Módulo japonés de la ISS, utilizado en conferencias de prensa de la ISS
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 . [1]
Componentes
En la configuración inicial, Kibō constaba de seis elementos principales: [2]
Módulo presurizado (PM)
Instalación expuesta (EF)
Módulo de logística experimental (ELM) Sección presurizada (ELM-PS)
Sección expuesta del módulo de logística experimental (ELM) (ELM-ES)
Sistema de manipulación remota del módulo experimental japonés (JEMRMS)
Sistema de comunicación entre órbitas (ICS) [3]
Módulo presurizado
El módulo presurizado (PM) es el componente principal conectado a la escotilla del puerto de Harmony . Tiene forma cilíndrica y contiene veintitrés bastidores de carga útil estándar internacional (ISPR), diez de los cuales están dedicados a experimentos científicos, mientras que los trece restantes están dedicados a los sistemas y almacenamiento de Kibō . [4] Los racks se colocan en formato 6-6-6-5 a lo largo de las cuatro paredes del módulo. El final del PM tiene una esclusa de aire y dos trampillas de ventana. La instalación expuesta, el módulo de logística experimental y el sistema de manipulación remota se conectan al PM. Es el lugar de muchas de las ruedas de prensa que tienen lugar a bordo de la estación.
Instalación expuesta
La Instalación Expuesta (EF), también conocida como "Terraza", está ubicada fuera del cono de puerto del PM (que está equipado con una esclusa de aire). El EF tiene doce puertos de unidad de instalación expuesta (EFU) que se conectan a conectores de unidad de interfaz de carga útil (PIU) en unidades de intercambio de equipos EF (EF-EEU). Todas las cargas útiles del experimento están completamente expuestas al entorno espacial. Para el correcto funcionamiento de estos experimentos, la carga útil requiere una unidad de reemplazo orbital (ORU), compuesta por el sistema de energía eléctrica (EPS), comunicaciones y seguimiento (CT) y el sistema de control térmico (TCS). De las doce ORU, ocho son reemplazables por JEMRMS mientras que las otras cuatro son reemplazables por EVA .
Módulo de logística
El módulo de logística experimental (ELM) incluye dos secciones:
La sección presurizada (ELM-PS), también llamada JLP (logística japonesa presurizada), es una adición presurizada al PM. Se utiliza como instalación de almacenamiento y proporciona espacio de almacenamiento para cargas útiles de experimentos, muestras y artículos de repuesto. [5]
La sección sin presión (externa) (ELM-ES) sirve como módulo de almacenamiento y transporte. Se utilizó para transferir experimentos externos con el transbordador espacial . No se utiliza tras la retirada de la lanzadera. [6] [7]
Sistema de manipulación remota
El sistema de manipulación remota JEM (JEMRMS) es un brazo robótico de 10 m (33 pies), montado en el cono del puerto del PM. Se utiliza para dar servicio al EF y para mover equipos hacia y desde el ELM. La consola de control JEMRMS se lanzó dentro del ELM-PS y el brazo principal se lanzó con el PM. El pequeño y fino brazo, que mide 2 m (6 pies 7 pulgadas) de largo y se fija al efector final del brazo principal, fue lanzado a bordo del HTV-1 en el vuelo inaugural de la nave espacial HTV . Una vez que el HTV estuvo atracado, la tripulación ensambló el pequeño y fino brazo y lo desplegó fuera de la esclusa de aire para probarlo. El JEMRMS agarró el brazo y lo desdobló para flexionar las articulaciones antes de guardarlo en el EF. [8] El extremo libre del JEMRMS puede utilizar el mismo tipo de accesorios de agarre que utiliza el Canadarm2 . [9]
Sistema de comunicación entre órbitas
El sistema de comunicación entre órbitas (ICS) consta de un bastidor de módulo de comunicación en el módulo presurizado (ICS-PM) y el módulo de antena que se conectará en la instalación expuesta (ICS-EF). [10] Se utilizó para comunicarse con la estación terrestre a través del satélite de demostración de tecnología de comunicación DRTS "Kodama" [ja] de JAXA . Después del desmantelamiento del DRTS en agosto de 2017, Kibō depende de la comunicación en banda Ku de la ISS a través del TDRSS de la NASA . ICS-EF fue eliminado mediante su puesta en órbita en febrero de 2020 [11] y volvió a entrar el 17 de marzo de 2023 [12] sobre Sacramento, California. [13]
Secuencia de lanzamiento
La NASA lanzó el complejo JEM en tres vuelos utilizando el transbordador espacial . El transbordador tenía un gran compartimento de carga útil que llevaba los módulos a la órbita junto con la tripulación. Esto contrasta con los módulos rusos, que se ponen en órbita en cohetes Proton de varias etapas y luego se encuentran y acoplan a la estación automáticamente.
El 30 de mayo de 2003, el módulo presurizado (PM) llegó a KSC procedente de Japón. [16] Se almacenó en la SSPF hasta que se puso en órbita a bordo del Discovery el 31 de mayo de 2008 como parte de la misión STS-124 . [17] El 3 de junio de 2008, el PM se adjuntó al módulo Harmony . Al principio, el ELM-PS, la pequeña bahía de carga, se conectó a una ubicación temporal en Harmony y luego, el 6 de junio de 2008, se trasladó a su ubicación de atraque final en la parte superior (cenit) del laboratorio principal.
La Instalación Expuesta (EF) y el Módulo Experimental de Logística-Sección Externa (ELM-ES) llegaron a KSC el 24 de septiembre de 2008. [18] Los dos elementos fueron lanzados en el Endeavour el 15 de julio de 2009 como parte de la misión STS-127 . [19] El ELM-ES fue devuelto a la Tierra al final de la misión. El montaje del EF se completó durante la quinta caminata espacial de la misión. [20]
Presupuesto
Kibō es el módulo individual más grande de la ISS:
Módulo presurizado [22]
Longitud: 11,19 metros (36,7 pies)
Diámetro: 4,39 metros (14,4 pies)
Masa: 15.900 kilogramos (35.100 libras)
Fecha de lanzamiento: 31 de mayo de 2008
Módulo de logística de experimentos - Sección presurizada [23]
Longitud: 4,21 metros (13,8 pies)
Diámetro: 4,39 metros (14,4 pies)
Masa: 8.386 kilogramos (18.488 libras)
Fecha de lanzamiento: 11 de marzo de 2008
Instalación expuesta [24]
Longitud: 4 metros (13 pies)
Diámetro: 5,6 metros (18 pies)
Altura: 5 metros (16 pies)
Masa: 4.000,685 kilogramos (8.820,00 libras)
Fecha de lanzamiento: 15 de julio de 2009
Brazo robótico [24] [25]
Brazo principal (MA)
Longitud: 10 metros (33 pies)
Masa: 780 kilogramos (1720 libras)
Capacidad de manipulación: máx. 7000|kg (Tamaño de carga útil: 1,85 mx 1,0 mx 0,8 m / peso: menos de 500 kg)
Brazo fino pequeño (SFA)
Longitud: 2,2 metros (7 pies 3 pulgadas)
Masa: 190 kilogramos (420 libras)
Capacidad de manipulación: máx. 80 kg con modo de control de cumplimiento, máx. 300 kg sin modo de control de cumplimiento (tamaño de ORU: 0,62 x 0,42 x 0,41 m / peso: 80 kg máximo)
El módulo y todos sus accesorios integrados fueron fabricados en el Centro Espacial Tsukuba en Japón. Está fabricado en acero inoxidable, titanio y aluminio.
Experimentos sobreKibo
Experimentos externos actuales[26]
MAXI – Astronomía de rayos X de 0,5 a 30 keV . [27] Ranura de instalación expuesta 1.
Carga útil STP Houston 8 : COWVR y TEMPEST [28] Lanzado en SpaceX CRS-24 en 2021. El puerto de la ranura de instalación expuesta 2 originalmente contenía CREAM , que se trasladó a la ranura 13 en el techo y se guardó en hibernación.
OCO-3 : seguimiento del dióxido de carbono en la atmósfera terrestre utilizando un vuelo de repuesto de OCO-2 . [29] Reubicado nuevamente en la ranura 3 y puesto en hibernación.
NREP – Plataforma externa Nanoracks. NREP-2 es la misión actual en esta plataforma. La carga útil se guarda esperando el NREP 3 y luego se transferirá a la ranura 12.
i-SEEP : plataforma de experimentos expuestos pequeños (JAXA) reemplazable por IVA. Montado en la ranura 5 de la instalación expuesta. [30] Es una plataforma para soportar cargas útiles de pequeñas a medianas (menos de 200 kg). Los experimentos en la plataforma i-SEEP son HDTV-EF2 (desde 2017), GPSR/Wheel, [31] SOLISS (desde 2019 retirado en 2023 y guardado) y SeCRETS. [32]
GEDI – Investigación de la dinámica del ecosistema global en la ISS. Ranura de instalación expuesta 6 en hibernación hasta quese retire STP-H8 y se instale MOLI . El puerto originalmente tenía ICS-EF y temporalmente CREAM hasta que fue reubicado en la ranura 13 en el techo del Módulo de Logística y puesto en hibernación.
CREMA – Experimento de Masas y Energética de Rayos Cósmicos. Lanzado en SpaceX CRS-12 en 2017. Inicialmente en la ranura 2 de la instalación expuesta. Se trasladó a la ranura 7 en 2021 [33] y de nuevo a la ranura 2 en 2023 para dejar espacio para STP Houston 9. Ranura 13 del módulo de logística en hibernación hasta STP-H9 se elimina, volverá a la ranura 2.
HISUI : reemplazo de Hyperspectral Imager Suite ( METI ) para HREP que finalizó su misión en 2017. [34] El puerto Exposed Facility Slot 8 originalmente tenía MCE .
CALET – Telescopio Electrónico CALorimétrico (JAXA), observación de rayos cósmicos de alta energía. Lanzado a bordo del Kounotori 5 (HTV-5). [35] Masa: 2500 kg. [36] El puerto 9 de la ranura de instalación expuesta originalmente contenía SEDA-AP .
ExHAM 1 y 2 : Mecanismo de fijación de pasamanos de instalaciones externas (JAXA). [37] Montado en la plataforma sobre pasamanos en las ubicaciones delantera y trasera junto a las ranuras 7 y 10.
ECOSTRESS – Experimento de radiómetro térmico a bordo de ecosistemas en la estación espacial. [38] El puerto 10 de la ranura de instalación expuesta originalmente contenía el ELM-ES y el HTV Transfer Pallet.
STP-H9 - SWELL (Space Wireless Energy Laser Link), una carga útil de prueba para comunicaciones láser , continuación de OPALS , analizador electrostático de propulsión eléctrica , un dispositivo de prueba que demostrará el reinicio mediante propulsión de iones , instrumento de detección de radiación de neutrones de NRL. Experimento de protección de iones de voltaje variable de NRL, ECLIPSE (Experimento para caracterizar la ionosfera inferior y producción de Sporadic-E), Glowbug , detector de rayos cósmicos construido en conjunto con la NASA, un experimento que estudiará los rayos cósmicos durante dos años, SpaceCube Edge Node Intelligent Collaboration , un experimento construido por la NASA Goddard que estudiará microchips e inteligencia artificial expuestos al vacío del espacio, y SOHIP , un generador de imágenes hiperespectral construido por Livermore Labs que estudiará la atmósfera durante dos años. El puerto Exposed Facility Slot 7 originalmente contenía HREP y GEDI , que se reubicó en la ranura 7 y se colocó en hibernación. [39]
i-SEEP2 - Plataforma de experimento expuesta pequeña 2 reemplazable por IVA [40] Ranura de instalación expuesta 11.
CATS – Sistema de transporte nube-aerosol (LiDAR, NASA). [43] Originalmente ubicado en el puesto 5, será reemplazado por MOLI .
Lanzado a órbita por el brazo robótico de la ISS: [44] [45]
SEDA-AP – Equipo de adquisición de datos del entorno espacial-carga útil adjunta. Mide neutrones, plasma, iones pesados y partículas ligeras de alta energía en la órbita de la estación.
ICS-EF - Instalación expuesta del sistema de comunicación entre órbitas, sistema de comunicación japonés. Originalmente en la instalación expuesta, ranura 7. [46]
ILLUMA-T : carga útil de comunicación láser. Originalmente en el puerto Exposed Facility Slot 3 originalmente se encontraban SMILES y OCO 3 . [47]
Experimentos internos actuales
Japonés:
RYUTAI Rack流体(りゅうたい, ryūtai , fluido) - Instalación de experimentos de física de fluidos (FPEF), Instalación de observación de cristalización de soluciones (SCOF), Instalación de investigación de cristalización de proteínas (PCRF), Unidad de procesamiento de imágenes (IPU)
SAIBO Rack細胞(さいぼう, saibō , cell) - Instalación de experimentos de biología celular (CBEF), Clean Bench (CB)
KOBAIRO Rack勾配炉(こうばいろ, kōbairo ) – Horno de calentamiento por gradiente (GHF)
MPSR-1 – Rack-1 multiusos de carga pequeña
MPSR-2 – Rack-2 multiusos de carga pequeña, que alberga un horno de levitación electrostática (ELF)
Americano:
EXPRESS Rack 4 : controlador de temperatura de muestras de biotecnología (BSTC), módulo de suministro de gas (GSM), sistema de medición de aceleración espacial II (SAMS-II), controlador de temperatura de muestras de biotecnología (BSTC), Nanoracks NanoLab
Estante exprés 5
MELFI-1 – dos rejillas de congelador de −80°
Caja de guantes para ciencias biológicas (LSG)
Mochii - Laboratorio Nacional de Microscopio Electrónico de Barrido Espectroscópico (SEM) [48]
Experimentos planificados
MOLI : Lidar e generador de imágenes de observación de huellas múltiples (JAXA) (externo)
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Enlaces externos
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