Las unidades de reemplazo orbital (o unidad reemplazable en órbita [1] : 21 ) ( ORU ) son elementos clave de la Estación Espacial Internacional que pueden reemplazarse fácilmente cuando la unidad supera su vida útil de diseño o falla. Las ORU son partes de los principales sistemas y subsistemas de los elementos externos de la ISS, ninguna está destinada a ser instalada dentro de los módulos presurizados. Ejemplos de ORU son: bombas, tanques de almacenamiento, cajas de controlador, antenas y unidades de batería. Dichas unidades son reemplazadas por astronautas durante EVA o por el brazo robótico Dextre (SPDM). Todas se almacenan en las tres plataformas de estiba externas (ESP) o los cuatro transportadores logísticos ExPRESS (ELC) montados en la Estructura de Armazón Integrada (ITS).
Si bien durante la vida útil de la ISS se llevaban y desmontaban piezas de repuesto/ORU de forma rutinaria a través de misiones de reabastecimiento del transbordador espacial, se hizo mucho hincapié [ aclaración necesaria ] una vez que se consideró que la Estación estaba terminada.
Varias misiones del transbordador se dedicaron a la entrega de ORU utilizando estructuras/paletas de soporte, de las cuales algunas permanecieron en el compartimento de carga, algunas se desplegaron y recuperaron y otras paletas fueron diseñadas para ser retiradas del compartimento de carga por RMS y colocadas en la estación.
Los vuelos de paletas desplegables incluyeron STS-102 [2] con plataforma de estiba externa ESP-1, STS-114 [3] con ESP-2, STS-118 [4] con ESP-2, STS-129 [5] con ExPRESS Logistics Carrier ELC-1 y ELC-2, STS-133 [6] con ELC-4 y STS-134 [7] con ELC-3.
Otros modos de entrega de ORU incluyeron:
Las ORU montadas en las paredes laterales del compartimento de carga útil, como las BCDU, se transportaron regularmente a la ISS mediante EVA.
Además, tres vuelos del Integrated Cargo Carrier (ICC) que permanecieron en la bodega de carga en los vuelos STS-102 , STS-105 y STS-121 ; un uso del ICC-Lite en el STS-122 (una versión abreviada del ICC); dos usos del ICC-Vertical Light Deployable en el STS-127 como ICC-VLD y el STS-132 como ICC-VLD2, que se desplegaron y recuperaron durante la misión; y cinco usos del Lightweight MPESS Carrier (LMC) en los STS-114 , STS-126 , STS-128 , STS-131 y STS-135 ; el LMC no fue diseñado para ser desplegado y permaneció en la bodega de carga útil del transbordador durante todo el vuelo.
Hasta la fecha, además de las misiones del transbordador espacial, la estación solo utilizó otro modo de transporte de ORU: el buque de carga japonés HTV-2 entregó un FHRC y un CTC-4 a través de su paleta expuesta (EP), [8] y el HTV-4 entregó una unidad de conmutación de bus principal (MBSU) y un conjunto de transferencia de servicios públicos (UTA). [9]
Las unidades de reemplazo orbital son partes de los principales sistemas y subsistemas de los elementos externos de la ISS. Afectan al control del sistema de enfriamiento, el movimiento y control de los paneles solares y el SARJ, así como el flujo de energía a través de la estación desde los paneles solares hasta el sistema de rechazo de calor como parte del Sistema de Control Térmico Activo Externo (EATCS). Así como tanques de almacenamiento de oxígeno como parte del Sistema de Control Ambiental y Soporte Vital de la estación (ECLSS). Las ORU pueden ser hardware como radiadores, o simplemente baterías o antenas de comunicación, esencialmente cualquier elemento que pueda quitarse y reemplazarse fácilmente cuando sea necesario.
La naturaleza modular reemplazable de la estación permite, teóricamente, extender su vida útil mucho más allá de su vida útil de diseño inicial.
Las ORU que Dextre manipulará tienen accesorios diseñados para sujetarse con los mecanismos de cambio de herramientas/ORU (OTCM) en el extremo de cada brazo. El accesorio en H es para objetos masivos y/o para estabilizar a Dextre , el más común es un accesorio micro (también conocido como microcuadrado) y el accesorio microcónico se utiliza en espacios reducidos. Se utiliza un objetivo de cono truncado modificado (MTC) para alinear visualmente el brazo de Dexter para agarrar un accesorio. [1] Cualquier ORU con un accesorio de agarre puede ser movido por el Canadarm2 .
Tres repuestos: ESP-2 FRAM-7 (lado de la quilla) FHRC SN1003, [3] ESP-3 FRAM-2 (lado superior) FHRC SN1004, [10] ELC-4 FRAM-5 (lado de la quilla) FHRC SN0005 entregados por HTV-2. [8]
Cuatro repuestos originales. Quedan dos módulos de bomba sin usar: ELC-1 FRAM-7 (lado de la quilla) PM SN0007, [5] ESP-2 FRAM-1 (lado superior) PM SN0005. [5] [11] Dos utilizados: ELC-2 FRAM-6 (lado de la quilla) PM SN0004 (instalado en ESP-2 FRAM-1 durante STS-121, luego retirado por la tripulación de Exp 24 para reemplazar el PM SN0002 original averiado en el armazón S1. SN0002 fue devuelto a tierra por la tripulación de STS-135. SN0004 reemplazado por PM SN0006 y movido a MT POA por la tripulación de Exp 38 en diciembre de 2013. Reubicado a ESP-2 FRAM-1 por ISS-41 EVA-27 en octubre de 2014. Intercambió posiciones con SN0005 por SPDM en marzo de 2015.); ESP-3 FRAM-3 (lado superior) PM SN0006 (instalado en el ESP-3 FRAM-3 durante STS-127, intercambiado con PM SN0004 averiado del armazón S1 por la tripulación de Exp 38 en diciembre de 2013).
Dos repuestos: ELC-1 FRAM-9 (lado de la quilla), [5] ELC-3 FRAM-5 (lado de la quilla) [7] También tenga en cuenta que, además de estos dos repuestos, otras dos misiones del transbordador trajeron nuevos ATA y luego devolvieron los ATA fallidos: STS-128 ATA SN0004 arriba/SN0002 abajo (ATA original de armazón P1) y STS-131 SN0002 arriba/SN0003 abajo (ATA original de armazón S1).
Dos repuestos: ELC-1 FRAM-6 (lado de la quilla) NTA SN0002 (reacondicionado) [5] ELC-2 FRAM-9 (lado de la quilla) NTA SN0003 (reacondicionado) [5] También tenga en cuenta que, además de estos dos repuestos, otras dos misiones del transbordador reemplazaron NTA. La STS-122 entregó el nuevo NTA SN0004 y luego devolvió el P1 Truss NTA SN0003 agotado. La STS-124 intercambió el nuevo NTA SN0005 de ESP-3 FRAM 2 con el NTA SN0002 agotado del S1 Truss. La tripulación de la STS-126 devolvió este NTA agotado.
Un repuesto: ELC-3 FRAM-6 (lado de la quilla), [7] un tanque agotado ELC-2 FRAM-4 (lado superior) [5] Nótese que el tanque agotado fue intercambiado con el HPGTA original lanzado en ELC-2 en FRAM-4.
Tres unidades: CTC-3, anteriormente en ELC-2 FRAM-2 (lado superior), [5] que luego se trasladó a ESP-2 FRAM-3 a través de SPDM. CTC-2 en ELC-4 FRAM-2 (lado de la quilla), [8] CTC-5 en ELC-3 FRAM-1 (lado superior) [7]
Dos repuestos: ESP-3 FRAM-1 (lado superior), [4] ESP-2 FRAM-5 (lado de la quilla) [3]
Dos repuestos: ELC-1 FRAM-5 (lado superior) CMG SN104, [5] ELC-2 FRAM-5 (lado superior) CMG SN102 [5] Nota: La tripulación del STS-118 entregó un CMG en ESP-3, cambiándolo por una unidad defectuosa en el armazón ITS-Z1. Esa unidad defectuosa se colocó en ESP-2 FRAM-5 hasta que fue devuelta por el STS-122.[12]
Dos repuestos: ELC-3 FRAM-4 (lado superior), [7] ELC-3 FRAM-7 (lado de la quilla) [7]
Tres repuestos: ESP-1 FRAM-2, [2] ESP-2 FRAM-2 (lado superior), [3] ELC-2 FRAM-2 (lado superior) [3]
Dos repuestos: ESP-3 FRAM-6 (lado de la quilla), [4] ELC-1 FRAM-4 (lado superior) [5]
Dos repuestos: ESP-2 FRAM-4 (lado superior), ESP-2 FRAM-6 (lado de la quilla). El primer repuesto se lanzó con el ESP-2 (FRAM-4) en la STS-114 en julio de 2005. El segundo repuesto se lanzó en la STS-120 en octubre de 2007, instalado en el ESP-2 FRAM-6. La primera pieza de repuesto fue intercambiada por la MBSU 1A/1B averiada por la tripulación de la Expedición 32 en agosto de 2012; la MBSU averiada se almacenó inicialmente en el ESP-2 FRAM-4, luego se trasladó al ELC-2 FRAM-1 en enero de 2013. El tercer repuesto fue entregado por HTV-4 en agosto de 2013, instalado en el ESP-2 FRAM-4. La MBSU 2A/2B falló y fue reemplazada por Dextre con un tercer repuesto en mayo de 2017. La unidad 2A/2B fallida se llevó al interior a través de la esclusa de aire JEM en agosto de 2017, se reparó y se devolvió al ESP-2 FRAM-4 en noviembre de 2017. La MBSU 3A/3B falló en abril de 2019 y fue reemplazada en mayo por la antigua MBSU 2A/2B reparada, con la unidad 3A/3B almacenada en el ESP-2 FRAM-4. La antigua unidad 1A/1B se llevó al interior y se reparó en agosto de 2019, luego se intercambió en el ESP-2 FRAM-4 por la antigua unidad 3A/3B, que se llevó al interior en septiembre de 2019 y se devolvió a la Tierra a bordo del SpaceX CRS-19 .
Dos repuestos: ESP-2 FRAM-8 (lado de la quilla) [3] ELC-4 FRAM-4 (lado de la quilla) Conjunto de transferencia de utilidad (entregado por HTV-4 EP a través de SPDM en agosto de 2013)
Tres repuestos originales, ahora dos repuestos disponibles: ESP-1 FRAM-1 [2] más 2 en ITS-P6 que fueron utilizados inicialmente por el Sistema de Control Térmico Activo Externo Temprano (EEATCS). Un repuesto EEATCS en ITS-P6 se cambió por una unidad con fugas en el canal de energía 2B durante una EVA Exp 35 el 11 de mayo de 2013. Otro repuesto EEATCS desarrolló una falla eléctrica y fue reemplazado por un repuesto adicional lanzado en SpaceX CRS-14 .
El conjunto de carrete TUS (TUS-RA) es básicamente un carrete grande muy parecido a un carrete de manguera de jardín que suelta el cable cuando el MT se aleja y lo enrolla de nuevo cuando el MT regresa al centro del armazón. Este es el mismo TUS-RA recuperado durante la misión STS-121 . Fue reemplazado y esta unidad defectuosa fue devuelta a la Tierra y restaurada para volar más tarde en ELC-2.
El subsistema de rechazo de calor (HRS) consta de una base, ocho paneles, un panel de torsión, un brazo de torsión, un sistema de fluidos interconectados, un mecanismo de despliegue tipo tijera y un sistema de despliegue de motor/cable controlado por computadora. El radiador del HRS, que forma parte del sistema de control térmico activo externo (EATCS) de la estación, rechaza la energía térmica mediante radiación.
La LDU proporciona fuerzas de accionamiento y frenado para el transportador móvil a lo largo del riel de estructura de celosía integrado.
La unidad de contacto de plasma (PCU) se utiliza para dispersar la carga eléctrica que se acumula proporcionando una "ruta de tierra" conductora de electricidad al entorno de plasma que rodea la ISS. Esto evita las descargas eléctricas y proporciona un medio para controlar el riesgo de descarga eléctrica de la tripulación durante la EVA. Hay dos PCU ubicadas en el armazón Zenith 1 de la ISS, ambas en funcionamiento durante la EVA.
