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Esclusa de aire conjunta Quest

La esclusa de aire conjunta Quest es la principal esclusa de aire de la Estación Espacial Internacional . La Quest fue diseñada para albergar caminatas espaciales con trajes espaciales de unidad de movilidad extravehicular (EMU) y trajes espaciales Orlan . La esclusa de aire se lanzó en la misión STS-104 el 14 de julio de 2001.

Se colocó en el CBM de estribor del Unity durante la misión STS-104 . Los cuatro tanques de alta presión externos se instalaron en pares en dos ocasiones.

Antes de que se acoplara el Quest , las caminatas espaciales rusas con trajes Orlan solo se podían hacer desde el módulo de servicio Zvezda , y las caminatas espaciales estadounidenses con EMU solo eran posibles cuando un transbordador espacial estaba acoplado, lo que permitía a los astronautas usar la esclusa de aire del transbordador, ubicada en su bahía de carga útil. [ cita requerida ] La llegada del compartimento de acoplamiento del Pirs el 16 de septiembre de 2001, proporcionó otra esclusa de aire desde la cual se pueden realizar caminatas espaciales con Orlan. [ cita requerida ]

Requisitos

James F. Reilly durante la preparación para la primera caminata espacial utilizando la esclusa de aire Quest en julio de 2001

La misión era necesaria porque los trajes estadounidenses (EMU) no pasan por la escotilla de la esclusa de aire rusa y tienen componentes, accesorios y conexiones diferentes. La esclusa de aire está diseñada para contener equipos que puedan funcionar con ambos tipos de trajes espaciales, sin embargo, actualmente solo puede albergar caminatas espaciales estadounidenses porque el equipo necesario para trabajar con los trajes espaciales rusos aún no se ha lanzado, lo que obligó a la tripulación de la Expedición 9 a tomar una ruta indirecta hasta un lugar de trabajo debido a problemas con los trajes espaciales estadounidenses. [2]

Tiene el tamaño adecuado para permitir EVAs con dos tripulantes.

Uso temprano

Las EVAs de la EMU se llevaron a cabo desde la esclusa de aire conjunta de la ISS en julio de 2001, febrero de 2002, abril de 2002 y junio de 2002. [3]

Diseño

Reisman dentro de Quest

La esclusa de aire Quest consta de dos segmentos, la "esclusa de equipo" que almacena trajes espaciales y equipo, y la "esclusa de tripulación" desde la que los astronautas pueden salir al espacio. [4] Se derivó de la esclusa de aire del transbordador espacial , aunque se modificó significativamente para desperdiciar menos gas atmosférico cuando se usa. [ aclaración necesaria ] [ cita requerida ] Tiene montajes para cuatro tanques de gas de alta presión, dos que contienen oxígeno y dos que contienen nitrógeno , lo que proporciona reposición atmosférica al lado estadounidense de la estación espacial, más específicamente para el gas perdido después de la apertura de una escotilla durante una caminata espacial.

Segmento de bloqueo de equipo

La esclusa de equipo más grande tiene espacio de almacenamiento para trajes EMU y equipos para revisar y mantener los EMU.

Hay un conjunto de carga de batería, un conjunto de almacenamiento de batería, una unidad de bombeo de fluido (FPU) (para rellenar los tanques de agua de la EMU después de cada EVA) y mucho más. [3]

Segmento de bloqueo de tripulación

La escotilla al espacio (escotilla EV) tiene una escotilla dura hermética que se abre hacia adentro y una cubierta térmica con bisagras hacia afuera. [3] [5] La escotilla hermética interior se guarda al final de la esclusa de la tripulación para permitir el ingreso y la salida. [ cita requerida ]

En la esclusa de la tripulación se encuentra el conjunto de interfaz umbilical, capaz de soportar dos trajes estadounidenses, o dos trajes Orlan-M, o uno de cada uno. [3]

Procedimiento de acampada

Christina Koch sale de la esclusa de aire Quest

Quest ofrece un entorno en el que los astronautas pueden "acampar" antes de una caminata espacial en una atmósfera con niveles reducidos de nitrógeno para purgar el nitrógeno de su torrente sanguíneo y evitar la enfermedad por descompresión en la atmósfera de oxígeno puro de baja presión (4,3 psi, 30 kPa) del traje espacial. [6] En abril de 2006, el comandante de la Expedición 12, Bill McArthur, y el ingeniero de vuelo de la Expedición 13, Jeffrey Williams, probaron este nuevo método de preparación para las caminatas espaciales pasando la noche en la esclusa de aire Quest . [7] En la cámara, la presión se redujo de los 14,7 psi normales a 10,2 psi (101 a 70 kPa). [6] Cuatro horas después del período de sueño de la tripulación de la Expedición 13, un tono de error provocó que los controladores de la misión interrumpieran la actividad, pero la prueba se consideró un éxito. Las actividades de caminatas espaciales estadounidenses posteriores han empleado la técnica de "acampar" antes de respirar. [6] [7] [8] El método anterior de preparación para las caminatas espaciales implicaba respirar oxígeno puro durante varias horas antes de una EVA para purgar el cuerpo de nitrógeno.

Más recientemente [¿ cuándo? ] los astronautas han estado utilizando el protocolo de ejercicios ligeros dentro del traje en lugar de acampar para prevenir la enfermedad por descompresión. [9] [10]

Tanques de gas de alta presión

Dos tanques de oxígeno y dos de nitrógeno a alta presión están unidos externamente al segmento de la esclusa del equipo. Estos tanques (conocidos como el conjunto de gas a alta presión [11] ) proporcionan una fuente de gas renovable al sistema de control y suministro de la atmósfera y oxígeno a 900 psi (6,2 MPa) para recargar los trajes espaciales (EMU). [ cita requerida ]

La recarga de los tanques de alta presión la realizó la flota de transbordadores espaciales hasta su retiro. Cuando un orbitador se acoplaba a los adaptadores de acoplamiento presurizados (PMA-2 o PMA-3) de la estación, el oxígeno se encaminaba a través de líneas de presión desde los PMA hasta la esclusa de aire Quest . El bombeo del oxígeno desde los tanques de la nave espacial acoplada al tanque de alta presión de Quest se realizaba mediante el conjunto compresor de recarga de oxígeno (ORCA). [12]

Tras el retiro de la flota de transbordadores espaciales, el Sistema de Recarga de Nitrógeno y Oxígeno (NORS) y las naves espaciales del programa de Desarrollo de Tripulación Comercial se harán cargo de esta tarea. [ necesita actualización ]

Construcción

Esclusa de aire Quest en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales

Este módulo fue fabricado por Boeing , bajo contrato con la NASA, en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales [11] en 2000. Está hecho de aleaciones de aluminio y acero. [ cita requerida ]

El diseño del segmento de la esclusa de aire de la tripulación se derivó del de la esclusa de aire externa del transbordador espacial . [11]

Especificaciones de la esclusa de aire

Referencias

  1. ^ "STS-104". www.astronautix.com . Consultado el 19 de agosto de 2024 .
  2. ^ "Informe sobre el estado de la Estación Espacial Internacional n.º 04-36". Centro Espacial Johnson . 30 de junio de 2004. Archivado desde el original el 25 de abril de 2021. Consultado el 27 de abril de 2022 .
  3. ^ abcd Marmolejo, Jose A.; Landis, Philip A.; Sommers, Marc (enero de 2022). "Entrega de equipos de servicio y verificación de rendimiento a la esclusa de aire conjunta de la Estación Espacial Internacional para respaldar la actividad extravehicular" (PDF) .
  4. ^ NASA (2004). «Actividad extravehicular en la estación espacial». Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio . Archivado desde el original el 23 de agosto de 1999. Consultado el 1 de noviembre de 2007 .
  5. ^ "Oficina de EVA: Documento sobre esclusas de aire y métodos alternativos de ingreso y egreso para actividades extravehiculares (EVA)" (PDF) . 18 de abril de 2018.
  6. ^ abc NASA (2006). «Preflight Interview: Joe Tanner». NASA. Archivado desde el original el 12 de mayo de 2013. Consultado el 8 de febrero de 2008 .
  7. ^ ab NASA. "¡Pasen los S'mores, por favor! La tripulación de la estación 'acampa'". NASA. Archivado desde el original el 12 de mayo de 2013. Consultado el 1 de abril de 2006 .
  8. ^ NASA. «Informe sobre el estado de la Estación Espacial Internacional n.º 06-7». NASA. Archivado desde el original el 15 de junio de 2006. Consultado el 17 de febrero de 2006 .
  9. ^ NASA (26 de febrero de 2015). «Fisiología EVA». NASA. Archivado desde el original el 21 de septiembre de 2020. Consultado el 27 de abril de 2018 .
  10. ^ Brady, Timothy K. y Polk, James D. (febrero de 2011). "Evaluación por pares del protocolo de pre-respiración para ejercicios ligeros en traje (ISLE). Volumen 1". NASA . Consultado el 27 de abril de 2018 .{{cite web}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  11. ^ abc Elementos de la ISS: Esclusa de aire conjunta "Quest" [ enlace muerto permanente ]
  12. ^ NASA. «CARGAS ÚTILES STS-104». NASA. Archivado desde el original el 27 de agosto de 2001. Consultado el 21 de febrero de 2008 .

Enlaces externos