Tiangong ( chino :天宫; pinyin : Tiāngōng ; lit. 'Palacio del Cielo'), [5] [6] oficialmente la estación espacial Tiangong [7] ( chino :天宫空间站; pinyin : Tiāngōng kōngjiānzhàn ), es una estación espacial tripulada permanentemente construida por China y operada por la Agencia Espacial Tripulada de China . [8] Tiangong tiene un diseño modular, con módulos acoplados entre sí mientras están en órbita terrestre baja , entre 340 y 450 km (210 y 280 mi) sobre la superficie. Es la primera estación espacial de largo plazo de China, parte del programa Tiangong y el núcleo del "Tercer Paso" del Programa Espacial Tripulado de China ; tiene un volumen presurizado de 340 m 3 (12.000 pies cúbicos), un poco más de un tercio del tamaño de la Estación Espacial Internacional . La estación espacial tiene como objetivo brindar oportunidades para experimentos espaciales y una plataforma para desarrollar capacidad de innovación científica y tecnológica. [9]
La construcción de la estación se basa en la experiencia adquirida con sus precursores, Tiangong-1 y Tiangong-2 . [10] [11] [12] El primer módulo, el módulo central Tianhe ("Armonía de los Cielos"), se lanzó el 29 de abril de 2021. [5] [6] A esto le siguieron múltiples misiones tripuladas y no tripuladas y la adición de dos módulos de cabina de laboratorio . El primero, Wentian ("Búsqueda de los Cielos"), se lanzó el 24 de julio de 2022; el segundo, Mengtian ("Soñando con los Cielos"), se lanzó el 31 de octubre de 2022. [10]
Nomenclatura
Los nombres utilizados en el programa espacial, que anteriormente se escogían de la historia revolucionaria de la República Popular, han sido reemplazados por otros místico-religiosos. Así, la cápsula espacial Divine Vessel (神舟; Shénzhōu ), [13] el avión espacial Divine Dragon (神龙; Shénlóng ), [14] el láser terrestre de alta potencia Divine Light (神光; Shénguāng ), [15] y la supercomputadora Divine Might (神威; Shénwēi ). [16]
Estos nombres poéticos [17] continúan, ya que la primera , segunda , tercera , cuarta , quinta y futuras sondas del Programa de Exploración Lunar chino se llaman Chang'e , en honor a la diosa de la Luna. El nombre "Tiangong" significa "palacio celestial". En toda China, se informó que el lanzamiento de Tiangong-1 inspiró una variedad de sentimientos, incluida la poesía amorosa. El encuentro de los vehículos espaciales se ha comparado con la reunión del pastor de vacas y la tejedora . [18]
"Teniendo en cuenta los logros del pasado y el brillante futuro, creemos que el programa espacial tripulado debería tener un símbolo más vívido y que la futura estación espacial debería llevar un nombre resonante y alentador. Ahora creemos que el público debería participar en los nombres y símbolos, ya que este importante proyecto aumentará el prestigio nacional y fortalecerá el sentimiento nacional de cohesión y orgullo". [17] [19] [20]
El 31 de octubre de 2013, la CMSA anunció los nuevos nombres de todo el programa de la estación espacial: [11]
Los laboratorios espaciales precursores se llamarían Tiangong (天宫; Tiān Gōng ; 'Palacio del Cielo'), código TG . Tiangong-1 y Tiangong-2 fueron lanzados respectivamente en 2011 y 2016.
La gran estación espacial modular también se llamaría Tiangong , sin número. [7]
La nave espacial de transporte de carga se llamaría Tianzhou (天舟; Tiān Zhōu ; 'Barco celestial'), código TZ . La primera misión Tianzhou se lanzó y desorbitó con éxito en 2017. La primera misión a la estación espacial, Tianzhou 2 , voló el 29 de mayo de 2021. Posteriormente, Tianzhou 3 , Tianzhou 4 y Tianzhou 5 se lanzaron respectivamente el 20 de septiembre de 2021, el 9 de mayo de 2022 y el 12 de noviembre de 2022.
El módulo central de la estación espacial modular se llamaría Tianhe (天和; Tiān Hé ; 'Armonía de los Cielos'), código TH . [21] Tianhe se lanzó con éxito el 29 de abril de 2021. [22] [23] [24]
El módulo experimental II de la estación espacial modular se llamaría Mengtian (梦天; Mèng Tiān ; 'Soñando con los cielos [25] '), código MT . [21] Mengtian se lanzó con éxito el 31 de octubre de 2022. [22] [27]
El módulo del telescopio espacial independiente se llamaría Xuntian (巡天; Xún Tiān ; 'Recorriendo los cielos'), código XT (telescopio), y recibiría el nombre previamente previsto para el Módulo Experimental II. El lanzamiento está previsto para 2026. [28]
Propósito y misión
Según la CMSA, que opera la estación espacial, el propósito y la misión de Tiangong es desarrollar y adquirir experiencia en tecnología de encuentro de naves espaciales , operaciones humanas permanentes en órbita, vuelos espaciales autónomos de largo plazo de la estación espacial, tecnología de soporte vital regenerativo y tecnología de suministro autónomo de carga y combustible. También servirá como plataforma para los vehículos de transporte en órbita de próxima generación, aplicaciones científicas y prácticas a gran escala en órbita y tecnología para la futura exploración del espacio profundo . [29] [30] [31]
La CMSA también fomenta las actividades comerciales lideradas por el sector privado y espera que su participación pueda generar innovaciones aeroespaciales rentables. [32] También se considera el turismo espacial en la estación espacial. [33]
Investigación científica
Gabinete básico de experimentos espaciales de la estación espacial Tiangong
La estación espacial contará con 23 bastidores experimentales en un entorno cerrado y presurizado. También habrá plataformas para experimentos expuestos; 22 y 30 en los módulos de laboratorio Wentian y Mengtian, respectivamente. [34] Más de 1.000 experimentos han sido aprobados provisionalmente por la CMSA, [35] y está previsto que se realicen en la estación espacial. [36]
Los racks de equipos de experimentación programados para los tres módulos a junio de 2016 fueron: [12]
Ciencias de la vida espacial y biotecnología
Estantería para experimentos científicos de ecología (ESER)
Rack de experimentación de biotecnología (BER)
Guantera y rejilla para refrigerador de ciencias (SGRR)
Física de fluidos y combustión en microgravedad
Rack de experimentos de física de fluidos (FPER)
Rack de experimentos de sistemas bifásicos (TSER)
Rack de experimentación de combustión (CER)
Ciencia de los materiales en el espacio
Estantería para experimentos de horno de materiales (MFER)
Rack de experimentación de materiales sin contenedores (CMER)
Física fundamental en microgravedad
Rack de experimentos de átomos fríos (CAER)
Rack de tiempo-frecuencia de alta precisión (HTFR)
Instalaciones multiusos
Rack de alto nivel de microgravedad (HMGR)
Rack de experimentos de gravedad variable (VGER)
Rack de experimentos modularizado (RACK)
Educación y difusión cultural
La estación espacial ofrece conferencias espaciales y experimentos científicos populares para educar, motivar e inspirar a la generación más joven china y al público mundial en materia de ciencia y tecnología. Cada conferencia concluye con una sesión de preguntas y respuestas con preguntas de los niños de las aulas de toda China. [38] La primera y la segunda lección espacial Tiangong se llevaron a cabo en diciembre de 2021 y marzo de 2022, como parte de la misión Shenzhou 13. [39] [40] Esta tradición continuó con la Shenzhou 14. [ 41]
El CSSARC es la carga útil de radioaficionados para la Estación Espacial China, propuesta por el Club de Radioaficionados Chinos (CRAC), el Instituto de Investigación de Ingeniería de Sistemas Aeroespaciales de Shanghái (ASES) y el Instituto de Tecnología de Harbin (HIT). La carga útil proporcionará recursos para que los radioaficionados de todo el mundo se pongan en contacto con los astronautas a bordo o se comuniquen entre sí, tiene como objetivo inspirar a los estudiantes a interesarse y seguir carreras en ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas, y alentar a más personas a interesarse por la radioafición . [42] [43]
La primera fase de la carga útil es capaz de proporcionar las siguientes funciones utilizando la banda de radioaficionado VHF/UHF:
Concepto inicial en forma de T de la gran estación espacial modular china
La estación espacial es una estación espacial modular de tercera generación . Las estaciones espaciales de primera generación, como las primeras Salyut , Almaz y Skylab , eran estaciones de una sola pieza y no estaban diseñadas para el reabastecimiento. Las estaciones Salyut 6 y 7 de segunda generación, y las estaciones Tiangong 1 y 2, están diseñadas para el reabastecimiento a mitad de misión. Las estaciones de tercera generación, como Mir y la Estación Espacial Internacional , son estaciones espaciales modulares, ensambladas en órbita a partir de piezas lanzadas por separado. El diseño modular puede mejorar en gran medida la confiabilidad, reducir los costos, acortar los ciclos de desarrollo y satisfacer los requisitos de tareas diversificadas. [10]
Módulos
Vista trasera de la estación espacial Tiangong, tomada por la nave espacial de carga Tianzhou antes del acoplamiento.Una maqueta del Tiangong exhibida en Hong Kong en 2022
La configuración inicial prevista para finales de 2022 constaba de tres módulos. Los planes anteriores sugerían ampliarla a seis módulos duplicando los tres iniciales [44] , pero a partir de 2023, la planificación ha pasado a incluir un único módulo multifuncional con seis puertos de acoplamiento [45] . En octubre de 2023, China anunció planes revisados para ampliar la estación a seis módulos a partir de 2027 [46].
El módulo de cabina central Tianhe (CCM) proporciona soporte vital y alojamiento para tres miembros de la tripulación y proporciona orientación, navegación y control de orientación para la estación. El módulo también proporciona los sistemas de energía, propulsión y soporte vital de la estación. El módulo consta de tres secciones: alojamiento, una sección de servicio y un centro de atraque. El alojamiento contendrá una cocina y un baño, equipo de control de incendios, equipo de procesamiento y control atmosférico, computadoras, aparatos científicos, equipo de comunicaciones para enviar y recibir comunicaciones a través del control terrestre en Beijing y otros equipos.
En 2018, se presentó públicamente una maqueta a escala real de la CCM en la Exposición Internacional de Aviación y Aeroespacial de China en Zhuhai. [47] El video de la CMSA reveló que se habían construido dos de estos módulos centrales. Las impresiones artísticas también han mostrado los dos módulos centrales acoplados para ampliar la estación en general.
El primero de los dos módulos de cabina de laboratorio (LCM), Wentian , proporciona sistemas adicionales de aviónica, propulsión y soporte vital como funciones de respaldo para el CCM. [48] El Wentian también está equipado con una cabina de esclusa de aire independiente para servir como el principal punto de entrada y salida para actividades extravehiculares (EVA), reemplazando el centro de acoplamiento Tianhe . [49] Para la carga útil científica, el LCM está equipado con múltiples bastidores científicos internos y 22 adaptadores de carga útil en el exterior para varios tipos de experimentos. [50] Además del equipo científico, el módulo cuenta con tres cuartos de estar adicionales diseñados para estadías de corto plazo, que se utilizarán durante la rotación de la tripulación. [51] Wentian fue lanzado y acoplado al Tianhe el 24 de julio de 2022. [52]
El segundo LCM, Mengtian , se lanzó el 31 de octubre de 2022. El módulo Mengtian está equipado con una capacidad ampliada para experimentos en órbita. [53] El módulo está dividido en varias secciones, incluido el compartimento de trabajo de la tripulación presurizado, la sección de carga no presurizada, la esclusa de aire de carga/mecanismo de liberación en órbita, así como la sección del módulo de control con adaptadores de experimentos externos, una antena de comunicación y dos paneles solares. [27] En total, lleva 13 bastidores experimentales y 37 adaptadores de carga útil externos. [54] La esclusa de aire de carga está diseñada específicamente para transportar cargas útiles desde el interior de la estación al exterior. [54]
Ambos LCM proporcionan un entorno presurizado para que los investigadores realicen experimentos científicos en caída libre o microgravedad que no podrían llevarse a cabo en la Tierra durante más de unos pocos minutos. Los experimentos también se pueden colocar en el exterior de los módulos para exponerlos al entorno espacial , los rayos cósmicos , el vacío y los vientos solares . [55] En general, Wentian prioriza las ciencias de la vida , mientras que Mengtian se centra en los experimentos de microgravedad . [54]
El puerto axial de los LCM está equipado con un equipo de encuentro para acoplarse al puerto axial del CCM. Un brazo mecánico llamado brazo robótico de indexación, que se parece externamente al brazo Lyappa utilizado en la estación espacial Mir, mueve el LCM Wentian hacia el lado de estribor y el módulo LCM Mengtian hacia un puerto del lado de babor del CCM. [56] Los brazos robóticos de indexación se diferencian del brazo Lyappa porque se utilizan cuando se necesita acoplar en el mismo plano, mientras que el brazo Lyappa controla el cabeceo de la nave espacial para volver a acoplarla en un plano diferente. El brazo Chinarm en el módulo Tianhe se puede utilizar como respaldo para la reubicación del acoplamiento. [57] [58]
Sistemas
Despliegue de paneles solares flexibles en el módulo central de TianheBrazo robótico combinado de 15 m en TiangongBrazo robótico de indexación en Wentian
Tiangong está equipado con el mecanismo de acoplamiento chino utilizado por la nave espacial Shenzhou y prototipos Tiangong anteriores . El mecanismo de acoplamiento chino se basa en el sistema ruso APAS-89/APAS-95 . A pesar de que la NASA lo describe como un "clon" de APAS, [66] ha habido afirmaciones contradictorias sobre la compatibilidad del sistema chino con los mecanismos de acoplamiento actuales y futuros en la ISS, que también se basan en APAS. [67] [68] [69] Tiene un paso de transferencia circular que tiene un diámetro de 800 mm (31 pulgadas). [70] [71] La variante andrógina tiene una masa de 310 kg y la variante no andrógina tiene una masa de 200 kg. [72]
El mecanismo de acoplamiento chino se utilizó por primera vez en las estaciones espaciales Shenzhou 8 y Tiangong 1 y se utilizará en futuras estaciones espaciales chinas y en futuros vehículos de reabastecimiento de carga de la CMSA. [73] [67]
Fuente de alimentación
La energía eléctrica se obtiene de dos paneles solares orientables en cada módulo, que utilizan células fotovoltaicas de arseniuro de galio para convertir la luz solar en electricidad. La energía se almacena para alimentar la estación cuando pasa a la sombra de la Tierra. La nave espacial de reabastecimiento repondrá el combustible para los motores de propulsión de la estación para mantenerla en posición, a fin de contrarrestar los efectos de la resistencia atmosférica. Los paneles solares están diseñados para durar hasta 15 años. [74]
Propulsión
La estación espacial Tiangong está equipada con propulsión química convencional y propulsores iónicos para ajustar y mantener la órbita de la estación. Cuatro propulsores de efecto Hall están montados en el casco del módulo central Tianhe . [75] El desarrollo de los propulsores de efecto Hall se considera un tema delicado en China, donde los científicos "trabajan para mejorar la tecnología sin llamar la atención". Los propulsores de efecto Hall se crean teniendo en cuenta la seguridad de las misiones tripuladas, con el fin de evitar la erosión y los daños causados por las partículas de iones aceleradas. [76]
Se creó un campo magnético y un escudo cerámico especialmente diseñado para repeler partículas dañinas y mantener la integridad de los propulsores. Según un informe de la Academia China de Ciencias , el motor iónico utilizado en el Tiangong funcionó de forma continua durante 8.240 horas sin ningún problema durante la fase de prueba, lo que indica su idoneidad para la vida útil designada de 15 años del Tiangong. [76] Estos son los primeros propulsores Hall del mundo que se utilizan en una misión apta para humanos. [77] [78]
El módulo Wentian cuenta con un brazo robótico SSRMS más pequeño, de 5 m (16 pies) de largo, que es 5 veces más preciso en el posicionamiento que el Chinarm . El brazo Wentian se utiliza principalmente para transferir experimentos extravehiculares y otro hardware fuera de la estación durante las EVA de los astronautas. Un conector de doble brazo está instalado en el Chinarm , lo que le proporciona la capacidad de conectarse con el brazo robótico Wentian , lo que extiende su alcance y los límites de carga de peso. [80]
El módulo Mengtian lleva un mecanismo de liberación de carga útil, [54] instalado para ayudar en la transferencia de carga. [27] El brazo robótico puede recuperar experimentos de la esclusa de aire de carga y luego instalarlos en los adaptadores externos instalados en el exterior del módulo. [81] También se puede utilizar para lanzar microsatélites . [27] [82]
Dos brazos robóticos de indexación, desarrollados por la Academia de Tecnología de Vuelos Espaciales de Shanghai , [83] están instalados en la parte superior de los puertos de acoplamiento de los dos módulos de laboratorio para ayudar a reubicarlos durante la construcción. [56] [57]
Módulos de co-órbita
Construcción
Planificación
En 2011, se anunció que se planeaba ensamblar la futura estación espacial entre 2020 y 2022. [86] Para 2013, se planeó lanzar el módulo central de la estación espacial antes, en 2018, seguido por el primer módulo de laboratorio en 2020 y un segundo en 2022. [87] Para 2018, se informó que esto se había pospuesto a 2020-2023. [23] [88] En febrero de 2020, se planearon un total de 11 lanzamientos para toda la fase de construcción, comenzando en 2021. [89] [90] En 2021, se informó que la Administración Nacional del Espacio de China planeaba completar la construcción de la estación espacial en 2022. [91]
Los módulos Tiangong son autónomos y preensamblados, a diferencia del Segmento Orbital de la ISS de EE. UU., que requería caminatas espaciales para interconectar cables, tuberías y elementos estructurales manualmente. El método de ensamblaje de la estación se puede comparar con la estación espacial soviética-rusa Mir y el segmento orbital ruso de la Estación Espacial Internacional, lo que convierte a China en la segunda nación en desarrollar y utilizar un sistema automático de encuentro y acoplamiento para la construcción de estaciones espaciales modulares. Las tecnologías de la construcción se derivan de décadas de experiencias chinas de vuelos espaciales tripulados, incluidas las obtenidas con los prototipos Tiangong-1 y Tiangong-2 , [92] así como la compra de tecnología aeroespacial a Rusia a principios de la década de 1990. [93] Un representante del programa espacial tripulado chino declaró que alrededor del año 2000, China y Rusia estaban participando en intercambios tecnológicos con respecto al desarrollo de un mecanismo de acoplamiento utilizado para estaciones espaciales. [94] El diseñador jefe adjunto, Huang Weifen, declaró que cerca de finales de 2009, la Agencia Espacial Tripulada de China (CMSA) comenzó a entrenar a los astronautas sobre cómo atracar naves espaciales. [95]
De acuerdo con el plan, para fines de 2022, la estación espacial Tiangong completamente ensamblada tenía tres módulos de 22 toneladas métricas en forma básica de T. [96] [97] Debido al diseño modular, la estación espacial Tiangong se puede expandir aún más a seis módulos, lo que posiblemente permita una mayor participación de astronautas en el futuro. [98]
La construcción de la Estación Espacial China comenzó oficialmente en abril de 2021. Las 11 misiones planificadas incluyen tres lanzamientos de módulos, cuatro misiones tripuladas y cuatro vuelos de carga autónomos. [99] El 29 de abril de 2021, el primer componente de la estación, el módulo central Tianhe , se lanzó a la órbita a bordo del cohete Long March 5B desde el sitio de lanzamiento de naves espaciales de Wenchang . [100] El 29 de mayo de 2021, la nave espacial de carga autónoma Tianzhou 2 se lanzó al módulo central Tianhe en preparación para la tripulación de Shenzhou 12 , que será responsable de probar los diversos sistemas de Tianhe y prepararse para futuras operaciones. [101] El 17 de junio de 2021, el equipo de Shenzhou 12 se acopló a la estación espacial, lo que los convirtió en los primeros visitantes de la estación Tiangong. [102] La primera misión de la tripulación comenzó el examen del módulo central y la verificación de tecnologías clave. [103] El 4 de julio de 2021, Liu Boming y Tang Hongbo comenzaron su primera caminata espacial con trajes espaciales chinos Feitian mejorados , equipando las estaciones espaciales con equipos de actividad extravehicular (EVA), como sujeciones para los pies y la plataforma de pie para Chinarm . El comandante de Shenzhou 12, Nie Haisheng, permaneció dentro de la estación y probó los movimientos del brazo robótico. [104] Liu Boming y Nie Haisheng completaron la segunda caminata espacial el 20 de agosto de 2021 e instalaron varios dispositivos fuera de la estación, incluido un sistema de control térmico, una cámara panorámica y otros equipos. [105] El 16 de septiembre de 2021, la tripulación de Shenzhou 12 ingresó a la nave espacial que regresaba y se desacopló de Tianhe . Antes de abandonar la órbita, la tripulación realizó varias maniobras de encuentro radial (R-Bar) para circunnavegar la estación espacial. Probaron el sistema de guía y registraron las condiciones de iluminación mientras se acercaban a Tianhe desde diferentes ángulos. [106] [107] La tripulación aterrizó en el desierto de Gobi, en Mongolia Interior , el mismo día. [108] La nave espacial de carga Tianzhou 3 , que llegó a la instalación de lanzamiento un mes antes, [109] fue inmediatamente trasladada a la plataforma de lanzamiento para la siguiente misión de suministro. [107]
El 20 de septiembre de 2021, el carguero autónomo Tianzhou 3 fue lanzado desde el Centro de Lanzamiento de Satélites de Wenchang en preparación para la llegada de la tripulación de Shenzhou 13. [110] La Shenzhou 13 fue la primera misión de seis meses en la estación Tiangong, mientras que la Shenzhou 12 anterior solo duró tres meses. [111] La Shenzhou 13 se acopló a la estación espacial el 15 de octubre de 2021. [112] [113] [114] Las misiones de la tripulación de Shenzhou 13 incluyeron experimentos en órbita, caminatas espaciales y para la futura expansión de la estación. [115] El 7 de noviembre de 2021, la tripulación de Shenzhou 13, Zhai Zhigang y Wang Yaping, realizaron las primeras caminatas espaciales para probar el traje EVA de próxima generación y el Chinarm robótico , convirtiendo a Wang Yaping en la primera mujer caminante espacial de China. [116] Una de las misiones de la actividad extravehicular de 6,5 horas fue instalar un conector de doble brazo al brazo robótico de 10 metros de largo. El conector puede proporcionar la capacidad de que Chinarm se extienda en longitud con otro segmento de 5 metros de largo montado en el módulo Wentian que llegará en 2022. Según Gao Shen de la Academia China de Tecnología Espacial (CAST), el Chinarm combinado de 15 metros tendrá mayor alcance y capacidad de carga. [80] Durante las caminatas espaciales, se realizaron varios preparativos en el brazo robótico para la manipulación y construcción de futuros módulos. [80]
El 26 de diciembre de 2021, la tripulación de Shenzhou 13, Zhai Zhigang y Ye Guangfu, realizaron la segunda caminata espacial para instalar una cámara panorámica, que se utilizará para el monitoreo de la estación espacial y la observación del brazo robótico. [117] También practicaron varios movimientos con la ayuda del Chinarm controlado por el astronauta de monitoreo Wang Yaping dentro de la estación. [118] Durante la fase de construcción de la estación en 2021, según documentos presentados por la Agencia Espacial Tripulada de China (CMSA) ante la Oficina de Asuntos del Espacio Ultraterrestre de las Naciones Unidas e informados por Reuters, la estación tuvo dos "encuentros cercanos" con los satélites Starlink de SpaceX el 1 de julio y el 21 de octubre, con la estación realizando maniobras de ajuste evasivas. [119] [120] [121] El 5 de enero de 2022, el equipo de Shenzhou 13 utilizó el Chinarm de 10 metros de largo para reubicar la nave de suministro Tianzhou 2 en 20 grados antes de devolverla a la ubicación original. Esta maniobra se llevó a cabo para practicar los procedimientos, el equipo y el sistema operativo de respaldo necesarios para el futuro ensamblaje del módulo. [79] El 13 de enero, la tripulación probó el sistema de acoplamiento de emergencia controlando manualmente la nave espacial de carga. [122] En marzo de 2022, la tripulación de Shenzhou 13 comenzó la preparación para desacoplarse de la estación espacial. [123] La tripulación aterrizó en China el 16 de abril de 2022, después de permanecer 182 días en la órbita terrestre baja. [124] [125] Poco después, China lanzó la nave espacial de carga Tianzhou 4 en preparación para la próxima misión tripulada en mayo. [126] El carguero automatizado se acopló a la estación espacial el 9 de mayo de 2022 y transportó equipo de mantenimiento vital y un refrigerador para experimentos científicos. [127]
El astronauta Zhai Zhigang de la tripulación de Shenzhou 13 realiza una caminata espacial en la estación espacial Tiangong el 7 de noviembre de 2021.El astronauta Fei Junlong de la tripulación de Shenzhou 15 realiza una caminata espacial en la estación espacial Tiangong el 9 de febrero de 2023.El Long March 5B lanzará el módulo de cabina de laboratorio Mengtian en octubre de 2022
Comenzando con la Shenzhou 14 , China comenzó oficialmente la fase final de construcción de la estación espacial, con tres astronautas encargados de supervisar la llegada de dos módulos de laboratorio en 2022. [128] El 5 de junio de 2022, la tripulación de la Shenzhou 14 llegó a la estación espacial, [129] atracando en el puerto nadir orientado a la Tierra. [130] La tripulación de la Shenzhou 14 comenzará el ensamblaje de los módulos Wentian y Mengtian , que llegarán en la segunda mitad del año. [130] La tripulación instaló un sistema de reducción de dióxido de carbono para la estación espacial, probó los trajes espaciales Feitian y depuró el módulo central Tianhe . [131] El 19 de julio de 2022, la Tianzhou 3 se desacopló de la estación, dando paso a la llegada del módulo Wentian . [132] El 24 de julio de 2022, el módulo de laboratorio Wentian se lanzó desde el centro espacial Wenchang y se reunió con el módulo central Tianhe el mismo día. [133] [48] Wentian es el segundo módulo de la estación espacial Tiangong y el primer módulo de cabina de laboratorio (LCM). El módulo está equipado con una cabina de esclusa de aire , que se convertirá en el principal punto de entrada y salida para futuras EVA. [49] El módulo también cuenta con aviónica de respaldo, propulsión y sistemas de soporte vital, mejorando la redundancia operativa de la estación espacial Tiangong . [48] [134] El 2 de septiembre de 2022, el miembro de la tripulación Chen Dong y Liu Yang realizaron su primera caminata espacial desde la nueva esclusa de aire Wentian , instalando y ajustando varios equipos externos y probando los procedimientos de retorno de emergencia. [135] [50] El 17 de septiembre de 2022, los astronautas Chen Dong y Cai Xuzhe realizaron la segunda caminata espacial, instalando bombas externas y verificando la capacidad de rescate de emergencia. [136] El 30 de septiembre de 2022, todos los miembros de la tripulación trabajaron en coordinación, moviendo el módulo Wentian desde el puerto delantero hasta el puerto de atraque lateral de estribor, que es su ubicación permanente planificada el 30 de septiembre de 2022 a las 04:44 UTC. [137] El proceso de reubicación se automatizó en gran medida con la ayuda del brazo robótico de indexación. [138] En octubre de 2022, CMSA se preparó para lanzar el tercer y último módulo, Mengtian , para completar la construcción de la estación espacial Tiangong. [98] [139]
El 31 de octubre de 2022, el módulo Mengtian fue lanzado desde el centro espacial Wenchang, [140] y se acopló a la estación 13 horas después. [55] [141] [142] El ensamblaje del Mengtian marca el paso final en el proceso de construcción de 1,5 años. [143] [144] [145] Según la Academia China de Tecnología Espacial , el proceso de encuentro y acoplamiento de Mengtian se llevó a cabo rápidamente, ya que la estación Tiangong en forma de L consumía una gran cantidad de energía para mantenerse orientada en su disposición asimétrica. [81] El 3 de noviembre de 2022, Mengtian fue reubicado de forma autónoma desde el puerto de acoplamiento delantero al puerto de acoplamiento lateral de babor a través del brazo robótico de indexación, y atracó con éxito en su ubicación permanente planificada con el módulo Tianhe a las 01:32 UTC (9:32 BJT ), formando una T. [146] Posteriormente, CMSA anunció que la construcción de la estación espacial Tiangong está oficialmente completa. [147] El diseñador del módulo Mengtian , Li Guangxing, explicó que la estación espacial fue maniobrada a una posición especial, utilizando la gravedad de la Tierra para ayudar a estabilizar el proceso de acoplamiento. [147] A las 07:12 UTC, la tripulación de Shenzhou 14 ingresó al módulo Mengtian . [147] [148] El 10 de noviembre de 2022, la nave espacial de carga Tianzhou 4 se desacopló del Tiangong, y Tianzhou 5 estaba preparada para su lanzamiento el mismo día. [149] Tianzhou 5 se lanzó el 12 de noviembre de 2022, transportando suministros, experimentos y microsatélites a la estación espacial. [150] [151] También contenía obsequios para la primera ceremonia de entrega de tripulación de China en órbita. [152] La estación completa tenía capacidad adicional para actividades de tripulación ampliadas y espacio habitable para seis, lo que permitía la rotación de la tripulación. [153] El 29 de noviembre de 2022, la tripulación de la Shenzhou 15, compuesta por Fei Junlong , Deng Qingming y Zhang Lu [154] , fue lanzada a la estación espacial. [155] La tripulación pasó una semana junta para el traspaso y la verificación de operaciones sostenibles de seis hombres. [156] [157] Con la operación de rotación de la tripulación, China comenzó su presencia espacial permanente. [158] [159] [160]
Expansión
Posible expansión futura de la estación espacial Tiangong
Según la CMSA, se espera que la estación espacial Tiangong se amplíe de tres a seis módulos, [140] [161] con versiones mejoradas de los módulos Tianhe , Wentian y Mengtian . [161]
Según Wang Xiang, comandante del sistema de la estación espacial en la Academia China de Tecnología Espacial (CAST), la siguiente fase potencial sería agregar un nuevo módulo central. "Siguiendo nuestro diseño actual, podemos continuar lanzando un módulo de extensión para acoplarse con la sección delantera de la estación espacial, y el módulo de extensión puede llevar un nuevo centro para acoplarse con los vehículos espaciales posteriores", dijo Wang a CCTV . [162] [163] En octubre de 2023, CAST presentó un nuevo plan en el 74º Congreso Astronáutico Internacional para expandir el Tiangong a 180 toneladas, ensamblaje de seis módulos, con al menos 15 años de vida operativa. [164] Se planeó un módulo multifuncional con seis puertos de acoplamiento como base para la expansión. Las nuevas secciones incluyeron impresoras 3D , robots, brazos robóticos mejorados y sistemas de observación, detección y advertencia de desechos espaciales. [165]
Está previsto que el módulo del telescopio espacial Xuntian se lance en 2026. [166]
Cooperación internacional
El incentivo de China para construir su propia estación espacial se amplificó después de que el Congreso de los EE. UU. prohibiera a la NASA cualquier compromiso y cooperación directa con la CNSA, prohibiendo así efectivamente cualquier participación china en la Estación Espacial Internacional (ISS) en 2011, [167] aunque China, Rusia y Europa prometieron mutuamente intenciones de mantener un enfoque cooperativo y multilateral en el espacio. [168] Entre 2007 y 2011, las agencias espaciales de Rusia, Europa y China llevaron a cabo los preparativos terrestres en el proyecto Mars500 , que complementan los preparativos basados en la ISS para una misión humana a Marte . [169]
Tiangong ha implicado cooperación con Francia, Suecia y Rusia. [170]
En 2011 se examinó la cooperación en el campo de los vuelos espaciales tripulados entre la Agencia Espacial Tripulada de China (CMSA, anteriormente conocida como CMSEO) y la Agencia Espacial Italiana (ASI), y se discutió la participación en el desarrollo de estaciones espaciales tripuladas de China y la cooperación con China en campos como los astronautas visitantes y la investigación científica. [171]
En noviembre de 2011, la Administración Espacial Nacional de China y la Agencia Espacial Italiana firmaron un acuerdo de cooperación inicial que abarca áreas de colaboración en transporte espacial, telecomunicaciones, observación de la Tierra, etc. [172]
El 22 de febrero de 2017, la CMSA y la Agencia Espacial Italiana (ASI) firmaron un acuerdo para cooperar en actividades de vuelos espaciales tripulados a largo plazo. [173] El acuerdo tiene importancia debido a la posición de liderazgo de Italia en el campo de los vuelos espaciales tripulados con respecto a la creación y explotación de la Estación Espacial Internacional (Nodo 2, Nodo 3, Columbus, Cupola, Leonardo, Raffaello, Donatello, PMM, etc.) y significó la mayor anticipación de Italia en el programa de estación espacial en desarrollo de China. [174] La Agencia Espacial Europea (ESA) comenzó el entrenamiento de vuelos espaciales tripulados con la CMSA en 2017, con el objetivo final de enviar astronautas de la ESA a Tiangong. [175] Para prepararse para las futuras misiones, los astronautas seleccionados de la ESA vivieron junto con sus homólogos chinos y participaron en sesiones de entrenamiento como supervivencia en amerizaje, aprendizaje de idiomas y operaciones de naves espaciales. [176] [177] Sin embargo, en enero de 2023, la ESA anunció que la agencia no enviará a sus astronautas a la estación espacial china debido a razones políticas y financieras. [178]
En 2019, se programó un experimento italiano de detección de radiación cósmica de alta energía (HERD) a bordo de la estación china. [179]
En 2019, la CMSA y la Oficina de las Naciones Unidas para Asuntos del Espacio Ultraterrestre (UNOOSA) seleccionaron experimentos internacionales en una sesión de la ONU. Se presentaron 42 solicitudes y se aceptaron 9 experimentos. [180] Algunos de los experimentos son una continuación de los de Tiangong-2, como POLAR-2, un experimento de investigación de polarimetría de estallidos de rayos gamma , propuesto por Suiza , Polonia , Alemania y China . [181] La profesora canadiense Dra. Tricia Larose de la Universidad de Oslo ha estado desarrollando un experimento de investigación de vanguardia sobre el cáncer para la estación. [182] El experimento de 31 días es para investigar si la ingravidez tiene un efecto positivo en la detención del crecimiento del cáncer. [183] El proyecto del Detector de Rayos Cósmicos de Alta Energía es llevado a cabo por un equipo de 200 científicos de Europa, China continental, Hong Kong y Taiwán . [147] En el marco de la UNOOSA, también se espera que Tiangong albergue experimentos de Bélgica , Francia , Alemania, India , Italia, Japón , México , Países Bajos , Perú , Rusia, Arabia Saudita y España , [181] en los que participarán 23 instituciones y 17 países. [35] [184]
En cuanto a la participación de astronautas extranjeros, la CMSA ha comunicado en repetidas ocasiones su apoyo a este tipo de propuestas. Durante la conferencia de prensa de la misión Shenzhou 12 , Zhou Jianping , el diseñador jefe del Programa Espacial Tripulado de China , explicó que varios países habían expresado su deseo de participar. Dijo a los periodistas que la futura participación de astronautas extranjeros "estará garantizada". [185] Ji Qiming, director adjunto de la CMSA, dijo a los periodistas que cree:
"En un futuro próximo, después de que se complete la estación espacial china, veremos a astronautas chinos y extranjeros volar y trabajar juntos". [186]
Los astronautas de la estación Tiangong siguen el horario estándar de China (CST) para su horario diario. La tripulación a menudo se despierta alrededor de las 7:00 y comienza su conferencia diaria con el Control de Misión en Beijing antes de comenzar a trabajar a las 08:00 (00:00 UTC). La tripulación seguirá su horario planificado hasta las 21:00, después de lo cual informarán su proceso de trabajo al Control de Misión. A las 13:30, los astronautas ingresan a sus habitaciones para tomar una siesta , que generalmente dura una hora. La tripulación también tiene múltiples descansos para comer y descansar. [188] La estación Tiangong cuenta con una función de escena de iluminación para simular las condiciones de iluminación en la Tierra, incluida la luz del día, el anochecer y la noche. Como la estación experimenta 16 amaneceres y atardeceres por día en la órbita terrestre baja , esta función ayuda a evitar la interrupción del ritmo circadiano de la tripulación . [188] [189]
La estación espacial Tiangong está equipada con funciones de automatización del hogar , incluidos electrodomésticos controlados a distancia y un sistema de gestión logística. [189] La tripulación puede usar sus tabletas para identificar, localizar y organizar los artículos dentro de la estación, ya que todos los artículos en la estación están marcados con códigos QR . Esto ayudará a garantizar un entorno ordenado a medida que llega más carga. [189] La comunicación entre dispositivos dentro de la estación es completamente inalámbrica a través de la red Wi-Fi para evitar líos de cables . [189]
Alimentación e higiene personal
Las comidas que consisten en 120 tipos diferentes de alimentos, seleccionados en función de las preferencias de los astronautas, se almacenan a bordo. Los alimentos básicos que incluyen cerdo desmenuzado en salsa de ajo, pollo kung pao , carne de res con pimienta negra, cerdo desmenuzado yuxiang , repollo encurtido y bebidas, incluida una variedad de tés y jugos, se reabastecen mediante viajes de la nave espacial de carga robótica de clase Tianzhou . Las frutas y verduras frescas se almacenan en refrigeradores. Huang Weifen, el entrenador jefe de astronautas de CMSA, explica que la mayoría de la comida se prepara para que sea sólida, deshuesada y en trozos pequeños. Se utilizan condimentos como salsa de cerdo y salsa de pimienta de Sichuan para compensar los cambios en el sentido del gusto en microgravedad. La estación está equipada con una pequeña mesa de cocina para la preparación de alimentos, un refrigerador, un dispensador de agua y el primer horno microondas en un vuelo espacial [188] [190] [191] para que los astronautas puedan "tener siempre comida caliente cuando la necesiten". [192] [193] Siguiendo los comentarios de los astronautas, se han incluido mayores suministros de verduras desde Tianzhou 4 , aumentando la variedad de verduras a 32. [194]
El módulo central de la estación, Tianhe, proporciona las habitaciones para los miembros de la tripulación, [195] [196] que consta de tres literas separadas para dormir, [197] un baño espacial , ducha y equipo de gimnasio. [198] Cada litera cuenta con una pequeña ventana circular, [199] un conjunto de auriculares, ventilación y otras comodidades. [200] La estimulación eléctrica neuromuscular se utiliza para prevenir la atrofia muscular. El nivel de ruido en el área de trabajo se establece en 58 decibeles, mientras que en el área de dormir, el ruido se mantiene en 49 decibeles . [201] [202] El sistema de ventilación proporciona circulación de aire a la tripulación, con una velocidad del viento de 0,08 m/s para las áreas de trabajo y 0,05 m/s para las estaciones de dormir. [189] Tres cuartos de estar adicionales para estadías de corto plazo se encuentran en el módulo de laboratorio Wentian . [51]
Operaciones
Desde el 5 de junio de 2022, Tiangong es una estación con tripulación permanente, normalmente compuesta por una tripulación de 3 personas, pero capaz de albergar hasta 6 personas. [8] [1] Tras la finalización de la estación en noviembre de 2022, albergó a una tripulación de 6 personas por primera vez durante 5 días durante la rotación de la tripulación de Shenzhou 14 a Shenzhou 15 en diciembre de 2022. [1] Las operaciones se controlan desde el Centro de Control de Vuelo Aeroespacial de Beijing en China. Para garantizar la seguridad de los astronautas a bordo, siempre habrá un Long March 2F/G con una nave espacial Shenzhou en espera para una misión de rescate de emergencia. [203]
Misiones tripuladas
Primera reunión de dos tripulaciones de astronautas chinos (Shenzhou 14 y 15) en Tiangong el 30 de noviembre de 2022.
La primera misión tripulada a Tiangong, la Shenzhou 12 , duró 90 días. A partir de la Shenzhou 13 , las misiones posteriores han tenido una duración normal de unos 180 días. [204]
La CMSA ha anunciado la prueba de la nave espacial Mengzhou , que eventualmente reemplazará a la Shenzhou. Está diseñada para llevar astronautas a Tiangong y ofrecer la capacidad para la exploración lunar. El transportador de tripulación de próxima generación de China es reutilizable con un escudo térmico desmontable construido para manejar retornos de temperatura más alta a través de la atmósfera de la Tierra. Según los funcionarios de la CMSA, el nuevo diseño de cápsula es más grande que la Shenzhou. Mengzhou es capaz de llevar astronautas a la Luna y puede acomodar hasta seis o siete miembros de la tripulación a la vez, tres astronautas más que Shenzhou. [205] La nueva nave espacial tripulada tiene una sección de carga que permite a los astronautas traer carga de regreso a la Tierra, mientras que la nave espacial de reabastecimiento de carga Tianzhou no está diseñada para traer ninguna carga de regreso a la Tierra. [205]
Tianzhou ( nave celestial ), un derivado modificado de la nave espacial Tiangong-1, se utiliza como nave espacial de carga robótica para reabastecer esta estación. [206] La masa de lanzamiento de Tianzhou es de alrededor de 13.000 kg con una carga útil de alrededor de 6.000 kg. [207] El lanzamiento, el encuentro y el acoplamiento serán completamente autónomos, y el control de la misión y la tripulación se utilizarán en funciones de anulación o supervisión. [208]
Lista de misiones
Todas las fechas son UTC . Las fechas son las más tempranas posibles y pueden cambiar.
Los puertos de proa están en la parte delantera de la estación según su dirección normal de viaje y orientación ( actitud ). La popa está en la parte trasera de la estación, utilizada por las naves espaciales para impulsar la órbita de la estación. El nadir es el más cercano a la Tierra, el cenit está en la parte superior. El puerto está a la izquierda si se apunta con los pies hacia la Tierra y se mira en la dirección de viaje; estribor a la derecha.
Llave
Las naves espaciales de carga no tripuladas son de color azul claro.
Las naves espaciales tripuladas están en color verde claro.
Los módulos son de color beige.
Fin de la misión
La Tiangong está diseñada para ser utilizada durante 10 años, aunque podría extenderse a 15 años [237] y albergará a tres astronautas. [238] Las naves espaciales tripuladas de la CMSA utilizan quemaduras desorbitares para reducir su velocidad, lo que resulta en su reingreso a la atmósfera de la Tierra. Los vehículos que transportan una tripulación tienen un escudo térmico que evita la destrucción del vehículo causada por el calentamiento aerodinámico al entrar en contacto con la atmósfera de la Tierra. La estación en sí no tiene escudo térmico; sin embargo, pequeñas partes de las estaciones espaciales pueden alcanzar la superficie de la Tierra, por lo que las áreas deshabitadas serán el objetivo de las maniobras de desorbitación. [87]
Visibilidad
Fotografía de la Estación Espacial China captada en Brasil .
Al igual que la ISS, la estación espacial Tiangong también se puede ver desde la Tierra a simple vista debido a la iluminación solar reflejada por los módulos y paneles solares, alcanzando una magnitud de brillo de al menos -2,2 mag. [239]
Cerca del final de la película animada original de Netflix Over the Moon (2020), se representa a un dragón rojo jugando con la estación espacial Tiangong.
^ Excluye vehículos de carga de visita como Tianzhou y vehículos de tripulación como Shenzhou que están destinados a complementar la estación espacial.
^ La duración de una nave espacial se calcula desde el momento de acoplamiento con el módulo central Tianhe hasta el momento de desacoplamiento de la estación.
^ Inicialmente atracado en el puerto de popa, trasladado al puerto de proa el 18 de septiembre de 2021 y luego nuevamente al puerto de babor el 6 de enero de 2022
^ Inicialmente atracado en el puerto de popa, trasladado al puerto de proa el 20 de abril de 2022
^ Inicialmente atracado en el puerto delantero, fue movido a puerto de estribor el 30 de septiembre de 2022 por el brazo robótico indexador.
^ Inicialmente acoplado al puerto de avanzada, fue movido al puerto de babor el 3 de noviembre de 2022 por el brazo robótico de indexación.
^ Inicialmente acoplado al puerto de popa, a partir del 5 de mayo de 2023 voló libremente y coorbitó la estación espacial, luego se volvió a acoplar al puerto de proa el 5 de junio de 2023.
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Enlaces externos
Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Estación espacial Tiangong .
Sitio web oficial
Detalles completos de la ubicación de seguimiento de la estación espacial Tiangong desde la ubicación del usuario.
Sitio web del Proyecto de Radio Amateur de la Estación Espacial de China (CSSARC): la carga útil de radioaficionado para la estación espacial Tiangong.
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