El proceso de montaje de la Estación Espacial Internacional (ISS) está en marcha desde los años 90. Zarya , el primer módulo de la ISS, fue lanzado por un cohete Proton el 20 de noviembre de 1998. La misión del transbordador espacial STS-88 siguió dos semanas después del lanzamiento de Zarya , trayendo Unity , el primero de tres módulos de nodo, y conectándolo a Zarya . Este núcleo desnudo de 2 módulos de la ISS permaneció sin tripulación durante el siguiente año y medio, hasta que en julio de 2000 el módulo ruso Zvezda fue lanzado por un cohete Proton, lo que permitió que una tripulación máxima de tres astronautas o cosmonautas estuvieran permanentemente en la ISS. .
La ISS tiene un volumen presurizado de aproximadamente 1.000 metros cúbicos (35.000 pies cúbicos), una masa de aproximadamente 410.000 kilogramos (900.000 libras), aproximadamente 100 kilovatios de potencia de salida, una armadura de 108,4 metros (356 pies) de largo, módulos de 74 metros (243 pies) de largo y una tripulación de siete personas. [1] La construcción de la estación completa requirió más de 40 vuelos de montaje. En 2020, 36 vuelos del transbordador espacial entregaron elementos de la ISS. Otros vuelos de montaje consistieron en módulos levantados por el Falcon 9 , el cohete ruso Proton o, en el caso de Pirs y Poisk , el cohete Soyuz-U .
Algunos de los módulos más grandes incluyen:
La estación espacial está ubicada en órbita alrededor de la Tierra a una altitud de aproximadamente 410 km (250 millas), un tipo de órbita generalmente denominada órbita terrestre baja (la altura real varía con el tiempo en varios kilómetros debido a la resistencia atmosférica y los reinicios ). Orbita la Tierra en un periodo de unos 90 minutos; en agosto de 2007 había completado más de 50.000 órbitas desde el lanzamiento de Zarya el 20 de noviembre de 1998.
Estaba previsto que un total de 14 módulos presurizados principales formaran parte de la ISS para su fecha de finalización en 2010. [2] A ellos se unirán varias secciones presurizadas más pequeñas ( naves espaciales Soyuz (permanentemente 2 como botes salvavidas - rotaciones de 6 meses), Transportadores de progreso (2 o más), las esclusas de aire Quest y Pirs , así como periódicamente el Vehículo de transferencia H-II ).
El segmento orbital estadounidense se completó en 2011 tras la instalación del espectrómetro magnético Alpha durante la misión STS-134 . El ensamblaje del segmento orbital ruso ha estado en una pausa indefinida desde la instalación del módulo Rassvet en 2010 durante la misión STS-132 . Originalmente se suponía que el módulo Rassvet en la ISS en este momento sería la maqueta de prueba dinámica en tierra de la ahora cancelada Science Power Platform . El módulo del laboratorio científico de Nauka contiene nuevos alojamientos para la tripulación, equipo de soporte vital que puede producir oxígeno y agua, y una nueva cocina. Originalmente se suponía que el Nauka sería entregado a la ISS en 2007, pero los sobrecostos y los problemas de control de calidad lo retrasaron durante más de una década. El módulo Nauka finalmente se lanzó en julio de 2021 y atracó en el puerto nadir del módulo Zvezda después de varios días de vuelo libre [3] , seguido por el Prichal , que se lanzó el 24 de noviembre de 2021.
Hay planes para agregar 2 o 3 módulos más que se conectarían a Prichal a mediados de la década de 2020. Agregar más módulos rusos ayudará enormemente al módulo Zvezda porque las computadoras de comando central instaladas originalmente de Zvezda ya no funcionan (tres computadoras portátiles ThinkPad son ahora las computadoras de comando central de Zvezda ) y sus generadores de oxígeno Elektron no son reemplazables y volvieron a fallar por un corto tiempo en 2020 después múltiples averías a lo largo de su historia. [4] En los módulos rusos todo el hardware se lanza con el equipo instalado permanentemente. Es imposible reemplazar hardware como en el segmento orbital de EE. UU. con sus muy amplias aberturas de escotilla de 51 pulgadas (105 cm) entre módulos. Este posible problema con el Zvezda se hizo evidente cuando en octubre de 2020 el inodoro, el horno y Elektron fallaron al mismo tiempo y los cosmonautas a bordo tuvieron que hacer reparaciones de emergencia. [5]
La ISS, una vez terminada, consistirá en un conjunto de módulos presurizados comunicantes conectados a una armadura , sobre la cual se unen cuatro grandes pares de módulos fotovoltaicos (paneles solares). Los módulos presurizados y el truss son perpendiculares: el truss se extiende de estribor a babor y la zona habitable se extiende en el eje popa -proa. Aunque durante la construcción la actitud de la estación puede variar, cuando los cuatro módulos fotovoltaicos estén en su posición definitiva el eje popa-adelante será paralelo al vector de velocidad. [6]
Además de los vuelos de montaje y utilización, se necesitan aproximadamente 30 vuelos de naves espaciales Progress para garantizar la logística hasta 2010. Equipos experimentales, combustible y consumibles son y serán entregados por todos los vehículos que visiten la ISS: el Dragon de SpaceX , el Progress ruso, el europeo El ATV y el HTV japonés, así como la masa descendente de la estación espacial, serán transportados de regreso a las instalaciones de la Tierra en el Dragon. [7]
Después del desastre del transbordador espacial Columbia el 1 de febrero de 2003, existía cierta incertidumbre sobre el futuro de la ISS. Los principales obstáculos fueron la posterior suspensión durante dos años y medio del programa del transbordador espacial estadounidense , seguida de problemas para reanudar las operaciones de vuelo en 2005. [ cita necesaria ]
El programa Space Shuttle reanudó sus vuelos el 26 de julio de 2005, con la misión STS-114 del Discovery . Esta misión a la ISS tenía como objetivo probar las nuevas medidas de seguridad implementadas desde el desastre del Columbia y entregar suministros a la estación. Aunque la misión tuvo éxito sin problemas, no estuvo exenta de riesgos; El tanque externo derramó espuma , lo que llevó a la NASA a anunciar que futuras misiones quedarían en tierra hasta que se resolviera este problema. [ cita necesaria ]
Entre la catástrofe del Columbia y la reanudación de los lanzamientos del Shuttle, los intercambios de tripulaciones se llevaron a cabo únicamente utilizando la nave espacial rusa Soyuz . A partir de la Expedición 7 , se lanzaron tripulaciones provisionales de dos astronautas, en contraste con las tripulaciones de tres lanzadas anteriormente. Debido a que la ISS no había sido visitada por un transbordador durante un período prolongado, se acumuló una cantidad de desechos mayor de lo planeado, lo que obstaculizó temporalmente las operaciones de la estación en 2004. Sin embargo, los transportes Progress y el vuelo del transbordador STS-114 se encargaron de este problema. [ cita necesaria ]
Se realizaron muchos cambios en la ISS originalmente planeada, incluso antes del desastre del Columbia . Se cancelaron o reemplazaron módulos y otras estructuras, y el número de vuelos del Shuttle a la ISS se redujo con respecto a los previstos anteriormente. Sin embargo, más del 80% del hardware que iba a formar parte de la ISS a finales de los años 1990 estaba en órbita y ahora forma parte de la configuración de la ISS. [ cita necesaria ]
Durante la parada del transbordador, la construcción de la ISS se detuvo y la ciencia realizada a bordo fue limitada debido al tamaño de la tripulación de dos personas, lo que se sumó a retrasos anteriores debido a problemas del transbordador y las limitaciones presupuestarias de la agencia espacial rusa. [ cita necesaria ]
En marzo de 2006, una reunión de los jefes de las cinco agencias espaciales participantes aceptó el nuevo calendario de construcción de la ISS que preveía completar la ISS para 2010. [8]
En mayo de 2009, se había establecido una tripulación de seis personas después de 12 vuelos de construcción del transbordador después de la segunda misión STS-121 de "Regreso al vuelo" . Los requisitos para aumentar el tamaño de la tripulación incluían un mayor apoyo ambiental en la ISS, una segunda Soyuz atracada permanentemente en la estación para funcionar como un segundo "bote salvavidas", vuelos Progress más frecuentes para proporcionar el doble de consumibles, más combustible para las maniobras de elevación en órbita. y una línea de suministro suficiente de equipos experimentales. [ cita necesaria ] A partir de noviembre de 2020, la capacidad de la tripulación aumentó a siete debido al lanzamiento de Crew Dragon por SpaceX , que puede transportar 4 astronautas a la ISS.
Las adiciones posteriores incluyeron el Módulo de Actividad Ampliable Bigelow (BEAM) en 2016, y se planean numerosos componentes rusos como parte de la construcción en órbita de OPSEK . [ cita necesaria ]
La ISS se compone de 16 módulos presurizados: seis módulos rusos ( Zarya , Zvezda , Poisk , Rassvet , Nauka y Prichal ), ocho módulos estadounidenses ( BEAM , [9] Leonardo , Harmony , Quest , Tranquility , Unity , Cupola y Destiny ), un módulo japonés ( Kibō ) y un módulo europeo ( Columbus ).
Al menos un módulo presurizado ruso ( Pirs ) está actualmente fuera de órbita. [10]
Aunque no están acoplados permanentemente a la ISS, los módulos logísticos multipropósito (MPLM) formaron parte de la ISS durante algunas misiones del transbordador. Se adjuntó un MPLM a Harmony (inicialmente a Unity ) y se utilizó para vuelos de reabastecimiento y logística. [ cita necesaria ]
Las naves espaciales conectadas a la ISS también amplían el volumen presurizado. Al menos una nave espacial Soyuz siempre está atracada como "bote salvavidas" y es reemplazada cada seis meses por una nueva Soyuz como parte de la rotación de la tripulación. La siguiente tabla muestra la secuencia en la que estos componentes se agregaron a la ISS. [11] Los módulos fuera de servicio y desorbitados se muestran en gris.
El siguiente módulo se construyó, pero no se ha utilizado en planes futuros para la ISS a partir de enero de 2021.
A la ISS se le atribuye el mérito de ser el elemento más caro jamás construido, con un costo de alrededor de 150 mil millones de dólares (USD), [36] lo que la hace más cara que Skylab (que costó 2,2 mil millones de dólares) [37] y Mir (4,2 mil millones de dólares). [38]
La capacidad [de Dragon] para devolver mercancías es actualmente única porque todos los demás barcos de suministro regulares –el Vehículo de Transferencia Automatizada (ATV) de Europa, el HTV de Japón (o "Kounotori") y el Progress de Rusia- se queman durante el reingreso controlado.