Desde que se inició la construcción, el programa de la Estación Espacial Internacional ha tenido que hacer frente a varios problemas de mantenimiento, problemas inesperados y fallos. Estos incidentes han afectado a los plazos de montaje , han provocado periodos de reducción de la capacidad de la estación y, en algunos casos, podrían haber obligado a la tripulación a abandonar la estación espacial por razones de seguridad, de no haberse solucionado estos problemas.
El desastre del Columbia no afectó a la ISS, pero sí afectó el cronograma de construcción y mantenimiento de la misma.
El desastre del transbordador espacial Columbia el 1 de febrero de 2003 (durante la misión STS-107 , una misión que no tenía como destino la Estación Espacial Internacional) dio lugar a una suspensión de dos años y medio del programa del transbordador espacial estadounidense . Otra suspensión de un año después de la misión STS-114 (debido al continuo desprendimiento de espuma en el tanque externo ) generó cierta incertidumbre sobre el futuro de la Estación Espacial Internacional. Todos los intercambios de tripulación entre febrero de 2003 y julio de 2006 se llevaron a cabo utilizando la nave espacial rusa Soyuz ; una visita de la STS-114 en julio de 2005 fue puramente logística. A partir de la Expedición 7 , se lanzaron tripulaciones de cuidado de solo dos astronautas, en contraste con las tripulaciones lanzadas anteriormente de tres. Debido a que la ISS no había sido visitada por un transbordador espacial durante más de tres años, se habían acumulado más desechos de lo previsto, lo que dificultó temporalmente las operaciones de la estación en 2004. Los transportes automatizados Progress y la misión STS-114 pudieron eliminar esta acumulación de desechos. [1]
El 2 de enero de 2004, se detectó una pequeña fuga de aire a bordo de la ISS. [2] En un momento dado, se filtraban al espacio cinco libras de aire por día y la presión interna de la ISS cayó de 14,7 psi nominales a 14,0 psi, aunque esto no representó una amenaza inmediata para Michael Foale y Aleksandr Kaleri , los dos astronautas a bordo.
El domingo 10 de enero, Foale rastreó la fuga con una sonda ultrasónica (CTRL UL101) hasta una manguera de vacío conectada a una ventana de varios paneles en el segmento estadounidense de la estación. La búsqueda de la fuga se había visto obstaculizada por el ruido emitido por el equipo científico a bordo. La identificación y reparación exitosas de la fuga evitaron por poco un cierre planificado de la estación en un intento de aislar la fuga, lo que habría afectado las operaciones de la estación. [2] Los expertos creen que la fuga fue causada por los astronautas que usaban la manguera como asidero. [3]
En ese mismo año, 2004, la unidad Elektron se apagó debido a causas (inicialmente) desconocidas. Tras dos semanas de resolución de problemas, la unidad volvió a ponerse en marcha y se apagó inmediatamente. La causa se atribuyó finalmente a burbujas de gas en la unidad, que permaneció inoperativa hasta una misión de reabastecimiento de Progress en octubre de 2004. [4] En 2005, el personal de la ISS aprovechó el suministro de oxígeno de la recién llegada nave de reabastecimiento Progress, cuando la unidad Elektron falló. [5]
El 1 de enero de 2005, el generador Elektron, reparado en 2004, volvió a fallar y la tripulación tuvo que depender nuevamente del oxígeno a bordo. El generador Elektron fue reparado más tarde. [6]
El 18 de septiembre de 2006, la tripulación de la Expedición 13 activó una alarma de humo en el segmento ruso de la Estación Espacial Internacional cuando los humos de uno de los tres generadores de oxígeno Elektron provocaron un temor momentáneo de un posible incendio. La tripulación informó inicialmente de un olor en la cabina. Más tarde se descubrió que la alarma se debía a una fuga de hidróxido de potasio de un respiradero de oxígeno. Se apagó el equipo asociado y los funcionarios dijeron que no había fuego y que la tripulación no corría ningún peligro.
El sistema de ventilación de la estación se apagó para evitar la posibilidad de que el humo o los contaminantes se propagaran al resto del complejo. Se instaló un filtro de aire de carbón para eliminar de la atmósfera los vapores de hidróxido de potasio que pudieran quedar. El director del programa de la estación espacial dijo que la tripulación nunca se puso máscaras de gas, pero que, como medida de precaución, se puso guantes quirúrgicos y mascarillas para evitar el contacto con cualquier contaminante. [7]
El 2 de noviembre de 2006, la carga útil traída por el avión ruso Progress M-58 permitió a la tripulación reparar el Elektron utilizando piezas de repuesto. [ cita requerida ]
El 14 de junio de 2007, durante la Expedición 15 y el séptimo día de vuelo de la visita de la STS-117 a la ISS, un mal funcionamiento de las computadoras en los segmentos rusos a las 06:30 UTC dejó a la estación sin propulsores, generación de oxígeno, depurador de dióxido de carbono y otros sistemas de control ambiental, lo que provocó que la temperatura en la estación aumentara. Un reinicio exitoso de las computadoras resultó en una falsa alarma de incendio que despertó a la tripulación a las 11:43 UTC. [8] [9]
El 15 de junio, las computadoras rusas principales volvieron a estar en línea y se comunicaban con el lado estadounidense de la estación evitando un circuito, pero los sistemas secundarios permanecieron fuera de línea. [10] La NASA informó que sin la computadora que controla los niveles de oxígeno, la estación tenía 56 días de oxígeno disponible. [11]
En la tarde del 16 de junio, el director del programa de la ISS, Michael Suffredini, confirmó que las seis computadoras que controlaban los sistemas de comando y navegación de los segmentos rusos de la estación, incluidas dos que se creía que habían fallado, estaban nuevamente en línea y se probarían durante varios días. El sistema de enfriamiento fue el primer sistema que se volvió a poner en funcionamiento. La resolución de problemas de la falla por parte de la tripulación de la ISS descubrió que la causa principal era la condensación dentro de los conectores eléctricos, lo que provocó un cortocircuito que activó el comando de apagado de las tres unidades de procesamiento redundantes. [12] Esto fue inicialmente una preocupación porque la Agencia Espacial Europea utiliza los mismos sistemas informáticos, suministrados por EADS Astrium Space Transportation , para el módulo de laboratorio Columbus y el Vehículo de Transferencia Automatizado . [13] Una vez que se entendió la causa del mal funcionamiento, se implementaron planes para evitar el problema en el futuro.
El 30 de octubre de 2007, durante la Expedición 16 y el séptimo día de vuelo de la visita de la STS-120 a la ISS, tras el reposicionamiento del segmento de la estructura P6, los miembros de la tripulación de la ISS y del transbordador espacial Discovery comenzaron el despliegue de los dos paneles solares en la estructura. El primer panel se desplegó sin incidentes y el segundo se desplegó aproximadamente en un 80% antes de que los astronautas notaran un desgarro de 76 centímetros (2,5 pies). Los paneles se habían desplegado en fases anteriores de la construcción de la estación espacial y la retracción necesaria para mover la estructura a su posición final no había sido tan fluida como lo planeado. [14]
En una inspección más detallada se observó un segundo desgarro más pequeño y se replanificaron los paseos espaciales de la misión para idear una reparación. Normalmente, este tipo de paseos espaciales tardan varios meses en planificarse y se deciden con mucha antelación. El 3 de noviembre, el caminante espacial Scott Parazynski , asistido por Douglas Wheelock , arregló los paneles rotos utilizando gemelos improvisados y montado en el extremo del brazo de inspección OBSS del transbordador espacial . Parazynski fue el primer caminante espacial en utilizar el brazo robótico de esta manera. La caminata espacial se consideró significativamente más peligrosa que la mayoría debido a la posibilidad de descarga eléctrica de los paneles solares generadores de electricidad, el uso sin precedentes del OBSS y la falta de planificación y entrenamiento de caminatas espaciales para el procedimiento improvisado. Sin embargo, Parazynski pudo reparar el daño según lo planeado y el conjunto reparado se desplegó por completo. [15] Además, el OBSS se dejará en la Estación Espacial Internacional debido a su demostrada versatilidad y capacidad de permanecer en la estación durante períodos de tiempo más largos.
Durante la STS-120, se detectó un problema en la junta rotatoria alfa solar de estribor (SARJ). Esta junta, junto con un dispositivo similar en el lado de babor de la estructura de celosía de la estación, hace girar los grandes paneles solares para mantenerlos orientados hacia el sol. Se observaron vibraciones excesivas y picos de alta corriente en el motor de accionamiento de los paneles, lo que dio como resultado la decisión de reducir sustancialmente el movimiento de la SARJ de estribor hasta que se entendiera la causa. Las inspecciones durante las EVA en la STS-120 y la STS-123 mostraron una extensa contaminación de virutas y desechos metálicos en el gran engranaje de accionamiento y confirmaron daños en el gran anillo de rodadura metálico en el corazón de la junta. [16] [17] La estación tenía suficiente potencia operativa para llevar a cabo su programa a corto plazo con solo impactos modestos en las operaciones, por lo que para evitar más daños, la junta se bloqueó en su lugar. [16]
El 25 de septiembre de 2008, la NASA anunció un progreso significativo en el diagnóstico de la fuente del problema del SARJ de estribor y un programa para repararlo en órbita. El programa de reparación comenzó con el vuelo del transbordador espacial Endeavour en STS-126 . La tripulación llevó a cabo el mantenimiento de los SARJ de estribor y babor, lubricando ambas juntas y reemplazando 11 de los 12 cojinetes de apoyo del SARJ de estribor. [18] [19] Se esperaba que este mantenimiento proporcionara una solución temporal al problema. Una solución a largo plazo es un plan de 10 EVA llamado 'SARJ-XL', que requiere la instalación de soportes estructurales entre los dos segmentos del SARJ y la inserción de un nuevo anillo de carrera entre ellos para reemplazar completamente la junta defectuosa. [20] Sin embargo, tras la limpieza y lubricación de la junta, los resultados que se han observado hasta ahora han sido extremadamente alentadores, hasta el punto de que ahora se cree que la junta podría ser mantenida mediante el mantenimiento ocasional de las EVA por parte de los equipos residentes de la estación. No obstante, será necesario algún tiempo para analizar por completo los datos del SARJ antes de tomar una decisión sobre el futuro de la junta. [21]
El 14 de enero de 2009, una secuencia de comandos incorrecta provocó que el sistema de control de propulsión del cohete de mantenimiento de altitud orbital del módulo de servicio Zvezda fallara durante una maniobra de reimpulso de altitud. Esto dio lugar a vibraciones resonantes en la estructura de la estación que persistieron durante más de dos minutos. [22] Aunque no se informó de daños en la estación de inmediato, algunos componentes pueden haber sufrido tensiones que excedan sus límites de diseño. Un análisis posterior confirmó que era poco probable que la estación hubiera sufrido daños estructurales y parece que "las estructuras seguirán cumpliendo su capacidad de vida útil normal". Se están realizando más evaluaciones. [23]
El radiador S1-3 tiene un panel de enfriamiento dañado que puede requerir reparación o reemplazo en órbita, ya que el daño puede tener el potencial de crear una fuga en el Sistema de Control Térmico Externo (ETCS) de la estación, posiblemente provocando una pérdida inaceptable del refrigerante de amoníaco. [24]
Hay seis radiadores de este tipo, tres en la estructura de estribor y tres en la de babor, cada uno de ellos formado por ocho paneles. Se presentan como grandes objetos plisados de color blanco que se extienden en dirección a popa desde las estructuras, entre los módulos habitables centrales y los grandes paneles solares situados en los extremos de la estructura de la estructura, y controlan la temperatura de la ISS al expulsar el exceso de calor al espacio. Los paneles tienen dos caras y emiten radiación desde ambos lados, con amoníaco circulando entre las superficies superior e inferior. [24]
El problema se detectó por primera vez en imágenes de la Soyuz en septiembre de 2008, pero no se pensó que fuera grave. [25] Las imágenes mostraron que la superficie de un subpanel se había desprendido de la estructura central subyacente, posiblemente debido al impacto de un micrometeorito o de escombros. También se sabe que una cubierta de propulsor del módulo de servicio, arrojada durante una caminata espacial en 2008, había golpeado el radiador S1, pero su efecto, si lo hubo, no se ha determinado. Imágenes posteriores durante el vuelo de la STS-119 despertaron preocupaciones de que la fatiga estructural, debido al estrés del ciclo térmico, podría causar una fuga grave en el circuito de enfriamiento de amoníaco, aunque hasta ahora no hay evidencia de una fuga o de degradación en el rendimiento térmico del panel. Se están considerando varias opciones de reparación, incluida la sustitución de todo el radiador S1 en un vuelo futuro, posiblemente con el regreso de la unidad dañada a tierra para un estudio detallado.
El 15 de mayo de 2009, el conducto de amoníaco del panel del radiador dañado se cerró mecánicamente desde el ETCS mediante el cierre de una válvula controlado por ordenador. La misma válvula se utilizó inmediatamente después para purgar el amoníaco del panel dañado. Esto elimina la posibilidad de una fuga de amoníaco del sistema de refrigeración a través del panel dañado. [24]
El 1 de agosto de 2010, una falla en el circuito de enfriamiento A (lado de estribor), uno de los dos circuitos de enfriamiento externos, dejó a la estación con solo la mitad de su capacidad de enfriamiento normal y sin redundancia en algunos sistemas. [26] [27] [28] El problema parecía estar en el módulo de la bomba de amoníaco que hace circular el fluido de enfriamiento de amoníaco. Varios subsistemas, incluidos dos de los cuatro CMG, se apagaron. La bomba de amoníaco averiada fue devuelta a la Tierra durante la misión STS-135 para someterse a un análisis de la causa raíz del fallo.
Las operaciones planificadas en la ISS se interrumpieron debido a una serie de EVA para solucionar el problema del sistema de refrigeración. Una primera EVA, realizada el sábado 7 de agosto de 2010, para reemplazar el módulo de bomba averiado, no se completó por completo debido a una fuga de amoníaco en una de las cuatro desconexiones rápidas. Una segunda EVA, realizada el miércoles 11 de agosto, retiró con éxito el módulo de bomba averiado. [29] [30] Se necesitó una tercera EVA para restablecer el funcionamiento normal del circuito A. [31] [32]
El 28 de junio de 2011, se predijo que un trozo de basura espacial no identificado pasaría cerca de la estación espacial con una probabilidad de colisión de 1 en 360. El objeto voló a una velocidad relativa de 29.000 mph (47.000 km/h) y a una distancia de solo 1.100 pies (340 m) de la estación. La advertencia de la posible colisión llegó menos de 15 horas antes del momento de máxima aproximación, lo que dejó tiempo insuficiente para planificar una maniobra de evasión, por lo que la tripulación de seis personas subió a bordo de las cápsulas Soyuz y cerró las escotillas de la estación y la Soyuz para prepararse para desacoplarse en caso de impacto. Cuatro minutos después del momento de máxima aproximación, los controladores de la misión dieron la señal de que todo estaba bien, lo que significaba que el peligro había pasado y la tripulación podía volver a trabajar. Esta fue la segunda vez que la tripulación tuvo que tomar tales precauciones a bordo de la estación espacial. [33]
Las cuatro unidades de conmutación de bus principal (MBSU, ubicadas en el armazón S0) controlan el enrutamiento de la energía desde las cuatro alas de los paneles solares al resto de la ISS. A fines de 2011, la MBSU-1, aunque todavía enrutaba la energía correctamente, dejó de responder a los comandos o enviar datos que confirmaran su estado, y estaba programado que se la cambiara en la siguiente EVA disponible. En cada MBSU, dos canales de energía alimentan 160 V CC desde los paneles a dos convertidores de energía CC a CC (DDCU) que suministran la energía de 124 V utilizada en la estación. Ya había una MBSU de repuesto a bordo, pero la EVA del 30 de agosto de 2012 no se completó cuando un perno que se estaba apretando para terminar la instalación de la unidad de repuesto se atascó antes de asegurar la conexión eléctrica. [34] La pérdida de la MBSU-1 limitó la estación al 75% de su capacidad de energía normal, lo que requirió limitaciones menores de las operaciones normales hasta que se resolvió el problema.
Se programó una segunda EVA para apretar el perno resistente, para completar la instalación del MBSU-1 de reemplazo en un intento de restaurar la potencia total, para el miércoles 5 de septiembre. [35] [36] Sin embargo, mientras tanto, una tercera ala del panel solar se desconectó debido a algún fallo en la Unidad de Conmutación de Corriente Continua (DCSU) de ese panel o su sistema asociado, reduciendo aún más la potencia de la ISS a solo cinco de las ocho alas del panel solar por primera vez en varios años.
El 5 de septiembre de 2012, en una segunda EVA de 6 horas para reemplazar a MBSU-1, los astronautas Suni Williams y Aki Hoshide restauraron con éxito la ISS al 100% de su potencia. [37]
La ISS tiene dos CDRA (conjuntos de eliminación de dióxido de carbono) del tamaño de un bastidor para redundancia, con el CDRA principal del laboratorio y el CDRA del Nodo 3 como respaldo apagado debido a problemas con válvulas atascadas en el Nodo 3. Puede intervenir como respaldo si es necesario, pero no es el CDRA preferido debido a los problemas con las válvulas selectoras de aire atascadas (ASV). El segmento ruso tiene sus propios depuradores de dióxido de carbono, pero no son suficientes para toda la ISS. [38]
El 16 de junio de 2012, el CDRA del laboratorio se apagó repentinamente. Este problema se debió a un fallo del segundo de los tres sensores de temperatura (el primero había fallado anteriormente) y se restableció rápidamente. Sin embargo, pronto se apagó de nuevo, el 20 de junio, debido a los datos erráticos del único sensor de temperatura restante. La ISS decidió poner el CDRA del laboratorio en modo de espera y activar el CDRA del Nodo 3 en su lugar, incluso con sus problemas de atascamiento de válvulas.
El 9 de mayo de 2013, alrededor de las 10:30 am CDT, la tripulación de la ISS informó haber visto pequeños copos blancos que se alejaban flotando de la estructura de celosía de la Estación. [39] El análisis de los informes de la tripulación y las imágenes captadas por cámaras externas confirmaron una fuga de refrigerante de amoníaco . Dos días después se realizó una caminata espacial para inspeccionar y posiblemente reemplazar una caja de control de bomba que se sospechaba que tenía fugas. [40]
A principios de septiembre, se retiró y reemplazó una de las válvulas selectoras de aire del CDRA, pero los problemas con válvulas atascadas persistieron y el Nodo 3 tuvo que reiniciarse varias veces. En ese momento, la ISS no tenía nuevos ASV para instalar, por lo que, si surgían más problemas, tendría que depender de la reinstalación de válvulas utilizadas anteriormente que conservaron como respaldo de "contingencia", que se encuentran en un estado degradado. [41]
El 29 de agosto de 2018, a las 19:00 EDT, se observó una pequeña fuga de presión en el segmento ruso de la ISS. Se permitió a la tripulación dormir mientras los controladores de la misión determinaban que no había peligro para ellos, y la investigación al día siguiente reveló un agujero de 2 mm cerca de la escotilla de la nave espacial Soyuz. [42] El agujero se cubrió temporalmente con cinta Kapton y luego con un kit de parches a bordo. Ninguno fue suficiente para tapar completamente la fuga. Posteriormente se aplicó sellador, que finalmente estabilizó la presión de la estación. [42] [43] El agujero fue identificado como un agujero de perforación hecho con una "mano inestable", posiblemente durante la fabricación o cuando ya estaba en órbita, según el jefe de Roscosmos , Dmitry Rogozin . [44] [45]
En septiembre de 2019, se detectó una fuga de aire más alta de lo normal en la estación. [46] En agosto de 2020, después de que la fuga hubiera aumentado ligeramente, la tripulación de la ISS comenzó a investigar el problema. El 29 de septiembre de 2020, se aisló la fuga en el módulo de servicio Zvezda . [47] La fuga se rastreó el 15 de octubre y se intentó repararla. [48] [49] Otra fuga en la misma sección ha llevado a considerar sellar la sección afectada utilizando reservas de oxígeno, pero esto afectaría el funcionamiento general de la ISS. [49] A pesar de los múltiples intentos de investigar y sellar las fugas durante varios años, todavía están presentes a partir de junio de 2024. Roscosmos está limitando el uso del área afectada y toma medidas adicionales durante las operaciones de carga en las naves espaciales Progress acopladas. Los riesgos relacionados con la fuga se clasifican como de alta probabilidad y alta consecuencia. [50]