El proceso de montaje de la Estación Espacial Internacional (ISS) ha estado en marcha desde la década de 1990. Zarya , el primer módulo 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 próximo 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 dos astronautas o cosmonautas estuviera en la ISS de forma permanente. .
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). ft) de largo y una tripulación de siete personas. [1] La construcción de la estación completa requirió más de 40 vuelos de montaje. A partir de 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 que generalmente se denomina órbita terrestre baja (la altura real varía con el tiempo en varios kilómetros debido a la resistencia atmosférica y los repuntes ). Orbita la Tierra en un período de aproximadamente 90 minutos; en agosto de 2007 había completado más de 50.000 órbitas desde el lanzamiento de Zarya el 20 de noviembre de 1998.
Se programó un total de 14 módulos presurizados principales para formar parte de la ISS para su fecha de finalización en 2010. [2] Se les adjuntará una serie de secciones presurizadas más pequeñas ( nave espacial Soyuz (permanentemente 2 como botes salvavidas - rotaciones de 6 meses), Progress transporters (2 o más), las esclusas de aire Quest y Pirs , así como periódicamente el Vehículo de Transferencia H-II ).
El segmento orbital de EE. UU. Se completó en 2011 después de la instalación del espectrómetro magnético alfa durante la misión STS-134 . El conjunto del segmento orbital ruso ha estado en una pausa indefinida desde la instalación del módulo Rassvet en 2010 durante la misión STS-132 . El Rassvet módulo de la ISS en este momento originalmente iba a ser la prueba dinámica maqueta sobre el terreno de la ahora cancelado Science Power Platform . No existe un módulo de laboratorio de ciencias dedicado en el segmento orbital ruso a partir de 2020. El NaukaOriginalmente, se suponía que el módulo de laboratorio de ciencias se entregaría a la ISS en 2007, pero los sobrecostos y los problemas de control de calidad lo han retrasado durante más de una década. El plan actual es que Nauka se entregue a mediados de 2021, seguido del módulo nodal Prichal que se entregará en el tercer trimestre de 2021. Nauka tendrá nuevas habitaciones para la tripulación, equipo de soporte vital que puede producir oxígeno y agua, y una nueva cocina. . Hay planes para agregar 2 o 3 módulos más que se conectarían a Prichal a mediados de la década de 2020. La adición de más módulos rusos en 2021-25 ayudará al Zvezda módulo en gran medida porque de Zvezda ordenadores centrales de mando instalados originalmente ya no funcionan (tresLas laptops ThinkPad son ahora las computadoras de comando central de Zvezda ) y sus generadores de oxígeno Elektron no son reemplazables y han pasado de su fecha de vencimiento. En los módulos rusos todo el hardware se lanza con el equipo instalado de forma permanente. Es imposible reemplazar el hardware como en el segmento orbital de EE. UU. Con sus aberturas de trampilla muy anchas de 51 pulgadas (105 cm) entre módulos. Este problema potencial con el Zvezda se hizo evidente cuando en octubre de 2020 el inodoro, el horno y el Elektron funcionaron mal al mismo tiempo y los cosmonautas a bordo tuvieron que hacer reparaciones de emergencia. [3]
La ISS, cuando esté terminada, consistirá en un conjunto de módulos presurizados comunicantes conectados a una armadura , en la que se unen cuatro pares grandes de módulos fotovoltaicos (paneles solares). Los módulos presurizados y la cercha son perpendiculares: la cercha se extiende de estribor a babor y la zona habitable se extiende en el eje de popa - proa . Aunque durante la construcción de la estación de actitud puede variar, cuando los cuatro módulos fotovoltaicos están en su posición definitiva el eje de popa hacia adelante será paralela al vector velocidad. [4]
Además de los vuelos de montaje y utilización, se requieren aproximadamente 30 vuelos de naves espaciales Progress para proporcionar logística hasta 2010. Todos los vehículos que visitan la ISS entregarán y serán entregados equipos experimentales, combustible y consumibles: el SpaceX Dragon , el Russian Progress, el European El ATV, el HTV japonés y la masa de la estación espacial serán transportados de regreso a las instalaciones de la Tierra en el Dragón. [5]
Después del desastre del transbordador espacial Columbia el 1 de febrero de 2003, hubo cierta incertidumbre sobre el futuro de la EEI. La subsiguiente suspensión de dos años y medio del programa del Transbordador Espacial de Estados Unidos , seguida de problemas para reanudar las operaciones de vuelo en 2005, fueron obstáculos importantes. [ cita requerida ]
El programa del Transbordador Espacial reanudó el vuelo el 26 de julio de 2005, con la misión STS-114 de Discovery . Esta misión a la ISS tenía como objetivo probar las nuevas medidas de seguridad implementadas desde el desastre de Columbia y entregar suministros a la estación. Aunque la misión tuvo éxito sin problemas, no estuvo exenta de riesgos; El tanque externo arrojó espuma , lo que llevó a la NASA a anunciar que las misiones futuras estarían en tierra hasta que se resolviera este problema. [ cita requerida ]
Entre el desastre de Columbia y la reanudación de los lanzamientos del transbordador, los intercambios de tripulaciones se llevaron a cabo utilizando únicamente la nave espacial rusa Soyuz . A partir de la Expedición 7 , se lanzaron tripulaciones de guardia 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 a la planificada, 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 requerida ]
Se hicieron muchos cambios a la ISS originalmente planeada, incluso antes del desastre de Columbia . Los módulos y otras estructuras fueron cancelados o reemplazados, y el número de vuelos de Shuttle a la ISS se redujo de los números previamente planeados. Sin embargo, más del 80% del hardware destinado a formar parte de la ISS a finales de la década de 1990 estaba en órbita y ahora forma parte de la configuración de la ISS. [ cita requerida ]
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, lo que se sumó a retrasos anteriores debido a problemas del transbordador y las limitaciones presupuestarias de la agencia espacial rusa. [ cita requerida ]
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 tenía previsto completar la ISS para 2010. [6]
En mayo de 2009, se estableció una tripulación de seis personas después de 12 vuelos de construcción del transbordador después de la segunda misión STS-121 "Regreso al vuelo" . Los requisitos para aumentar el tamaño de la tripulación incluían un mayor apoyo ambiental en la ISS, un segundo Soyuz atracado permanentemente en la estación para funcionar como un segundo 'bote salvavidas', vuelos Progress más frecuentes para proporcionar el doble de consumibles, más combustible para maniobras de elevación de la órbita y una línea de suministro suficiente de equipo experimental. [ cita requerida ] A partir de noviembre de 2020, la capacidad de la tripulación aumentó a siete debido al lanzamiento de Crew Dragon por parte de SpaceX , que puede transportar 4 astronautas a la ISS.
Las adiciones posteriores incluyeron el Módulo de Actividad Expandible de Bigelow (BEAM) en 2016, y se planean numerosos componentes rusos como parte de la construcción en órbita de OPSEK . [ cita requerida ]
La ISS se compone de 16 módulos presurizados: cinco módulos rusos ( Zarya, Pirs , Zvezda , Poisk y Rassvet ), ocho módulos estadounidenses ( BEAM , [7] Leonardo , Harmony , Quest , Tranquility , Unity , Cupola y Destiny ), dos módulos japoneses (el JEM-ELM-PS y JEM-PM ) y un módulo europeo ( Columbus ).
Está previsto que se agreguen a la estación al menos dos módulos presurizados rusos más. [8] Nauka se convertirá en el módulo de laboratorio principal en el segmento ruso [9] y Prichal es un nodo de acoplamiento esférico con seis puertos de acoplamiento.
Aunque no está acoplado permanentemente a la ISS, los Módulos Logísticos de Propósitos Múltiples (MPLM) formaron parte de la ISS durante algunas misiones del Transbordador. Se adjuntó un MPLM a Harmony (inicialmente a Unity ) y se utilizó para reabastecimiento y vuelos de logística. [ cita requerida ]
Las naves espaciales unidas a la ISS también amplían el volumen presurizado. Al menos una nave espacial Soyuz siempre está acoplada 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. [10] Los módulos desactivados y desactivados se muestran en gris.
Elemento | Vuelo de montaje | Fecha de lanzamiento | Vehículo de lanzamiento | Largo | Diámetro | Masa | Vista aislada | Vista de estación |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Zarya (FGB) | 1A / R | 1998-11-20 | Protón-K | 12,56 m (41,2 pies) | 4,1 m (13 pies) | 24,968 kg (55,045 libras) | ||
Unidad (nodo 1) | 2A | 1998-12-04 | Endeavour del transbordador espacial ( STS-88 ) | 5,5 m (18 pies) | 4,3 m (14 pies) | 11,895 kg (26,224 libras) | ||
PMA-1 | 1,86 m (6 pies 1 pulg) | 1,9 m (6 pies 3 pulgadas) | 1.589 kg (3.503 libras) | |||||
PMA-2 | 1,86 m (6 pies 1 pulg) | 1,9 m (6 pies 3 pulgadas) | 1.376 kg (3.034 libras) | |||||
Zvezda (módulo de servicio) | 1R | 2000-07-12 | Protón-K | 13,1 m (43 pies) | 4,2 m (14 pies) | 24,604 kg (54,243 libras) | ||
Truss Z1 | 3A | 2000-10-11 | Descubrimiento del transbordador espacial ( STS-92 ) | |||||
PMA-3 | 1,86 m (6 pies 1 pulg) | 1,9 m (6 pies 3 pulgadas) | 1.183 kg (2.608 libras) | |||||
Arreglos solares y celosías P6 | 4A | 2000-11-30 | Esfuerzo del transbordador espacial ( STS-97 ) | |||||
Destiny (laboratorio de EE. UU.) | 5A | 2001-02-07 | Transbordador espacial Atlantis ( STS-98 ) | 9,2 m (30 pies) | 4,3 m (14 pies) | 14,515 kg (32,000 libras) | ||
ESP-1 | 5A.1 | 2001-03-08 | Descubrimiento del transbordador espacial ( STS-102 ) | |||||
Canadarm2 (SSRMS) | 6A | 2001-04-19 | Endeavour del transbordador espacial ( STS-100 ) | |||||
Misión (esclusa de aire conjunta) | 7A | 2001-07-12 | Transbordador espacial Atlantis ( STS-104 ) | 5,5 m (18 pies) | 4,0 m (13,1 pies) | 9,923 kg (21,876 libras) | ||
Pirs (compartimento de acoplamiento) | 4R | 2001-09-14 | Soyuz-U ( Progress M-SO1 ) | 4,9 m (16 pies) | 2,55 m (8,4 pies) | 3.838 kg (8.461 libras) | ||
Truss S0 [11] | 8A | 2002-04-08 | Transbordador espacial Atlantis ( STS-110 ) | |||||
Sistema base móvil | UF2 | 2002-06-05 | Esfuerzo del transbordador espacial ( STS-111 ) | |||||
Truss S1 | 9A | 2002-10-07 | Transbordador espacial Atlantis ( STS-112 ) | |||||
Armadura P1 | 11A | 2002-11-23 | Esfuerzo del transbordador espacial ( STS-113 ) | |||||
ESP-2 | LF1 | 2005-07-26 | Descubrimiento del transbordador espacial ( STS-114 ) | |||||
Arreglos solares y celosías P3 / P4 [12] | 12A | 2006-09-09 | Transbordador espacial Atlantis ( STS-115 ) | |||||
Truss P5 [13] | 12A.1 | 2006-12-09 | Descubrimiento del transbordador espacial ( STS-116 ) | |||||
Arreglos solares y celosías S3 / S4 | 13A | 2007-06-08 | Transbordador espacial Atlantis ( STS-117 ) | |||||
Armadura S5 | 13A.1 | 2007-08-08 | Endeavour del transbordador espacial ( STS-118 ) | |||||
ESP -3 | ||||||||
Armonía (nodo 2) | 10 A | 2007-10-23 | Descubrimiento del transbordador espacial ( STS-120 ) | 7,2 metros (24 pies) | 4,4 m (14 pies) | 14.300 kg (31.500 libras) | ||
Reubicación de la armadura P6 | ||||||||
Columbus (Laboratorio Europeo) [14] | 1E | 2008-02-07 | Transbordador espacial Atlantis ( STS-122 ) | 7 m (23 pies) | 4,5 m (15 pies) | 12,800 kg (28,219 libras) | ||
Dextre (SPDM) | 1J / A | 2008-03-11 | Esfuerzo del transbordador espacial ( STS-123 ) | |||||
Módulo de logística de experimentos (ELM) | 4,21 m (13,8 pies) | 4,39 m (14,4 pies) | 8.386 kg (18.488 libras) | |||||
Módulo presurizado JEM (JEM-PM) [15] [16] | 1J | 2008-05-31 | Descubrimiento del transbordador espacial ( STS-124 ) | 11,19 m (36,7 pies) | 4,39 m (14,4 pies) | 15.900 kg (35.100 libras) | ||
Sistema de manipulación remota JEM (JEMRMS) | ||||||||
Arreglos solares y celosías S6 | 15A | 15-03-2009 | Descubrimiento del transbordador espacial ( STS-119 ) | |||||
Instalación expuesta de Kibo (JEM-EF) | 2J / A | 15-07-2009 | Endeavour del transbordador espacial ( STS-127 ) | |||||
Poisk (MRM-2) [17] [18] | 5R | 2009-11-10 | Soyuz-U ( Progress M-MIM2 ) | |||||
ELC-1 | ULF3 | 2009-11-16 | Transbordador espacial Atlantis ( STS-129 ) | |||||
ELC-2 | ||||||||
Tranquilidad (nodo 3) | 20A | 2010-02-08 | Esfuerzo del transbordador espacial ( STS-130 ) | 6,706 m (22,00 pies) | 4,48 m (14,7 pies) | 19.000 kg (42.000 libras) | ||
Cúpula | ||||||||
Rassvet (MRM-1) [19] | ULF4 | 2010-05-14 | Transbordador espacial Atlantis ( STS-132 ) | |||||
Leonardo (PMM) | ULF5 | 2011-02-24 | Descubrimiento del transbordador espacial ( STS-133 ) | 6,6 metros (22 pies) | 4,57 m (15,0 pies) | 4.082 kg (8.999 libras) | ||
ELC-4 | ||||||||
AMS-02 | ULF6 | 2011-05-16 | Endeavour del transbordador espacial ( STS-134 ) | |||||
OBSS | ||||||||
ELC-3 | ||||||||
HRSGF | CRS SpX-2 | 2013-03-13 | Falcon 9 ( SpaceX CRS-2 ) | |||||
VIGA [20] | CRS SpX-8 | 2016-04-08 | Falcon 9 ( SpaceX CRS-8 ) | |||||
IDA-2 [21] [22] | CRS SpX-9 | 2016-07-18 | Falcon 9 ( SpaceX CRS-9 ) | |||||
IDA-3 [23] | CRS SpX-18 | 2019-07-25 | Falcon 9 ( SpaceX CRS-18 ) | |||||
Bartolomeo [24] | CRS SpX-20 | 2020-03-06 | Falcon 9 ( SpaceX CRS-20 ). | |||||
Esclusa de aire Bishop de Nanoracks | CRS SpX-21 | 2020-12-06 | Falcon 9 ( SpaceX CRS-21 ) | |||||
iROSA [a] | CRS SpX-22 | 2021-06-03 | Falcon 9 ( SpaceX CRS-22 ) | |||||
Nauka (MLM) [25] | 3R | 2021-07-21 | Protón-M | 13 m (43 pies) | 4,25 m (13,9 pies) | 20,300 kg (44,800 libras) | ||
Brazo robótico europeo |
Se crearon los siguientes módulos, pero no se han utilizado en planes futuros para la ISS a partir de enero de 2021.
La ISS está acreditada como el artículo más caro jamás construido, con un costo de alrededor de $ 150 mil millones (USD), [33] haciéndolo más caro que Skylab (con un costo de $ 2,2 mil millones) [34] y Mir ($ 4,2 mil millones). [35]
La capacidad de [Dragon] para devolver mercancías es actualmente única porque todos los demás barcos de suministro regular - el Vehículo de Transferencia Automatizada (ATV) de Europa, el HTV de Japón (o "Kounotori") y el Progreso de Rusia - todos se queman durante el reingreso controlado.