir de Zarya . Nauka se acopló con éxito al puerto nadir de Zvezda el 29 de julio de 2021 a las 13:29 UTC, reemplazando el módulo Pirs .
Tenía un adaptador de acoplamiento temporal en su puerto nadir para misiones tripuladas y no tripuladas hasta la llegada de Prichal, donde justo antes de su llegada fue retirado por una nave espacial Progress que partía. [159]
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Prichal , también conocido como Módulo Uzlovoy o UM (ruso: Узловой Модуль Причал , iluminado. 'Atraque del módulo nodal'), [160] es un módulo en forma de bola de 4 toneladas (8800 lb) [161] que proporcionará al segmento ruso puertos de acoplamiento adicionales para recibir las naves espaciales Soyuz MS y Progress MS. UM se lanzó en noviembre de 2021. [162] Se integró con una versión especial de la nave espacial de carga Progress y se lanzó mediante un cohete Soyuz estándar, acoplándose al puerto nadir del módulo Nauka . Un puerto está equipado con un puerto de acoplamiento híbrido activo, que permite el acoplamiento con el módulo MLM. Los cinco puertos restantes son híbridos pasivos, lo que permite el acoplamiento de vehículos Soyuz y Progress, así como módulos más pesados y futuras naves espaciales con sistemas de acoplamiento modificados. El módulo de nodo estaba destinado a servir como el único elemento permanente del cancelado Complejo Experimental y Ensamblaje Pilotado Orbital (OPSEK). [162] [163] [164]
La ISS tiene una gran cantidad de componentes externos que no requieren presurización. El más grande de ellos es la Estructura de armadura integrada (ITS), en la que se montan los principales paneles solares y radiadores térmicos de la estación. [165] El ITS consta de diez segmentos separados que forman una estructura de 108,5 metros (356 pies) de largo. [9]
Se pretendía que la estación tuviera varios componentes externos más pequeños, como seis brazos robóticos, tres plataformas de almacenamiento externo (ESP) y cuatro transportadores logísticos ExPRESS (ELC). [166] [167] Si bien estas plataformas permiten que se implementen y realicen experimentos (incluidos MISSE , STP-H3 y Robotic Refueling Mission ) en el vacío del espacio proporcionando electricidad y procesando datos experimentales localmente, su función principal es almacenar Unidades de Reemplazo Orbital (ORU) de repuesto . Las ORU son piezas que pueden reemplazarse cuando fallan o pasan su vida útil, incluidas bombas, tanques de almacenamiento, antenas y unidades de batería. Estas unidades son reemplazadas por astronautas durante EVA o por brazos robóticos. [168] Varias misiones del transbordador se dedicaron a la entrega de ORU, incluidas STS-129 , [169] STS-133 [170] y STS-134. [171] Hasta enero de 2011 [update], solo se había utilizado otro modo de transporte de ORU: el buque de carga japonés HTV-2 , que entregó un FHRC y un CTC-2 a través de su paleta expuesta (EP). [172] [ necesita actualización ]
También hay instalaciones de exposición más pequeñas montadas directamente en módulos de laboratorio; la Instalación Expuesta Kibō sirve como un " porche " externo para el complejo Kibō , [173] y una instalación en el laboratorio europeo Columbus proporciona conexiones de energía y datos para experimentos como la Instalación Europea de Exposición Tecnológica [174] [175] y el Atomic Conjunto de relojes en el espacio . [176] Un instrumento de detección remota , SAGE III-ISS , fue entregado a la estación en febrero de 2017 a bordo de CRS-10 , [177] y el experimento NICER se entregó a bordo de CRS-11 en junio de 2017. [178] La carga útil científica más grande Montado externamente en la ISS está el Espectrómetro Magnético Alfa (AMS), un experimento de física de partículas lanzado en la STS-134 en mayo de 2011 y montado externamente en el ITS. El AMS mide los rayos cósmicos para buscar evidencia de materia oscura y antimateria. [179] [180]
La plataforma comercial de alojamiento de carga útil externa Bartolomeo , fabricada por Airbus, se lanzó el 6 de marzo de 2020 a bordo del CRS-20 y se adjuntó al módulo europeo Columbus . Proporcionará 12 espacios de carga útil externos adicionales, que complementarán los ocho del ExPRESS Logistics Carriers , diez del Kibō y cuatro del Columbus . El sistema está diseñado para recibir mantenimiento robótico y no requerirá la intervención de astronautas. Lleva el nombre del hermano menor de Cristóbal Colón. [181] [182] [183]
En mayo de 2010, el equipo para Nauka fue lanzado en el STS-132 (como parte de un acuerdo con la NASA) y entregado por el transbordador espacial Atlantis . El equipo, que pesaba 1,4 toneladas, estaba acoplado al exterior de Rassvet (MRM-1). Incluía una articulación de codo de repuesto para el brazo robótico europeo (ERA) (que se lanzó con Nauka ) y un puesto de trabajo portátil ERA utilizado durante los EVA, así como un radiador de calor adicional RTOd y hardware interno junto con la esclusa de aire presurizada del experimento. [150]
El radiador RTOd agrega capacidad de enfriamiento adicional a Nauka , lo que permite que el módulo albergue más experimentos científicos. [150]
El ERA se utilizó para retirar el radiador RTOd de Rassvet y se transfirió a Nauka durante la caminata espacial VKD-56. Posteriormente fue activado y desplegado por completo en la caminata espacial VKD-58. [184] Este proceso duró varios meses. En agosto de 2023 también se transfirió una plataforma de trabajo portátil durante la caminata espacial VKD-60, que se puede acoplar al extremo de la ERA para permitir a los cosmonautas "viajar" en el extremo del brazo durante las caminatas espaciales. [185] [186] Sin embargo, incluso después de varios meses de equipar los EVA y la instalación del radiador de calor RTOd, seis meses después, el radiador RTOd falló antes del uso activo de Nauka (el propósito de la instalación de RTOd es irradiar calor de los experimentos de Nauka). El mal funcionamiento, una fuga, inutilizó el radiador RTOd para Nauka. Esta es la tercera fuga en el radiador de la ISS después de las fugas en los radiadores Soyuz MS-22 y Progress MS-21 . Si no se dispone de un RTOd de repuesto, los experimentos de Nauka tendrán que depender del radiador de lanzamiento principal de Nauka y el módulo nunca podrá utilizarse en su máxima capacidad. [187] [188]
Otro equipamiento de MLM es una interfaz de carga útil externa de 4 segmentos llamada medio de fijación de cargas útiles grandes (Sredstva Krepleniya Krupnogabaritnykh Obyektov, SKKO). [189] Entregado en dos partes a Nauka por Progress MS-18 (parte LCCS) y Progress MS-21 (parte SCCCS) como parte del proceso de equipamiento de activación del módulo. [190] [191] [192] [193] Fue sacado afuera e instalado en el punto base orientado hacia atrás de ERA en Nauka durante la caminata espacial VKD-55. [194] [195] [196] [197]
La Estructura de Armadura Integrada (ITS) sirve como base para el principal sistema de manipulación remota de la estación, el Sistema de Servicio Móvil (MSS), que se compone de tres componentes principales:
Se agregó un dispositivo de agarre a Zarya en STS-134 para permitir que Canadarm2 se adentre en el ROS. [171] También se instaló durante STS-134 el sistema de sensor de brazo orbitador (OBSS) de 15 m (50 pies), que se había utilizado para inspeccionar las placas del escudo térmico en misiones del transbordador espacial y que se puede utilizar en la estación para aumentar el alcance. del MSS. [171] El personal en la Tierra o en la ISS puede operar los componentes del MSS mediante control remoto, realizando trabajos fuera de la estación sin necesidad de caminatas espaciales.
El sistema de manipulación remota de Japón , que da servicio a la instalación expuesta de Kibō , [201] se lanzó en la STS-124 y está conectado al módulo presurizado de Kibō . [202] El brazo es similar al brazo del transbordador espacial, ya que está sujeto permanentemente en un extremo y tiene un efector de cierre para accesorios de garfio estándar en el otro.
El brazo robótico europeo , que dará servicio al ROS, se lanzó junto con el módulo Nauka . [203] El ROS no requiere la manipulación de naves espaciales o módulos, ya que todas las naves espaciales y módulos se acoplan automáticamente y pueden descartarse de la misma manera. La tripulación utiliza las dos grúas de carga Strela ( ruso : Стрела́ , iluminado. 'Arrow') durante los EVA para mover la tripulación y el equipo alrededor del ROS. Cada grúa Strela tiene una masa de 45 kg (99 lb).
Pirs (en ruso: Пирс, iluminado. 'Pier') fue lanzado el 14 de septiembre de 2001, como Misión de Ensamblaje 4R de la ISS, en un cohete ruso Soyuz-U, utilizando una nave espacial Progress modificada , Progress M-SO1 , como etapa superior. Pirs fue desacoplado por Progress MS-16 el 26 de julio de 2021 a las 10:56 UTC y desorbitado el mismo día a las 14:51 UTC para dejar espacio para que el módulo Nauka se conecte a la estación espacial. Antes de su partida, Pirs sirvió como la principal esclusa de aire rusa en la estación, y se utilizó para almacenar y restaurar los trajes espaciales rusos Orlan.
En enero de 2020, la NASA adjudicó a Axiom Space un contrato para construir un módulo comercial para la ISS. El contrato se enmarca en el programa NextSTEP2 . La NASA negoció con Axiom un contrato firme de precio fijo para construir y entregar el módulo, que se conectará al puerto delantero del módulo Harmony (Nodo 2) de la estación espacial. Aunque la NASA sólo ha encargado un módulo, Axiom planea construir un segmento completo que consta de cinco módulos, incluido un módulo de nodo, una instalación de investigación y fabricación orbital, un hábitat para la tripulación y un "observatorio terrestre de grandes ventanas". Se espera que el segmento Axiom aumente considerablemente las capacidades y el valor de la estación espacial, permitiendo tripulaciones más grandes y vuelos espaciales privados por parte de otras organizaciones. Axiom planea convertir el segmento en una estación espacial independiente una vez que la ISS sea desmantelada, con la intención de que actúe como sucesora de la ISS. [204] [205] [206] Canadarm 2 también ayudará a atracar los módulos de la Estación Espacial Axiom en la ISS y continuará sus operaciones en la Estación Espacial Axiom después del retiro de la ISS a fines de la década de 2020. [207]
A partir de diciembre de 2023, Axiom Space espera lanzar el primer módulo, Hab One, a finales de 2026. [208]
El vehículo de deorbitación de EE. UU. es una nave espacial proporcionada por la NASA destinada a realizar una salida controlada de órbita y la desaparición de la estación después del final de su vida operativa en 2030. En junio de 2024, la NASA otorgó a SpaceX un contrato para construir el vehículo de deorbitación. [2]
Nanoracks , tras finalizar su contrato con la NASA, y tras ganar el premio de la Fase II de NextSTEP, ahora está desarrollando su concepto Independence-1 (anteriormente conocido como Ixion), que convertiría los tanques de cohetes gastados en una zona habitable para ser probada en el espacio. En la primavera de 2018, Nanoracks anunció que Ixion ahora se conoce como Independence-1, el primer "puesto de avanzada" en el programa Space Outpost de Nanoracks.
Varios módulos desarrollados o planificados para la estación fueron cancelados durante el transcurso del programa de la ISS. Las razones incluyen restricciones presupuestarias, el hecho de que los módulos se vuelven innecesarios y el rediseño de las estaciones después del desastre del Columbia en 2003 . El módulo de alojamiento de centrífugas de EE. UU. habría albergado experimentos científicos en distintos niveles de gravedad artificial . [209] El Módulo de Vivienda de EE. UU. habría servido como vivienda de la estación. En cambio, las viviendas ahora están repartidas por toda la estación. [210] El módulo de control provisional de EE. UU. y el módulo de propulsión de la ISS habrían reemplazado las funciones de Zvezda en caso de un fallo en el lanzamiento. [211] Se planificaron dos módulos de investigación rusos para la investigación científica. [212] Se habrían acoplado a un módulo de acoplamiento universal ruso . [213] La Plataforma de Energía Científica Rusa habría suministrado energía al Segmento Orbital Ruso independientemente de los paneles solares ITS.
Science Power Module 1 ( SPM-1 , también conocido como NEM-1 ) y Science Power Module 2 ( SPM-2 , también conocido como NEM-2 ) son módulos que originalmente se planeó llegar a la ISS no antes de 2024, y acoplarse al módulo Prichal , que está acoplado al módulo Nauka . [164] [214] En abril de 2021, Roscosmos anunció que NEM-1 sería reutilizado para funcionar como el módulo central de la propuesta Estación de Servicio Orbital Rusa (ROSS), lanzándose no antes de 2027 [215] y acoplándose a la estación libre. Módulo Nauka volador . [216] [217] NEM-2 puede convertirse en otro módulo "base" central, que se lanzaría en 2028. [218]
Diseñado por Bigelow Aeroespacial . En agosto de 2016, Bigelow negoció un acuerdo con la NASA para desarrollar un prototipo terrestre de tamaño completo de Deep Space Habitation basado en el B330 en el marco de la segunda fase de Next Space Technologies for Exploration Partnerships. El módulo se llamó Ampliable Bigelow Advanced Station Enhancement (XBASE), ya que Bigelow esperaba probar el módulo conectándolo a la Estación Espacial Internacional. Sin embargo, en marzo de 2020, Bigelow despidió a sus 88 empleados y, en febrero de 2024, [update]la empresa permanece inactiva y se considera extinta, [219] [220] por lo que parece poco probable que alguna vez se lance el módulo XBASE.
En 2011 se presentó una propuesta para una primera demostración en el espacio de una centrífuga a escala suficiente para efectos artificiales de gravedad de gravedad parcial. Fue diseñado para convertirse en un módulo de sueño para la tripulación de la ISS. El proyecto fue cancelado en favor de otros proyectos debido a limitaciones presupuestarias. [221]
Los sistemas críticos son el sistema de control de la atmósfera, el sistema de suministro de agua, las instalaciones de suministro de alimentos, los equipos de saneamiento e higiene y los equipos de detección y extinción de incendios. Los sistemas de soporte vital del segmento orbital ruso están contenidos en el módulo de servicio Zvezda . Algunos de estos sistemas se complementan con equipos del USOS. El laboratorio de Nauka cuenta con un conjunto completo de sistemas de soporte vital.
La atmósfera a bordo de la ISS es similar a la de la Tierra . [222] La presión del aire normal en la ISS es 101,3 kPa (14,69 psi); [223] lo mismo que al nivel del mar en la Tierra. Una atmósfera similar a la de la Tierra ofrece beneficios para la comodidad de la tripulación y es mucho más segura que una atmósfera de oxígeno puro, debido al mayor riesgo de incendio como el responsable de la muerte de la tripulación del Apolo 1 . [224] [ se necesita mejor fuente ] Se han mantenido condiciones atmosféricas similares a las de la Tierra en todas las naves espaciales rusas y soviéticas. [225]
El sistema Elektron a bordo de Zvezda y un sistema similar en Destiny generan oxígeno a bordo de la estación. [226] La tripulación tiene una opción de respaldo en forma de oxígeno embotellado y botes de generación de oxígeno con combustible sólido (SFOG), un sistema generador de oxígeno químico . [227] El dióxido de carbono se elimina del aire mediante el sistema Vozdukh en Zvezda . Otros subproductos del metabolismo humano, como el metano de los intestinos y el amoníaco del sudor, se eliminan mediante filtros de carbón activado . [227]
Parte del sistema de control de la atmósfera ROS es el suministro de oxígeno. La unidad Elektron, los generadores de combustible sólido y el oxígeno almacenado proporcionan triple redundancia. El suministro principal de oxígeno es la unidad Elektron que produce O 2 y H 2 por electrólisis del agua y expulsa el H 2 por la borda. El sistema de 1 kW (1,3 hp) utiliza aproximadamente un litro de agua por miembro de la tripulación por día. Esta agua se trae de la Tierra o se recicla de otros sistemas. Mir fue la primera nave espacial en utilizar agua reciclada para la producción de oxígeno. El suministro secundario de oxígeno se proporciona mediante la quema de cartuchos Vika que producen oxígeno (ver también ISS ECLSS ). Cada 'vela' tarda entre 5 y 20 minutos en descomponerse a 450 y 500 °C (842 y 932 °F), produciendo 600 litros (130 imp gal; 160 gal EE.UU.) de O 2 . Esta unidad se opera manualmente. [228]
El Segmento Orbital de EE. UU. (USOS) tiene suministros redundantes de oxígeno, provenientes de un tanque de almacenamiento presurizado en el módulo de esclusa de aire Quest entregado en 2001, complementado diez años más tarde por el Sistema Avanzado de Circuito Cerrado (ACLS) construido por la ESA en el módulo Tranquility (Nodo 3). ), que produce O 2 por electrólisis. [229] El hidrógeno producido se combina con dióxido de carbono de la atmósfera de la cabina y se convierte en agua y metano.
Los paneles solares de doble cara proporcionan energía eléctrica a la ISS. Estas células bifaciales recogen la luz solar directa por un lado y la luz reflejada desde la Tierra por el otro, y son más eficientes y funcionan a una temperatura más baja que las células de un solo lado comúnmente utilizadas en la Tierra. [230]
El segmento ruso de la estación, como la mayoría de las naves espaciales, utiliza CC de bajo voltaje de 28 V provenientes de dos paneles solares giratorios montados en Zvezda . El USOS utiliza 130–180 V CC del conjunto fotovoltaico de USOS. La energía se estabiliza y distribuye a 160 V CC y se convierte a los 124 V CC requeridos por el usuario. El voltaje de distribución más alto permite conductores más pequeños y livianos, a expensas de la seguridad de la tripulación. Los dos segmentos de la estación comparten energía con convertidores.
Los paneles solares USOS están dispuestos en cuatro pares de alas, para una producción total de 75 a 90 kilovatios. [4] Estos conjuntos normalmente siguen al Sol para maximizar la generación de energía. Cada conjunto tiene aproximadamente 375 m 2 (4036 pies cuadrados) de área y 58 m (190 pies) de largo. En la configuración completa, los paneles solares siguen al Sol girando el cardán alfa una vez por órbita; el cardán beta sigue cambios más lentos en el ángulo del Sol con respecto al plano orbital. El modo Night Glider alinea los paneles solares paralelos al suelo durante la noche para reducir la importante resistencia aerodinámica en la altitud orbital relativamente baja de la estación. [231]
La estación utilizó originalmente baterías recargables de níquel-hidrógeno ( NiH 2 ) para obtener energía continua durante los 45 minutos de cada órbita de 90 minutos en que es eclipsada por la Tierra. Las baterías se recargan en el lado diurno de la órbita. Tenían una vida útil de 6,5 años (más de 37.000 ciclos de carga/descarga) y fueron reemplazados periódicamente durante la vida útil prevista de 20 años de la estación. [232] A partir de 2016, las baterías de níquel-hidrógeno fueron reemplazadas por baterías de iones de litio , que se espera que duren hasta el final del programa ISS. [233]
Los grandes paneles solares de la estación generan una alta diferencia de voltaje potencial entre la estación y la ionosfera. Esto podría provocar la formación de arcos a través de superficies aislantes y chisporroteo de superficies conductoras a medida que la cubierta de plasma de la nave espacial acelera los iones. Para mitigar esto, las unidades de contactor de plasma crean caminos de corriente entre la estación y el plasma del espacio ambiental. [234]
Los sistemas y experimentos de la estación consumen una gran cantidad de energía eléctrica, y casi toda ella se convierte en calor. Para mantener la temperatura interna dentro de límites viables, se fabrica un sistema de control térmico pasivo (PTCS) con materiales de superficie externa, aislamiento como MLI y tubos de calor. Si el PTCS no puede mantener el ritmo de la carga de calor, un sistema de control térmico activo externo (EATCS) mantiene la temperatura. El EATCS consta de un circuito interno de refrigeración de agua no tóxica que se utiliza para enfriar y deshumidificar la atmósfera, que transfiere el calor acumulado a un circuito externo de amoníaco líquido . Desde los intercambiadores de calor, el amoníaco se bombea a radiadores externos que emiten calor en forma de radiación infrarroja y luego el amoníaco regresa a la estación. [235] El EATCS proporciona refrigeración para todos los módulos presurizados de EE. UU., incluidos Kibō y Columbus , así como la electrónica principal de distribución de energía de las armaduras S0, S1 y P1. Puede rechazar hasta 70 kW. Esto es mucho más que los 14 kW del Sistema de Control Térmico Activo Externo Temprano (EEATCS) a través del Servidor de Amoníaco Temprano (EAS), que se lanzó en STS-105 e instaló en el P6 Truss. [236]
Las comunicaciones por radio proporcionan enlaces de telemetría y datos científicos entre la estación y los centros de control de la misión . Los enlaces de radio también se utilizan durante los procedimientos de encuentro y atraque y para la comunicación de audio y video entre miembros de la tripulación, controladores de vuelo y familiares. Como resultado, la ISS está equipada con sistemas de comunicación internos y externos que se utilizan para diferentes propósitos. [237]
El segmento orbital ruso se comunica directamente con la Tierra a través de la antena Lira montada en Zvezda . [70] [238] La antena Lira también tiene la capacidad de utilizar el sistema satelital de retransmisión de datos Luch . [70] Este sistema cayó en mal estado durante la década de 1990, por lo que no se utilizó durante los primeros años de la ISS, [70] [239] [240] aunque se lanzaron dos nuevos satélites Luch , Luch -5A y Luch -5B. en 2011 y 2012 respectivamente para restablecer la capacidad operativa del sistema. [241] Otro sistema de comunicaciones ruso es el Voskhod-M , que permite comunicaciones telefónicas internas entre Zvezda , Zarya , Pirs , Poisk y USOS y proporciona un enlace de radio VHF a los centros de control terrestre a través de antenas en el exterior de Zvezda . [242]
El Segmento Orbital de EE. UU. (USOS) utiliza dos enlaces de radio separados: sistemas de banda S (audio, telemetría, comando, ubicado en el truss P1/S1) y banda Ku ( audio , video y datos, ubicado en el truss Z1 ). . Estas transmisiones se enrutan a través del Sistema de Seguimiento y Retransmisión de Datos por Satélite de los Estados Unidos (TDRSS) en órbita geoestacionaria , lo que permite comunicaciones casi continuas en tiempo real con el Centro de Control de Misión Christopher C. Kraft Jr. (MCC-H) en Houston , Texas. [70] [243] [237] Los canales de datos para el Canadarm2, el laboratorio europeo Columbus y los módulos Kibō japoneses también se enrutaron originalmente a través de los sistemas de banda S y Ku , con el sistema europeo de retransmisión de datos y un sistema japonés similar destinado a eventualmente complementar el TDRSS en esta función. [243] [244] Las comunicaciones entre módulos se realizan a través de una red inalámbrica interna . [245]
La radio UHF es utilizada por astronautas y cosmonautas que conducen EVA y otras naves espaciales que se acoplan o desacoplan de la estación. [70] Las naves espaciales automatizadas están equipadas con su propio equipo de comunicaciones; el ATV utilizó un láser conectado a la nave espacial y el equipo de comunicaciones de proximidad conectado a Zvezda para acoplarse con precisión a la estación. [246] [247]
La ISS está equipada con alrededor de 100 computadoras portátiles IBM/Lenovo ThinkPad y HP ZBook 15 . Las computadoras portátiles ejecutan los sistemas operativos Windows 95 , Windows 2000 , Windows XP , Windows 7 , Windows 10 y Linux . [248] Cada computadora es una compra comercial lista para usar que luego se modifica por motivos de seguridad y operación, incluidas actualizaciones de conectores, refrigeración y energía para adaptarse al sistema de alimentación de 28 V CC de la estación y al entorno ingrávido. El calor generado por los portátiles no aumenta sino que se estanca alrededor del portátil, por lo que se requiere ventilación forzada adicional. Las computadoras portátiles con sistema de computadora portátil (PCS) se conectan a la computadora de comando y control primario (C&C MDM) como terminales remotas a través de un adaptador USB a 1553 . [249] Las computadoras portátiles de soporte de estación (SSC) a bordo de la ISS están conectadas a la LAN inalámbrica de la estación a través de Wi-Fi y Ethernet, que se conecta a tierra a través de la banda Ku . Si bien originalmente esto proporcionaba velocidades de descarga de 10 Mbit/s y carga de 3 Mbit/s desde la estación, [250] [251] la NASA actualizó el sistema a fines de agosto de 2019 y aumentó las velocidades a 600 Mbit/s. [252] Los discos duros de las computadoras portátiles ocasionalmente fallan y deben ser reemplazados. [253] Otras fallas de hardware informático incluyen casos en 2001, 2007 y 2017; Algunas de estas fallas han requerido que los EVA reemplacen módulos de computadora en dispositivos montados externamente. [254] [255] [256] [257]
El sistema operativo utilizado para las funciones clave de la estación es la distribución Debian Linux . [258] La migración de Microsoft Windows a Linux se realizó en mayo de 2013 por razones de confiabilidad, estabilidad y flexibilidad. [259]
En 2017, se lanzó una computadora en la nube SG100 a la ISS como parte de la misión OA-7. [260] Fue fabricado por NCSIST de Taiwán y diseñado en colaboración con la Academia Sínica y la Universidad Nacional Central bajo contrato para la NASA. [261]
Los miembros de la tripulación de la ISS tienen acceso a Internet y, por tanto, a la World Wide Web . [262] [263] Esto se habilitó por primera vez en 2010, [262] permitiendo al astronauta de la NASA TJ Creamer hacer el primer tweet desde el espacio. [264] El acceso se logra a través de una computadora con acceso a Internet en Houston, Texas, utilizando el modo de escritorio remoto , protegiendo así a la ISS de infecciones de virus e intentos de piratería. [262]
A cada tripulación permanente se le asigna un número de expedición. Las expediciones duran hasta seis meses, desde el lanzamiento hasta el desacoplamiento; un 'incremento' cubre el mismo período de tiempo, pero incluye naves espaciales de carga y todas las actividades. Las expediciones 1 a 6 consistieron en tripulaciones de tres personas. Las expediciones 7 a 12 se redujeron al mínimo seguro de dos tras la destrucción del transbordador Columbia de la NASA . A partir de la Expedición 13, la tripulación aumentó gradualmente a seis alrededor de 2010. [265] [266] Con la llegada de la tripulación en vehículos comerciales estadounidenses a partir de 2020, [267] la NASA ha indicado que el tamaño de la expedición puede aumentarse a siete miembros de la tripulación, el número para el que se diseñó originalmente la ISS. [268] [269]
Gennady Padalka , miembro de las Expediciones 9 , 19/20 , 31/32 y 43/44 , y comandante de la Expedición 11 , ha pasado más tiempo en el espacio que nadie , un total de 878 días, 11 horas y 29 minutos . [270] Peggy Whitson ha pasado la mayor cantidad de tiempo en el espacio que cualquier estadounidense, con un total de 675 días, 3 horas y 48 minutos durante su tiempo en las Expediciones 5 , 16 y 50/51/52 y Axiom Mission 2 . [271] [272]
Roscosmos y la NASA denominan a los viajeros que pagan su propio pasaje al espacio participantes de vuelos espaciales , y a veces se les llama "turistas espaciales", un término que generalmente no les gusta. [e] Hasta junio de 2023 [update], trece turistas espaciales han visitado la ISS; nueve fueron transportados a la ISS en la nave espacial rusa Soyuz y cuatro en la nave espacial estadounidense SpaceX Dragon 2 . Para misiones de un solo turista, cuando las tripulaciones profesionales cambian en números no divisibles por los tres asientos en una Soyuz y no se envía un miembro de la tripulación de estadía corta, MirCorp vende el asiento de repuesto a través de Space Adventures. El turismo espacial se detuvo en 2011 cuando se retiró el transbordador espacial y el tamaño de la tripulación de la estación se redujo a seis, ya que los socios dependían de los asientos de transporte rusos para acceder a la estación. Los horarios de vuelos Soyuz aumentaron después de 2013, permitiendo cinco vuelos Soyuz (15 asientos) con solo dos expediciones (12 asientos) requeridas. [280] Los asientos restantes se venderían por alrededor de 40 millones de dólares cada uno a miembros del público que pudieran aprobar un examen médico. La ESA y la NASA criticaron los vuelos espaciales privados al inicio de la ISS, y la NASA inicialmente se resistió a entrenar a Dennis Tito , la primera persona que pagó su propio pasaje a la ISS. [F]
Anousheh Ansari se convirtió en la primera mujer autofinanciada en volar a la ISS, así como en la primera iraní en el espacio. Las autoridades informaron que su educación y experiencia la convertían en mucho más que una turista y que su desempeño en el entrenamiento había sido "excelente". [281] Realizó estudios rusos y europeos relacionados con la medicina y la microbiología durante su estadía de 10 días. El documental de 2009 Turistas espaciales sigue su viaje a la estación, donde cumplió "un antiguo sueño del hombre: abandonar nuestro planeta como una 'persona normal' y viajar al espacio exterior". [282]
En 2008, Richard Garriott, participante en un vuelo espacial , colocó un geocaché a bordo de la ISS durante su vuelo. [283] Este es actualmente el único geocaché no terrestre que existe. [284] Al mismo tiempo, se colocó a bordo de la ISS el Immortality Drive , un registro electrónico de ocho secuencias de ADN humano digitalizadas . [285]
Después de una pausa de 12 años, se llevaron a cabo los dos primeros vuelos espaciales privados a la ISS exclusivamente dedicados al turismo espacial. Soyuz MS-20 se lanzó en diciembre de 2021, transportando al cosmonauta visitante de Roscosmos Alexander Misurkin y dos turistas espaciales japoneses bajo los auspicios de la empresa privada Space Adventures ; [286] [287] en abril de 2022, la empresa Axiom Space fletó una nave espacial SpaceX Dragon 2 y envió a su propio astronauta empleado Michael López-Alegría y tres turistas espaciales a la ISS para la Misión Axiom 1 , [288] [289] [290 ] seguido en mayo de 2023 por otro turista, John Shoffner , junto con la astronauta empleada Peggy Whitson y dos astronautas sauditas para la Misión Axiom 2 . [291] [292]
Una amplia variedad de naves espaciales con y sin tripulación han apoyado las actividades de la estación. Los vuelos a la ISS incluyen 37 misiones del transbordador espacial, 83 naves espaciales de reabastecimiento Progress (incluidos los transportes de módulos modificados M-MIM2 , DC-1 y M-UM ), 63 naves espaciales tripuladas Soyuz, 5 vehículos todo terreno europeos, 9 HTV japoneses , 1 Boeing Starliner , 30 misiones SpaceX Dragon (tanto tripuladas como no tripuladas) y 18 misiones Cygnus . [293]
Actualmente hay once puertos de atraque disponibles para naves espaciales visitantes: [294]
Hasta el 22 de mayo de 2023 [ref], 269 personas de 21 países habían visitado la estación espacial, muchas de ellas varias veces. Estados Unidos envió 163 personas, Rusia envió 57, Japón envió 11, Canadá envió nueve, Italia envió cinco, Francia y Alemania enviaron cuatro cada uno, los Emiratos Árabes Unidos , Arabia Saudita y Suecia enviaron dos cada uno, y había uno cada uno de Bélgica. , Brasil , Dinamarca , Reino Unido , Kazajstán , Malasia , Países Bajos , Sudáfrica , Corea del Sur , España e Israel . [295]
Los vuelos espaciales no tripulados a la ISS se realizan principalmente para entregar carga, aunque varios módulos rusos también se han acoplado a la estación tras lanzamientos no tripulados. Las misiones de reabastecimiento suelen utilizar la nave espacial rusa Progress , antiguos vehículos todo terreno europeos , vehículos japoneses Kounotori y las naves espaciales estadounidenses Dragon y Cygnus . El principal sistema de acoplamiento para la nave espacial Progress es el sistema automatizado Kurs , con el sistema manual TORU como respaldo. Los vehículos todo terreno también utilizaban Kurs, aunque no estaban equipados con TORU. Los ATV Progress y antiguos pueden permanecer acoplados hasta por seis meses. [296] [297] Las otras naves espaciales, la HTV japonesa, la SpaceX Dragon (bajo la fase 1 de CRS) y la Northrop Grumman [298] Cygnus, se encuentran con la estación antes de ser atacadas usando Canadarm2 y atracadas en el puerto nadir de la Módulo Harmony o Unity durante uno o dos meses. Según la fase 2 de CRS, Cargo Dragon atraca de forma autónoma en IDA-2 o IDA-3. Hasta diciembre de 2020 [update], la nave espacial Progress ha realizado la mayoría de las misiones no tripuladas a la ISS.
La Soyuz MS-22 se lanzó en 2022. Un posible impacto de un micrometeorito en diciembre de 2022 provocó una fuga de refrigerante en su radiador externo y se consideró riesgoso para el aterrizaje humano. Así, la MS-22 volvió a entrar sin tripulación el 28 de marzo de 2023 y la Soyuz MS-23 se lanzó sin tripulación el 24 de febrero de 2023, y regresó con la tripulación de la MS-22. [299] [300] [301] [1]
Todas las naves espaciales y módulos autopropulsados rusos pueden encontrarse y acoplarse a la estación espacial sin intervención humana utilizando el sistema de acoplamiento por radar Kurs desde más de 200 kilómetros de distancia. El ATV europeo utiliza sensores estelares y GPS para determinar su rumbo de intercepción. Cuando lo alcanza, utiliza un equipo láser para reconocer ópticamente a Zvezda , junto con el sistema Kurs de redundancia. La tripulación supervisa estas naves, pero no interviene excepto para enviar comandos de aborto en caso de emergencia. Las naves de suministro Progress y ATV pueden permanecer en la ISS durante seis meses, [296] [297], lo que permite una gran flexibilidad en el tiempo de la tripulación para cargar y descargar suministros y basura.
Desde los programas iniciales de la estación, los rusos siguieron una metodología de atraque automatizada que utilizaba a la tripulación en funciones de anulación o monitoreo. Aunque los costos iniciales de desarrollo fueron altos, el sistema se ha vuelto muy confiable con estandarizaciones que brindan importantes beneficios de costos en operaciones repetitivas. [307]
Las naves espaciales Soyuz utilizadas para la rotación de tripulaciones también sirven como botes salvavidas para evacuaciones de emergencia; se reemplazan cada seis meses y se utilizaron después del desastre del Columbia para devolver a la tripulación varada de la ISS. [308] Una expedición promedio requiere 2.722 kg de suministros y, para el 9 de marzo de 2011, las tripulaciones habían consumido un total de alrededor de 22.000 comidas . [94] Los vuelos de rotación de la tripulación Soyuz y los vuelos de reabastecimiento Progress visitan la estación en promedio dos y tres veces respectivamente cada año. [309]
Otros vehículos atracan en lugar de atracar. El vehículo de transferencia japonés H-II se estacionó en órbitas progresivamente más cercanas a la estación, y luego esperó las órdenes de "acercamiento" de la tripulación, hasta que estuvo lo suficientemente cerca como para que un brazo robótico agarrara y atracara el vehículo en el USOS. Las embarcaciones atracadas pueden transferir bastidores de carga útil estándar internacional . Las naves espaciales japonesas atracan durante uno o dos meses. [310] Los atracadores Cygnus y SpaceX Dragon fueron contratados para transportar carga a la estación en el marco de la fase 1 del programa de Servicios de Reabastecimiento Comercial . [311] [312]
Del 26 de febrero de 2011 al 7 de marzo de 2011, cuatro de los socios gubernamentales (Estados Unidos, ESA, Japón y Rusia) tuvieron sus naves espaciales (NASA Shuttle, ATV, HTV, Progress y Soyuz) atracadas en la ISS, la única vez que esto ha sucedido fecha. [313] El 25 de mayo de 2012, SpaceX entregó la primera carga comercial con una nave espacial Dragon. [314]
Antes del acoplamiento de una nave espacial a la ISS, el control de navegación y actitud ( GNC ) se entrega al control terrestre del país de origen de la nave espacial. GNC está configurado para permitir que la estación se desplace en el espacio, en lugar de disparar sus propulsores o girar usando giroscopios. Los paneles solares de la estación están orientados de canto hacia la nave espacial entrante, de modo que los residuos de sus propulsores no dañen las células. Antes de su retiro, los lanzamientos de Shuttle a menudo tenían prioridad sobre los Soyuz, y ocasionalmente se daba prioridad a las llegadas de Soyuz con tripulación y cargas urgentes, como materiales para experimentos biológicos. [315]
Las unidades de reemplazo orbital (ORU) son repuestos que se pueden reemplazar fácilmente cuando una unidad supera su vida útil diseñada o falla. Ejemplos de ORU son bombas, tanques de almacenamiento, cajas de controladores, antenas y unidades de baterías. Algunas unidades se pueden reemplazar mediante brazos robóticos. La mayoría se almacena fuera de la estación, ya sea en pequeños palés llamados ExPRESS Logistics Carriers (ELC) o comparten plataformas más grandes llamadas Plataformas de almacenamiento externo (ESP), que también albergan experimentos científicos. Ambos tipos de palets proporcionan electricidad para muchas piezas que podrían dañarse por el frío del espacio y requerir calefacción. Los transportistas logísticos más grandes también tienen conexiones de red de área local (LAN) para telemetría para conectar experimentos. Alrededor de 2011, antes del final del programa de transbordadores de la NASA, se hizo un gran énfasis en abastecer el USOS con ORU, ya que sus reemplazos comerciales, Cygnus y Dragon, transportan entre una décima y una cuarta parte de la carga útil.
Problemas y fallas inesperados han impactado el cronograma de montaje y los cronogramas de trabajo de la estación, lo que ha llevado a períodos de capacidades reducidas y, en algunos casos, podrían haber forzado el abandono de la estación por razones de seguridad. Los problemas graves incluyen una fuga de aire del USOS en 2004, [316] la salida de humos de un generador de oxígeno Elektron en 2006, [317] y la falla de las computadoras en el ROS en 2007 durante la misión STS-117 que dejó a la estación sin propulsor, Elektron , Vozdukh y otras operaciones del sistema de control ambiental. En este último caso, se descubrió que la causa principal era la condensación dentro de los conectores eléctricos, lo que provocaba un cortocircuito. [318]
Durante la misión STS-120 en 2007 y después de la reubicación de la armadura P6 y los paneles solares, se observó durante el despliegue que el panel solar se había roto y no se estaba desplegando correctamente. [319] Scott Parazynski llevó a cabo una EVA , asistido por Douglas Wheelock . Se tomaron precauciones adicionales para reducir el riesgo de descarga eléctrica, ya que las reparaciones se llevaron a cabo con el panel solar expuesto a la luz solar. [320] Los problemas con el conjunto fueron seguidos en el mismo año por problemas con la junta rotativa Solar Alpha de estribor (SARJ), que hace girar los conjuntos en el lado de estribor de la estación. Se observaron vibraciones excesivas y picos de alta corriente en el motor de accionamiento del conjunto, lo que llevó a la decisión de reducir sustancialmente el movimiento del SARJ de estribor hasta que se entendiera la causa. Las inspecciones durante las EVA en STS-120 y STS-123 mostraron una amplia contaminación por virutas y desechos metálicos en el engranaje impulsor grande y confirmaron daños en las grandes superficies metálicas de soporte, por lo que la junta se bloqueó para evitar daños mayores. [321] [322] Las reparaciones de las juntas se llevaron a cabo durante STS-126 con lubricación y el reemplazo de 11 de los 12 cojinetes de rodadura en la junta. [323] [324]
En septiembre de 2008, los daños en el radiador S1 se notaron por primera vez en las imágenes de Soyuz. Inicialmente no se pensó que el problema fuera grave. [325] Las imágenes mostraron que la superficie de un subpanel se había despegado de la estructura central subyacente, posiblemente debido al impacto de micrometeoritos o escombros. El 15 de mayo de 2009, el tubo de amoníaco del panel del radiador dañado se aisló mecánicamente del resto del sistema de refrigeración mediante el cierre de una válvula controlado por computadora. Luego se utilizó la misma válvula para ventilar el amoníaco del panel dañado, eliminando la posibilidad de una fuga de amoníaco. [325] También se sabe que una cubierta del propulsor del módulo de servicio golpeó el radiador S1 después de ser desechada durante un EVA en 2008, pero su efecto, si lo hubo, no se ha determinado.
En las primeras horas del 1 de agosto de 2010, una falla en el circuito de refrigeración A (lado de estribor), uno de los dos circuitos de refrigeración externos, dejó a la estación con sólo la mitad de su capacidad de refrigeración normal y cero redundancia en algunos sistemas. [326] [327] [328] El problema parecía estar en el módulo de la bomba de amoníaco que hace circular el fluido refrigerante de amoníaco. Se cerraron varios subsistemas, incluidos dos de los cuatro CMG.
Las operaciones planificadas en la ISS se interrumpieron mediante una serie de EVA para solucionar el problema del sistema de refrigeración. Un primer EVA el 7 de agosto de 2010, para reemplazar el módulo de bomba averiado, no se completó por completo debido a una fuga de amoníaco en una de las cuatro desconexiones rápidas. Un segundo EVA el 11 de agosto eliminó el módulo de bomba averiado. [329] [330] Se requirió un tercer EVA para restaurar el funcionamiento normal del Bucle A. [331] [332]
El sistema de refrigeración del USOS lo construye en gran parte la empresa estadounidense Boeing, [333] que también es el fabricante de la bomba averiada. [326]
Las cuatro unidades de conmutación de bus principal (MBSU, ubicadas en la estructura S0) controlan el enrutamiento de la energía desde las cuatro alas del panel solar al resto de la ISS. Cada MBSU tiene dos canales de energía que alimentan 160 VCC desde los arreglos a dos convertidores de energía CC a CC (DDCU) que suministran la energía de 124 V utilizada en la estación. A finales de 2011, MBSU-1 dejó de responder a comandos o de enviar datos que confirmaran su estado. Si bien todavía enrutaba la energía correctamente, estaba programado para cambiarse en el próximo EVA disponible. Ya había un MBSU de repuesto a bordo, pero un EVA del 30 de agosto de 2012 no se pudo completar cuando un perno que se estaba apretando para finalizar la instalación de la unidad de repuesto se atascó antes de que se asegurara la conexión eléctrica. [334] La pérdida de MBSU-1 limitó la estación al 75% de su capacidad de energía normal, lo que requirió limitaciones menores en las operaciones normales hasta que se pudiera abordar el problema.
El 5 de septiembre de 2012, en un segundo EVA de seis horas, los astronautas Sunita Williams y Akihiko Hoshide reemplazaron con éxito el MBSU-1 y restauraron la ISS al 100% de energía. [335]
El 24 de diciembre de 2013, los astronautas instalaron una nueva bomba de amoníaco para el sistema de refrigeración de la estación. El defectuoso sistema de refrigeración había fallado a principios de mes, deteniendo muchos de los experimentos científicos de la estación. Los astronautas tuvieron que enfrentarse a una "mini tormenta de nieve" de amoníaco mientras instalaban la nueva bomba. Fue sólo la segunda caminata espacial de Nochebuena en la historia de la NASA. [336]
Los componentes de la ISS son operados y monitoreados por sus respectivas agencias espaciales en los centros de control de misión de todo el mundo, incluido el Centro de control de misión RKA , el Centro de control ATV , el Centro de control JEM y el Centro de control HTV en el Centro espacial Tsukuba , Christopher C. Kraft Jr. Centro de Control de Misión , Centro de Integración y Operaciones de Carga Útil , Centro de Control de Columbus y Control del Sistema de Servicio Móvil .
El espacio para vivir y trabajar en la Estación Espacial Internacional es más grande que una casa de seis habitaciones (con siete dormitorios, dos baños, un gimnasio y un ventanal con vista de 360 grados). [337]
Un día típico para la tripulación comienza con un despertar a las 06:00, seguido de actividades posteriores al sueño y una inspección matutina de la estación. Luego, la tripulación desayuna y participa en una conferencia de planificación diaria con Mission Control antes de comenzar a trabajar alrededor de las 08:10. Sigue el primer ejercicio programado del día, después del cual la tripulación continúa trabajando hasta las 13:05. Después de una pausa para el almuerzo de una hora, la tarde consiste en más ejercicio y trabajo antes de que la tripulación lleve a cabo sus actividades previas a dormir a partir de las 19:30, incluida la cena y una conferencia con la tripulación. El periodo de sueño programado comienza a las 21:30 horas. En general, la tripulación trabaja diez horas diarias entre semana y cinco horas los sábados, y el resto del tiempo es para relajarse o ponerse al día con el trabajo. [338]
La zona horaria utilizada a bordo de la ISS es la Hora Universal Coordinada (UTC). [339] Las ventanas están cubiertas durante las horas de la noche para dar la impresión de oscuridad porque la estación experimenta 16 amaneceres y atardeceres por día. Durante las misiones de visita del transbordador espacial, la tripulación de la ISS siguió principalmente el tiempo transcurrido de la misión (MET) del transbordador, que era una zona horaria flexible basada en la hora de lanzamiento de la misión del transbordador espacial. [340] [341] [342]
La estación proporciona alojamiento para cada miembro de la tripulación de la expedición, con dos "estaciones para dormir" en Zvezda , una en Nauka y cuatro más instaladas en Harmony . [343] [344] [345] [346] Las habitaciones de USOS son cabinas privadas insonorizadas del tamaño aproximado de una persona. Los alojamientos de la tripulación de ROS en Zvezda incluyen una pequeña ventana, pero ofrecen menos ventilación e insonorización. Un miembro de la tripulación puede dormir en un cuarto de la tripulación en un saco de dormir atado, escuchar música, usar una computadora portátil y guardar artículos personales en un cajón grande o en redes adheridas a las paredes del módulo. El módulo también proporciona una lámpara de lectura, una estantería y un escritorio. [347] [348] [349] Los equipos visitantes no tienen ningún módulo para dormir asignado y colocan un saco de dormir en un espacio disponible en una pared. Es posible dormir flotando libremente a través de la estación, pero esto generalmente se evita debido a la posibilidad de chocar con equipos sensibles. [350] Es importante que los alojamientos de la tripulación estén bien ventilados; de lo contrario, los astronautas pueden despertarse sin oxígeno y sin aliento, porque se ha formado alrededor de sus cabezas una burbuja de su propio dióxido de carbono exhalado. [347] Durante diversas actividades de la estación y tiempos de descanso de la tripulación, las luces de la ISS se pueden atenuar, apagar y ajustar la temperatura de color . [351] [352]
El reflejo de las características individuales y de la tripulación se encuentra particularmente en la decoración de la estación y en expresiones en general, como la religión. [353] Esto último ha producido una cierta economía material entre la estación y Rusia en particular. [354]
La microsociedad de la estación, así como la sociedad en general, y posiblemente el surgimiento de distintas culturas de la estación, [355] se están estudiando analizando muchos aspectos, desde el arte hasta la acumulación de polvo, así como arqueológicamente cómo se ha conservado el material de la ISS. sido descartado. [356]
En el USOS, la mayor parte de la comida a bordo está sellada al vacío en bolsas de plástico; las latas son raras porque son pesadas y caras de transportar. La tripulación no valora mucho los alimentos en conserva y el sabor se reduce en microgravedad, [347] por lo que se hacen esfuerzos para hacer que los alimentos sean más sabrosos, incluido el uso de más especias que en la cocción normal. La tripulación espera con ansias la llegada de cualquier nave espacial desde la Tierra, ya que traerá frutas y verduras frescas. Se tiene cuidado de que los alimentos no formen migas y se prefieren los condimentos líquidos a los sólidos para evitar contaminar el equipo de la estación. Cada miembro de la tripulación tiene paquetes de alimentos individuales y los cocina en la cocina , que cuenta con dos calentadores de alimentos, un refrigerador (agregado en noviembre de 2008) y un dispensador de agua que proporciona agua caliente y no caliente. [348] Las bebidas se suministran en forma de polvo deshidratado que se mezcla con agua antes de su consumo. [348] [349] Las bebidas y sopas se beben en bolsas de plástico con pajitas, mientras que los alimentos sólidos se comen con un cuchillo y un tenedor sujetos a una bandeja con imanes para evitar que floten. Cualquier alimento que flote, incluidas las migajas, debe recogerse para evitar que obstruya los filtros de aire de la estación y otros equipos. [349]
Las duchas en las estaciones espaciales se introdujeron a principios de los años 1970 en Skylab y Salyut 3. [357] : 139 En Salyut 6, a principios de los años 1980, la tripulación se quejó de la complejidad de ducharse en el espacio, que era una actividad mensual. [358] La ISS no cuenta con ducha; en cambio, los miembros de la tripulación se lavan con un chorro de agua y toallitas húmedas, con jabón que se dispensa desde un recipiente con forma de tubo de pasta de dientes. Las tripulaciones también reciben champú sin enjuague y pasta de dientes comestible para ahorrar agua. [350] [359]
Hay dos baños espaciales en la ISS, ambos de diseño ruso, ubicados en Zvezda y Tranquility . [348] Estos compartimentos de higiene y desechos utilizan un sistema de succión impulsado por ventilador similar al sistema de recolección de desechos del transbordador espacial. Los astronautas primero se sujetan al asiento del inodoro, que está equipado con barras de sujeción con resorte para asegurar un buen sellado. [347] Una palanca acciona un potente ventilador y se abre un orificio de aspiración: la corriente de aire se lleva los residuos. Los residuos sólidos se recogen en bolsas individuales que se almacenan en un contenedor de aluminio. Los contenedores llenos se transfieren a la nave espacial Progress para su eliminación. [348] [360] Los desechos líquidos se evacuan mediante una manguera conectada al frente del inodoro, con "adaptadores de embudo de orina" anatómicamente correctos conectados al tubo para que hombres y mujeres puedan usar el mismo inodoro. La orina desviada se recolecta y se transfiere al Sistema de Recuperación de Agua, donde se recicla en agua potable. [349] En 2021, la llegada del módulo Nauka también trajo un tercer baño a la ISS. [361]
El 12 de abril de 2019, la NASA informó los resultados médicos del Estudio sobre gemelos astronautas . El astronauta Scott Kelly pasó un año en el espacio en la ISS, mientras que su gemelo pasó el año en la Tierra. Se observaron varios cambios duraderos, incluidos aquellos relacionados con alteraciones en el ADN y la cognición , cuando se comparó a un gemelo con el otro. [362] [363]
En noviembre de 2019, investigadores informaron que los astronautas experimentaron graves problemas de flujo sanguíneo y de coagulación mientras estaban a bordo de la ISS, según un estudio de seis meses de duración de 11 astronautas sanos. Según los investigadores, los resultados pueden influir en los vuelos espaciales a largo plazo, incluida una misión al planeta Marte. [364] [365]
La ISS está parcialmente protegida del entorno espacial por el campo magnético de la Tierra . Desde una distancia media de unos 70.000 km (43.000 millas) de la superficie de la Tierra, dependiendo de la actividad solar, la magnetosfera comienza a desviar el viento solar alrededor de la Tierra y la estación espacial. Las erupciones solares siguen siendo un peligro para la tripulación, que puede recibir sólo unos minutos de aviso. En 2005, durante la "tormenta de protones" inicial de una erupción solar de clase X-3, la tripulación de la Expedición 10 se refugió en una parte más blindada del ROS diseñada para este propósito. [366] [367]
Las partículas subatómicas cargadas, principalmente protones de los rayos cósmicos y del viento solar, normalmente son absorbidas por la atmósfera de la Tierra. Cuando interactúan en cantidad suficiente, su efecto es visible a simple vista en un fenómeno llamado aurora . Fuera de la atmósfera terrestre, las tripulaciones de la ISS están expuestas a aproximadamente un milisievert cada día (aproximadamente el equivalente a un año de exposición natural en la Tierra), lo que resulta en un mayor riesgo de cáncer. La radiación puede penetrar el tejido vivo y dañar el ADN y los cromosomas de los linfocitos ; Al ser fundamentales para el sistema inmunológico , cualquier daño a estas células podría contribuir a la menor inmunidad que experimentan los astronautas. La radiación también se ha relacionado con una mayor incidencia de cataratas en los astronautas. Los escudos protectores y los medicamentos pueden reducir los riesgos a un nivel aceptable. [52]
Los niveles de radiación en la ISS están entre 12 y 28,8 milirads por día, [368] aproximadamente cinco veces mayores que los experimentados por los pasajeros y la tripulación de las aerolíneas, ya que el campo electromagnético de la Tierra proporciona casi el mismo nivel de protección contra la radiación solar y otros tipos de radiación en la Tierra. órbita terrestre baja como en la estratosfera. Por ejemplo, en un vuelo de 12 horas, un pasajero de una aerolínea experimentaría 0,1 milisieverts de radiación, o una tasa de 0,2 milisieverts por día; esta es una quinta parte de la tasa experimentada por un astronauta en LEO. Además, los pasajeros de las aerolíneas experimentan este nivel de radiación durante algunas horas de vuelo, mientras que la tripulación de la ISS está expuesta durante toda su estancia a bordo de la estación. [369]
Existe evidencia considerable de que los factores estresantes psicosociales se encuentran entre los impedimentos más importantes para la moral y el desempeño óptimos de la tripulación. [370] El cosmonauta Valery Ryumin escribió en su diario durante un período particularmente difícil a bordo de la estación espacial Salyut 6 : "Todas las condiciones necesarias para el asesinato se cumplen si se encierra a dos hombres en una cabina que mide 18 pies por 20 [5,5 m × 6 m] y dejarlos juntos por dos meses."
El interés de la NASA por el estrés psicológico causado por los viajes espaciales, inicialmente estudiado cuando comenzaron sus misiones tripuladas, se reavivó cuando los astronautas se unieron a los cosmonautas en la estación espacial rusa Mir . Las fuentes comunes de estrés en las primeras misiones estadounidenses incluían mantener un alto desempeño bajo el escrutinio público y el aislamiento de sus pares y familiares. Esto último sigue siendo a menudo una causa de estrés en la ISS, como cuando la madre del astronauta de la NASA Daniel Tani murió en un accidente automovilístico y cuando Michael Fincke se vio obligado a perderse el nacimiento de su segundo hijo.
Un estudio del vuelo espacial más largo concluyó que las primeras tres semanas son un período crítico en el que la atención se ve afectada negativamente debido a la exigencia de adaptarse al cambio extremo del entorno. [371] Los vuelos de la tripulación de la ISS suelen durar entre cinco y seis meses.
El ambiente de trabajo de la ISS incluye un estrés adicional causado por vivir y trabajar en condiciones de hacinamiento con personas de culturas muy diferentes que hablan un idioma diferente. Las estaciones espaciales de primera generación tenían tripulaciones que hablaban un solo idioma; Las estaciones de segunda y tercera generación tienen tripulación de muchas culturas que hablan muchos idiomas. Los astronautas deben hablar inglés y ruso, y saber idiomas adicionales es aún mejor. [372]
Debido a la falta de gravedad, a menudo se produce confusión. Aunque en el espacio no hay arriba ni abajo, algunos miembros de la tripulación sienten que están orientados al revés. También pueden tener dificultades para medir distancias. Esto puede causar problemas como perderse dentro de la estación espacial, accionar interruptores en la dirección equivocada o calcular mal la velocidad de un vehículo que se acerca durante el acoplamiento. [373]
Los efectos fisiológicos de la ingravidez a largo plazo incluyen atrofia muscular , deterioro del esqueleto ( osteopenia ), redistribución de líquidos, ralentización del sistema cardiovascular, disminución de la producción de glóbulos rojos, trastornos del equilibrio y debilitamiento del sistema inmunológico. Los síntomas menores incluyen pérdida de masa corporal e hinchazón de la cara. [52]
El sueño se ve perturbado regularmente en la ISS debido a las exigencias de la misión, como la entrada o salida de naves espaciales. Los niveles de sonido en la estación son inevitablemente altos. La atmósfera no puede termosifónar naturalmente, por lo que se requieren ventiladores en todo momento para procesar el aire que se estancaría en el ambiente de caída libre (G cero).
Para prevenir algunos de los efectos adversos en el cuerpo, la estación está equipada con: dos cintas de correr TVIS (incluida la COLBERT); el ARED (Dispositivo de ejercicio resistivo avanzado), que permite varios ejercicios de levantamiento de pesas que agregan músculo sin aumentar (o compensar) la reducida densidad ósea de los astronautas; [374] y una bicicleta estática. Cada astronauta dedica al menos dos horas al día a hacer ejercicio en el equipo. [347] [348] Los astronautas usan cuerdas elásticas para sujetarse a la cinta de correr. [375] [376]
A bordo de las estaciones espaciales se pueden desarrollar mohos peligrosos que pueden contaminar los filtros de aire y agua. Pueden producir ácidos que degradan el metal, el vidrio y el caucho. También pueden ser perjudiciales para la salud de la tripulación. Los peligros microbiológicos han llevado al desarrollo del LOCAD-PTS (un sistema de prueba portátil) que identifica bacterias y mohos comunes más rápido que los métodos estándar de cultivo , que pueden requerir el envío de una muestra a la Tierra. [377] Los investigadores informaron en 2018, después de detectar la presencia de cinco cepas bacterianas de Enterobacter bugandensis en la ISS (ninguna de las cuales es patógena para los humanos), que los microorganismos en la ISS deben ser monitoreados cuidadosamente para continuar garantizando un ambiente médicamente saludable para los astronautas. [378] [379]
La contaminación en las estaciones espaciales se puede prevenir reduciendo la humedad y utilizando pintura que contenga productos químicos que eliminen el moho, así como el uso de soluciones antisépticas. Todos los materiales utilizados en la ISS se prueban para determinar su resistencia contra hongos . [380] Desde 2016, se han realizado una serie de experimentos patrocinados por la ESA para probar las propiedades antibacterianas de varios materiales, con el objetivo de desarrollar "superficies inteligentes" que mitiguen el crecimiento bacteriano de múltiples maneras, utilizando el mejor método para un circunstancia particular. El programa, denominado "Microbial Aerosol Tethering on Innovative Surfaces" (MATISS), implica el despliegue de pequeñas placas que contienen una serie de cuadrados de vidrio cubiertos con diferentes revestimientos de prueba. Permanecen en la estación durante seis meses antes de ser devueltos a la Tierra para su análisis. [381] El experimento más reciente y final de la serie se lanzó el 5 de junio de 2023 a bordo de la misión de carga SpaceX CRS-28 a la ISS y consta de cuatro placas. Mientras que los experimentos anteriores de la serie se limitaban al análisis mediante microscopía óptica , este experimento utiliza vidrio de cuarzo hecho de sílice pura, lo que permitirá el análisis espectrográfico . Dos de las placas fueron devueltas después de ocho meses y las dos restantes después de 16 meses. [382]
En abril de 2019, la NASA informó que se había realizado un estudio exhaustivo sobre los microorganismos y hongos presentes en la ISS. El experimento se realizó durante un período de 14 meses en tres misiones de vuelo diferentes e implicó tomar muestras de ocho ubicaciones predefinidas dentro de la estación y luego devolverlas a la Tierra para su análisis. En experimentos anteriores, el análisis se limitó a métodos basados en cultivos, pasando por alto los microbios que no pueden cultivarse en cultivo. El presente estudio utilizó métodos de base molecular además del cultivo, lo que dio como resultado un catálogo más completo. Los resultados pueden ser útiles para mejorar las condiciones de salud y seguridad de los astronautas, así como para comprender mejor otros entornos cerrados en la Tierra, como las salas blancas utilizadas por las industrias farmacéutica y médica. [383] [384]
Los vuelos espaciales no son inherentemente silenciosos, con niveles de ruido que exceden los estándares acústicos ya en las misiones Apolo . [385] [386] Por esta razón, la NASA y los socios internacionales de la Estación Espacial Internacional han desarrollado objetivos de control del ruido y prevención de la pérdida auditiva como parte del programa de salud para los miembros de la tripulación. Específicamente, estos objetivos han sido el enfoque principal del Subgrupo de Acústica del Panel Multilateral de Operaciones Médicas (MMOP) de la ISS desde los primeros días de montaje y operaciones de la ISS. [387] [388] El esfuerzo incluye contribuciones de ingenieros acústicos , audiólogos , higienistas industriales y médicos que componen el subgrupo de miembros de la NASA, Roscosmos, la Agencia Espacial Europea (ESA), la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA) y la Agencia Espacial Canadiense (CSA).
En comparación con los entornos terrestres, los niveles de ruido en los que incurren los astronautas y cosmonautas en la ISS pueden parecer insignificantes y normalmente ocurren en niveles que no serían de gran preocupación para la Administración de Salud y Seguridad Ocupacional (rara vez alcanzan los 85 dBA). Pero los miembros de la tripulación están expuestos a estos niveles las 24 horas del día, los siete días de la semana, y las misiones actuales tienen una duración promedio de seis meses. Estos niveles de ruido también imponen riesgos para la salud y el desempeño de la tripulación en forma de interferencias en el sueño y la comunicación, así como una audibilidad reducida de las alarmas .
A lo largo de los más de 19 años de historia de la ISS, se han realizado importantes esfuerzos para limitar y reducir los niveles de ruido en la ISS. Durante las actividades de diseño y previas al vuelo, los miembros del Subgrupo Acústico escribieron límites acústicos y requisitos de verificación, consultaron para diseñar y elegir las cargas útiles más silenciosas disponibles y luego realizaron pruebas de verificación acústica antes del lanzamiento. [387] : 5.7.3 Durante los vuelos espaciales, el Subgrupo de Acústica ha evaluado los niveles de sonido en vuelo de cada módulo de la ISS, producido por una gran cantidad de fuentes de ruido de vehículos y experimentos científicos, para asegurar el cumplimiento de estándares acústicos estrictos. El entorno acústico de la ISS cambió cuando se agregaron módulos adicionales durante su construcción y cuando llegaron más naves espaciales a la ISS. El Subgrupo de Acústica ha respondido a este cronograma de operaciones dinámicas diseñando y empleando con éxito cubiertas acústicas, materiales absorbentes, barreras acústicas y aisladores de vibraciones para reducir los niveles de ruido. Además, cuando las bombas, los ventiladores y los sistemas de ventilación envejecen y muestran mayores niveles de ruido, este Subgrupo de Acústica ha guiado a los administradores de la ISS para que reemplacen los instrumentos más antiguos y ruidosos con tecnologías silenciosas de ventiladores y bombas, reduciendo significativamente los niveles de ruido ambiental .
La NASA ha adoptado criterios de riesgo de daños más conservadores (basados en las recomendaciones del Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional y la Organización Mundial de la Salud ), para proteger a todos los miembros de la tripulación. El Subgrupo de Acústica del MMOP ha ajustado su enfoque para gestionar los riesgos de ruido en este entorno único mediante la aplicación o modificación de enfoques terrestres para la prevención de la pérdida auditiva para establecer estos límites conservadores. Un enfoque innovador ha sido la Herramienta de estimación de exposición al ruido (NEET) de la NASA, en la que las exposiciones al ruido se calculan mediante un enfoque basado en tareas para determinar la necesidad de dispositivos de protección auditiva (HPD). La orientación para el uso de HPD, ya sea de uso obligatorio o recomendado, se documenta en el Inventario de peligros de ruido y se publica para referencia de la tripulación durante sus misiones. El Subgrupo de Acústica también rastrea los excesos de ruido de las naves espaciales, aplica controles de ingeniería y recomienda dispositivos de protección auditiva para reducir la exposición al ruido de la tripulación. Por último, los umbrales de audición se controlan en órbita, durante las misiones.
No ha habido cambios persistentes en el umbral de audición relacionados con la misión entre los miembros de la tripulación del segmento orbital de EE. UU. (JAXA, CSA, ESA, NASA) durante lo que se acerca a los 20 años de operaciones de la misión de la ISS, o casi 175.000 horas de trabajo. En 2020, el Subgrupo de Acústica del MMOP recibió el premio Safe-In-Sound a la innovación por sus esfuerzos combinados para mitigar los efectos del ruido en la salud. [389]
Un incendio a bordo o una fuga de gas tóxico son otros peligros potenciales. El amoníaco se utiliza en los radiadores externos de la estación y podría filtrarse potencialmente hacia los módulos presurizados. [390]
La ISS se mantiene actualmente en una órbita casi circular con una altitud media mínima de 370 km (230 mi) y una máxima de 460 km (290 mi), [391] en el centro de la termosfera , con una inclinación de 51,6 grados a El ecuador de la Tierra con una excentricidad de 0,007. [ cita necesaria ] Esta órbita se seleccionó porque es la inclinación más baja que pueden alcanzar directamente las naves espaciales rusas Soyuz y Progress lanzadas desde el cosmódromo de Baikonur a 46 ° N de latitud sin sobrevolar China ni dejar caer etapas de cohetes gastadas en áreas habitadas. [392] [393] Viaja a una velocidad promedio de 28.000 kilómetros por hora (17.000 mph) y completa 15,5 órbitas por día (93 minutos por órbita). [5] [394] Se permitió que la altitud de la estación cayera aproximadamente en el momento de cada vuelo del transbordador de la NASA para permitir que se transfirieran cargas más pesadas a la estación. Después de la retirada del transbordador, la órbita nominal de la estación espacial aumentó en altitud (de unos 350 km a unos 400 km). [395] [396] Otras naves espaciales de suministro más frecuentes no requieren este ajuste ya que son vehículos de rendimiento sustancialmente mayor. [35] [397]
La resistencia atmosférica reduce la altitud en unos 2 km al mes en promedio. El impulso orbital puede ser realizado por los dos motores principales de la estación en el módulo de servicio Zvezda , o por naves espaciales rusas o europeas acopladas al puerto de popa del Zvezda . El Vehículo de Transferencia Automatizada está construido con la posibilidad de agregar un segundo puerto de atraque en su extremo de popa, permitiendo que otras embarcaciones atraquen e impulsen la estación. Se necesitan aproximadamente dos órbitas (tres horas) para completar el impulso a una mayor altitud. [397] Mantener la altitud de la ISS utiliza alrededor de 7,5 toneladas de combustible químico por año [398] a un costo anual de alrededor de 210 millones de dólares. [399]
El segmento orbital ruso contiene el sistema de gestión de datos, que gestiona la orientación, navegación y control (ROS GNC) de toda la estación. [400] Inicialmente, Zarya , el primer módulo de la estación, controló la estación hasta poco tiempo después de que el módulo de servicio ruso Zvezda atracara y fuera transferido el control. Zvezda contiene el sistema de gestión de datos DMS-R construido por la ESA. [401] Utilizando dos computadoras tolerantes a fallas (FTC), Zvezda calcula la posición de la estación y la trayectoria orbital utilizando sensores redundantes del horizonte terrestre, sensores del horizonte solar y rastreadores del Sol y de las estrellas. Cada uno de los FTC contiene tres unidades de procesamiento idénticas que funcionan en paralelo y proporcionan un enmascaramiento avanzado de fallas mediante votación mayoritaria.
Zvezda utiliza giroscopios ( ruedas de reacción ) y propulsores para girar. Los giroscopios no requieren propulsor; en su lugar, utilizan electricidad para "almacenar" el impulso en los volantes girando en la dirección opuesta al movimiento de la estación. El USOS tiene sus propios giroscopios controlados por computadora para manejar su masa extra. Cuando los giroscopios se "saturan" , se utilizan propulsores para cancelar el impulso almacenado. En febrero de 2005, durante la Expedición 10, se envió una orden incorrecta a la computadora de la estación, utilizando alrededor de 14 kilogramos de propulsor antes de que se detectara y solucionara la falla. Cuando las computadoras de control de actitud en ROS y USOS no logran comunicarse adecuadamente, esto puede resultar en una rara "lucha de fuerza" en la que la computadora ROS GNC debe ignorar la contraparte de USOS, que a su vez no tiene propulsores. [402] [403] [404]
Las naves espaciales atracadas también se pueden utilizar para mantener la actitud de la estación, como para solucionar problemas o durante la instalación del truss S3/S4 , que proporciona energía eléctrica e interfaces de datos para la electrónica de la estación. [405]
Las bajas altitudes a las que orbita la ISS también albergan una variedad de desechos espaciales, [406] incluidas etapas de cohetes gastadas, satélites fuera de uso, fragmentos de explosiones (incluidos materiales de pruebas de armas antisatélites ), escamas de pintura y escoria de motores de cohetes sólidos. , y refrigerante liberado por los satélites de propulsión nuclear de EE. UU. Estos objetos, además de los micrometeoroides naturales , [407] representan una amenaza importante. Se pueden rastrear objetos lo suficientemente grandes como para destruir la estación y, por lo tanto, no son tan peligrosos como los escombros más pequeños. [408] [409] Los objetos demasiado pequeños para ser detectados por instrumentos ópticos y de radar, desde aproximadamente 1 cm hasta tamaños microscópicos, se cuentan por billones. A pesar de su pequeño tamaño, algunos de estos objetos representan una amenaza debido a su energía cinética y dirección en relación con la estación. Los tripulantes que realizan caminatas espaciales en trajes espaciales también corren el riesgo de sufrir daños en los trajes y la consiguiente exposición al vacío . [410]
Se incorporan a la estación paneles balísticos, también llamados blindaje de micrometeoritos, para proteger secciones presurizadas y sistemas críticos. El tipo y espesor de estos paneles dependen de su exposición prevista a daños. Los escudos y la estructura de la estación tienen diseños diferentes en ROS y USOS. En el USOS, se utilizan Whipple Shields . Los módulos del segmento estadounidense constan de una capa interior hecha de aluminio de 1,5 a 5,0 cm de espesor (0,59 a 1,97 pulgadas) , capas intermedias de Kevlar y Nextel (un tejido cerámico) de 10 cm de espesor (3,9 pulgadas ), [411] y una capa exterior de acero inoxidable , que hace que los objetos se rompan en una nube antes de golpear el casco, extendiendo así la energía del impacto. En el ROS, una pantalla alveolar de polímero reforzado con fibra de carbono está separada del casco, una pantalla alveolar de aluminio está separada de ésta, con una cubierta de aislamiento térmico al vacío y una tela de vidrio en la parte superior. [412]
Los desechos espaciales se rastrean de forma remota desde la Tierra y se puede notificar a la tripulación de la estación. [413] Si es necesario, los propulsores del segmento orbital ruso pueden alterar la altitud orbital de la estación, evitando los escombros. Estas maniobras para evitar escombros (DAM) no son infrecuentes y se llevan a cabo si los modelos computacionales muestran que los escombros se acercarán dentro de una cierta distancia de amenaza. A finales de 2009 se habían realizado diez DAM. [414] [415] [416] Normalmente, se utiliza un aumento de la velocidad orbital del orden de 1 m/s para elevar la órbita uno o dos kilómetros. Si es necesario, también se puede reducir la altitud, aunque esta maniobra desperdicia combustible. [415] [417] Si una amenaza de desechos orbitales se identifica demasiado tarde para que una DAM se lleve a cabo de manera segura, la tripulación de la estación cierra todas las escotillas a bordo de la estación y se retira a su nave espacial para poder evacuar en caso de que La estación resultó gravemente dañada por los escombros. Esta evacuación parcial de la estación se produjo el 13 de marzo de 2009, 28 de junio de 2011, 24 de marzo de 2012, 16 de junio de 2015, [418] [419] noviembre de 2021, [420] y junio de 2024 ( Resurs-P No.1 ). [421]
En noviembre de 2021, una nube de restos de la destrucción del Kosmos 1408 por una prueba de armas antisatélite amenazó a la ISS, lo que provocó el anuncio de una alerta amarilla, lo que obligó a la tripulación a refugiarse en las cápsulas de tripulación. [422] Un par de semanas más tarde, tuvo que realizar una maniobra no programada para dejar caer la estación 310 metros para evitar una colisión con desechos espaciales peligrosos. [420]
La ISS es visible en el cielo a simple vista como un punto blanco brillante y visiblemente en movimiento, cuando cruza el cielo y es iluminada por el Sol, durante el crepúsculo , las horas posteriores al atardecer y antes del amanecer, cuando la estación permanece iluminada por el sol, fuera de La sombra de la Tierra , pero el suelo y el cielo están oscuros. [423] Cruza los cielos en latitudes entre las regiones polares . [424] Dependiendo del camino que tome a través del cielo, el tiempo que le toma a la estación moverse a través del horizonte o de uno a otro puede ser corto o hasta 10 minutos, aunque probablemente solo sea visible parte de ese tiempo debido a entrando o saliendo de la sombra de la Tierra. Luego regresa aproximadamente cada 90 minutos, y la hora del día en que cruza el cielo cambia a lo largo de algunas semanas y, por lo tanto, antes de regresar al crepúsculo y la iluminación visible.
Debido al tamaño de su superficie reflectante, la ISS es el objeto artificial más brillante del cielo (excluyendo otras llamaradas de satélite ), con una magnitud máxima aproximada de -4 cuando está a la luz del sol y en lo alto (similar a Venus ), y una magnitud angular máxima. tamaño de 63 segundos de arco. [425]
Las herramientas las proporcionan varios sitios web como Heavens-Above (consulte Visualización en vivo a continuación), así como aplicaciones para teléfonos inteligentes que utilizan datos orbitales y la longitud y latitud del observador para indicar cuándo será visible la ISS (si el clima lo permite), dónde se encuentra la estación. parecerá elevarse, la altitud sobre el horizonte que alcanzará y la duración del paso antes de que la estación desaparezca, ya sea poniéndose debajo del horizonte o entrando en la sombra de la Tierra. [426] [427] [428] [429]
En noviembre de 2012, la NASA lanzó su servicio "Spot the Station", que envía a las personas alertas por mensaje de texto y correo electrónico cuando la estación debe sobrevolar su ciudad. [430] La estación es visible desde el 95% de la tierra habitada de la Tierra, pero no es visible desde las latitudes extremas del norte o del sur. [392]
En condiciones específicas, la ISS puede observarse de noche en cinco órbitas consecutivas. Esas condiciones son 1) una ubicación del observador en latitud media, 2) cerca del momento del solsticio con 3) la ISS pasando en dirección al polo desde el observador cerca de la medianoche, hora local. Las tres fotografías muestran el primero, el medio y el último de los cinco pases del 5 al 6 de junio de 2014.
Usar una cámara montada en un telescopio para fotografiar la estación es un pasatiempo popular entre los astrónomos, [431] mientras que usar una cámara montada para fotografiar la Tierra y las estrellas es un pasatiempo popular entre la tripulación. [432] El uso de un telescopio o binoculares permite ver la ISS durante las horas del día. [433]
Los tránsitos de la ISS delante del Sol, especialmente durante un eclipse (por lo que la Tierra, el Sol, la Luna y la ISS están todos situados aproximadamente en una sola línea) son de especial interés para los astrónomos aficionados. [434] [435]
[436] La Estación Espacial Internacional , que involucra cinco programas espaciales y quince países, es el programa de exploración espacial más complejo política y legalmente de la historia. [436] El Acuerdo Intergubernamental de la Estación Espacial de 1998 establece el marco principal para la cooperación internacional entre las partes. Una serie de acuerdos posteriores rigen otros aspectos de la estación, que van desde cuestiones jurisdiccionales hasta un código de conducta entre los astronautas visitantes. [437]
Tras la invasión rusa de Ucrania en 2022 , se ha puesto en duda la cooperación continua entre Rusia y otros países en la Estación Espacial Internacional. El director general de Roscosmos, Dmitry Rogozin, insinuó que la retirada rusa podría provocar que la Estación Espacial Internacional salga de órbita debido a la falta de capacidades de reactivación, y escribió en una serie de tweets: "Si bloquea la cooperación con nosotros, ¿quién salvará a la ISS de una desintegración no guiada?" -¿La órbita podría impactar en el territorio de EE.UU. o Europa? También existe la posibilidad de que una construcción de 500 toneladas impacte en India o China. ¿Quieren amenazarlos con esa posibilidad? La ISS no sobrevuela Rusia. entonces todo el riesgo es tuyo. ¿Estás listo para ello? [438] (Esta última afirmación es falsa: la ISS sobrevuela todas las partes de la Tierra entre los 51,6 grados de latitud norte y sur, aproximadamente la latitud de Saratov .) Rogozin tuiteó más tarde que las relaciones normales entre los socios de la ISS sólo podrían restablecerse una vez que hayan finalizado las sanciones. se levantó e indicó que Roscosmos presentaría propuestas al gobierno ruso para poner fin a la cooperación. [439] La NASA declaró que, de ser necesario, la corporación estadounidense Northrop Grumman ha ofrecido una capacidad de reactivación que mantendría la ISS en órbita. [440]
El 26 de julio de 2022, Yury Borisov , sucesor de Rogozin como jefe de Roscosmos, presentó al presidente ruso Putin planes para retirarse del programa después de 2024. [441] Sin embargo, Robyn Gatens, el funcionario de la NASA a cargo de la estación espacial, respondió que la NASA No había recibido ninguna notificación formal de Roscosmos sobre planes de retirada. [442]
Brasil (1997-2007).svg/1280px-Flag_of_Canada_(Pantone).svg.png){kind=small}
Canadá
Agencia Espacial Europea
Japón
Rusia
Estados UnidosOriginalmente se planeó que la ISS fuera una misión de 15 años. [443] Por lo tanto, se había trabajado en el final de la misión, [444] pero fue pospuesto varias veces debido al éxito y apoyo al funcionamiento de la estación. [445] Como resultado, los módulos más antiguos de la ISS han estado en órbita durante más de 20 años y su confiabilidad ha disminuido. [444] Se ha propuesto utilizar fondos en otros lugares, por ejemplo para un regreso a la Luna. [445] Según el Tratado sobre el Espacio Ultraterrestre , las partes son legalmente responsables de todas las naves espaciales o módulos que lanzan. [446] Una estación sin mantenimiento plantearía un peligro orbital y de reingreso .
Rusia ha declarado que planea retirarse del programa ISS después de 2025. [447] Sin embargo, los módulos rusos proporcionarán mantenimiento en estación orbital hasta 2028. [444]
Estados Unidos planeó en 2009 sacar de órbita la ISS en 2016. [445] Pero el 30 de septiembre de 2015, el contrato de Boeing con la NASA como contratista principal para la ISS se amplió hasta el 30 de septiembre de 2020. Parte de los servicios de Boeing en virtud del contrato estaban relacionados con la ampliación de la estación hardware estructural primario desde 2020 hasta finales de 2028. [448] En julio de 2018, la Ley de Frontera Espacial de 2018 tenía como objetivo extender las operaciones de la ISS hasta 2030. Este proyecto de ley fue aprobado por unanimidad en el Senado, pero no logró aprobarse en el Casa de Estados Unidos. [449] [450] En septiembre de 2018, se introdujo la Ley de Vuelos Espaciales Tripulados con la intención de extender las operaciones de la ISS hasta 2030, y se confirmó en diciembre de 2018. [451] [452] [453] Posteriormente, el Congreso aprobó disposiciones similares en su Ley CHIPS y Ciencia , promulgada por el presidente estadounidense Joe Biden el 9 de agosto de 2022. [454] [455]
Si hasta 2031 los proveedores de destinos comerciales LEO no son suficientes para dar cabida a los proyectos de la NASA, la NASA sugiere extender las operaciones de la ISS más allá de 2031. [456]
La NASA consideró originalmente varias opciones posibles de eliminación: desintegración orbital natural con reentrada aleatoria (como con Skylab), impulsar la estación a una mayor altitud (lo que retrasaría la reentrada) y una desorbita controlada y dirigida a un área oceánica remota. [457] A finales de 2010, el plan preferido era utilizar una nave espacial Progress ligeramente modificada para sacar de órbita la ISS. La NASA concluyó que esto no sería adecuado para el trabajo y se decidió por una nave espacial diseñada específicamente para el trabajo. [458] La NASA identificó que elevar la órbita a una órbita estable o salir de órbita sin control era demasiado arriesgado, ya que producía desechos peligrosos desde la ISS al ser golpeado posiblemente por desechos espaciales (además de ser costoso) o al ingresar a la atmósfera sin control. [456]
En enero de 2022, la NASA anunció una fecha prevista de enero de 2031 para sacar de órbita la ISS utilizando un vehículo de desorbitación y dirigir los restos a una zona remota del Océano Pacífico Sur que se conoce como el cementerio de naves espaciales . [459] La NASA planea lanzar el vehículo de desorbitación en 2030, atracando en el puerto avanzado de Harmony ya sea a través de un CBM o en PMA 2 / IDA 2 después de la eliminación del segmento orbital Axiom . El vehículo de desorbitación permanecerá conectado, inactivo, durante aproximadamente un año mientras la órbita de la estación decae naturalmente a 220 km (140 millas). Luego, la nave espacial realizaría una o más quemaduras de orientación para bajar el perigeo a 150 km (93 millas), seguidas de una combustión final de desorbitación. [460]
Después de desconfiar de que Rusia se retirara abruptamente del programa, se solicitó financiación especial para el desarrollo de un módulo de desorbitación propio, en lugar de depender de módulos rusos para la desorbitación. [461]
En junio de 2024, la NASA otorgó un contrato por valor de hasta 843 millones de dólares a SpaceX para construir el vehículo de deorbitación de la ISS. El vehículo consistirá en una nave espacial Cargo Dragon existente que se combinará con un módulo de maletero significativamente alargado que estará equipado con 46 propulsores Draco (en lugar de los 18 normales) y transportará 30.000 kg (66.000 lb) de propulsor, casi seis veces más. la carga normal. La NASA todavía está trabajando para asegurar todos los fondos necesarios para construir y operar el vehículo de desorbitación. [16] [461]
El siguiente programa de la NASA es el Programa de Destinos LEO Comerciales , destinado a permitir que la industria privada construya y mantenga sus propias estaciones, y que la NASA obtenga acceso como cliente, a partir de 2028. [462] De manera similar, la ESA ha estado buscando nuevas estaciones espaciales privadas. servicios orbitales, así como recuperar material de la ISS. [463] [464] Actualmente, se está planificando el montaje de la Estación Axiom acoplada a la ISS, como un segmento de la ISS, a partir de algún momento después de 2024. [444] Además, incluso ha habido sugerencias en la industria espacial comercial de que la ISS podría se convertirá para operaciones comerciales después de que las entidades gubernamentales lo retiren, [465] incluso convertirlo en un hotel espacial. [445]
Rusia ya había planeado utilizar su segmento orbital para la construcción de su estación OPSEK después de que la ISS fuera desmantelada. Los módulos que se están considerando para su eliminación de la actual ISS incluyen el Módulo de Laboratorio Multipropósito ( Nauka ), lanzado en julio de 2021, y los otros nuevos módulos rusos que se propone acoplar a Nauka . Estos módulos recién lanzados todavía estarían dentro de su vida útil en 2024. [466] A finales de 2011, el concepto de Plataforma de Portal de Exploración también propuso utilizar hardware sobrante de USOS y Zvezda 2 como depósito de reabastecimiento de combustible y estación de servicio ubicada en uno de los Puntos de Lagrange Tierra-Luna . Sin embargo, el USOS completo no fue diseñado para ser desmontado y será desechado. [467]
La industria espacial occidental ha sugerido en 2022 utilizar la ISS como plataforma para desarrollar capacidades de salvamento orbital, por parte de empresas como CisLunar Industries que trabajan en el uso de desechos espaciales como combustible, [468] en lugar de sumergirlos en el océano. [447]
La NASA ha declarado que hasta julio de 2024 no ha visto ninguna propuesta viable para la reutilización de la ISS o partes de ella. [456]
La ISS ha sido descrita como el elemento más caro jamás construido. [469] En 2010, el costo total fue de 150.000 millones de dólares EE.UU. Esto incluye el presupuesto de la NASA de 58.700 millones de dólares (89.730 millones de dólares en dólares de 2021) para la estación de 1985 a 2015, los 12.000 millones de dólares de Rusia, los 5.000 millones de dólares de Europa, los 5.000 millones de dólares de Japón, los 2.000 millones de dólares de Canadá y el coste de 36 vuelos del transbordador para construir la estación. estación, estimadas en 1.400 millones de dólares cada una, o 50.400 millones de dólares en total. Suponiendo 20.000 días-persona de uso entre 2000 y 2015 por tripulaciones de dos a seis personas, cada día-persona costaría 7,5 millones de dólares, menos de la mitad de los 19,6 millones de dólares ajustados a la inflación (5,5 millones de dólares antes de la inflación) por día-persona de Skylab. . [470]
La ISS se ha convertido en un símbolo internacional de las capacidades humanas, particularmente de la cooperación humana y la ciencia, [471] definiendo un enfoque y un período cooperativo internacional, en lugar de un inminente mundo interplanetario comercializado y militarizado . [472]
Además de numerosos documentales como los documentales IMAX Space Station 3D de 2002, [473] o A Beautiful Planet de 2016, [474] y películas como Apogee of Fear (2012) [475] y Yolki 5 (2016) [476] [477 ] la ISS es objeto de largometrajes como The Day After Tomorrow (2004), [478] Love (2011), [479] junto con la estación china Tiangong 1 en Gravity (2013), [480] Life (2017) , [481] e ISS (2023). [482]
En 2022 se rodó a bordo de la ISS la película The Challenge ( Doctor's House Call ) , y destacó por ser el primer largometraje en el que tanto actores profesionales como director trabajaron juntos en el espacio. [483]
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So this is Node 2 ... this is where four out of six of us sleep.
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Una capacidad comercial permitiría que la tripulación de la estación creciera de seis a siete al proporcionar un vehículo de cuatro asientos para salidas de emergencia, además de las cápsulas rusas Soyuz de tres asientos que se utilizan actualmente.
De hecho, estamos diseñados en el lado estadounidense para llevar cuatro tripulantes. El diseño de la ISS es en realidad para siete. Operamos con seis porque, en primer lugar, podemos realizar todo nuestro trabajo con seis y, en segundo lugar, no tenemos un vehículo que nos permita llevar a un séptimo miembro de la tripulación. Nuestro requisito para los nuevos vehículos que se están diseñando es de cuatro asientos. Así que no espero que reduzcamos el tamaño de la tripulación. Yo esperaría que lo incrementáramos.
Docking is when one incoming spacecraft rendezvous with another spacecraft and flies a controlled collision trajectory in such a manner so as to align and mesh the interface mechanisms. The spacecraft docking mechanisms typically enter what is called soft capture, followed by a load attenuation phase, and then the hard docked position which establishes an air-tight structural connection between spacecraft. Berthing, by contrast, is when an incoming spacecraft is grappled by a robotic arm and its interface mechanism is placed in close proximity of the stationary interface mechanism. Then typically there is a capture process, coarse alignment and fine alignment and then structural attachment.
NASA scientists compared the astronaut to his earthbound twin, Mark. The results hint at what humans will have to endure on long journeys through space.
And some of the things we have to worry about in space are fire ... or if we had some type of toxic atmosphere. We use ammonia for our radiators so there is a possibility that ammonia could come into the vehicle.
Jim Cooney ISS Trajectory Operations Officer
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Centre national d'études spatiales (National Centre for Space Studies) Archived 28 February 2020 at the Wayback Machine
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