Actividad extravehicular

La actividad extravehicular ( EVA ) es cualquier actividad realizada por un astronauta o cosmonauta fuera de una nave espacial más allá de la atmósfera apreciable de la Tierra . El término se aplica más comúnmente a un paseo espacial realizado fuera de una nave que orbita la Tierra (como la Estación Espacial Internacional ). El 18 de marzo de 1965, Alexei Leonov se convirtió en el primer humano en realizar una caminata espacial, saliendo de la cápsula durante la misión Voskhod 2 durante 12 minutos y 9 segundos. El término también se aplica a la exploración de la superficie lunar (comúnmente conocida como paseos lunares ) realizada por seis pares de astronautas estadounidenses en elPrograma Apollo de 1969 a 1972. El 20 de julio de 1969, Neil Armstrong se convirtió en el primer ser humano en realizar una caminata lunar, fuera de su módulo de aterrizaje lunar en el Apolo 11 durante 2 horas y 31 minutos. En las últimas tres misiones a la Luna, los astronautas también realizaron EVA en el espacio profundo al regresar a la Tierra, para recuperar latas de película del exterior de la nave espacial. Los astronautas Pete Conrad , Joseph Kerwin y Paul Weitz también utilizaron EVA en 1973 para reparar los daños del lanzamiento en Skylab , la primera estación espacial de los Estados Unidos.

El cosmonauta Sergey Volkov trabaja fuera de la Estación Espacial Internacional el 3 de agosto de 2011.
Stephen Robinson montando el Canadarm2 durante STS-114 , haciendo una primera reparación en vuelo del Transbordador Espacial. La masa de tierra en el telón de fondo es la región de Bari de Somalia .

Un EVA "Stand-up" (SEVA) es cuando un astronauta no abandona completamente una nave espacial, pero depende completamente del traje espacial para el apoyo ambiental. [1] Su nombre deriva del astronauta "de pie" en la escotilla abierta, generalmente para grabar o ayudar a un astronauta que camina por el espacio.

Los EVA pueden estar atados (el astronauta está conectado a la nave espacial; el oxígeno y la energía eléctrica se pueden suministrar a través de un cable umbilical ; no se necesita propulsión para regresar a la nave espacial) o sin ataduras. Las caminatas espaciales sin ataduras solo se realizaron en tres misiones en 1984 utilizando la Unidad de maniobras tripuladas (MMU), y en una prueba de vuelo en 1994 del Simplified Aid For EVA Rescue (SAFER), un dispositivo de seguridad que se usa en EVA estadounidenses atados.

La Unión Soviética / Rusia, los Estados Unidos, Canadá, la Agencia Espacial Europea y China han realizado EVA.

Los planificadores de la NASA inventaron el término actividad extravehicular (abreviado con el acrónimo EVA) a principios de la década de 1960 para el programa Apollo para hacer aterrizar hombres en la Luna, porque los astronautas dejarían la nave espacial para recolectar muestras de material lunar y realizar experimentos científicos. Para respaldar este y otros objetivos de Apolo, el programa Gemini se escindió para desarrollar la capacidad de los astronautas para trabajar fuera de una nave espacial en órbita terrestre de dos hombres. Sin embargo, la Unión Soviética era ferozmente competitiva al mantener el liderazgo inicial que había ganado en vuelos espaciales tripulados, por lo que el Partido Comunista Soviético , liderado por Nikita Khrushchev , ordenó la conversión de su cápsula Vostok de un solo piloto en una nave para dos o tres personas. llamado Voskhod , para competir con Géminis y Apolo . [2] Los soviéticos pudieron lanzar dos cápsulas Voskhod antes de que Estados Unidos pudiera lanzar su primer Gemini tripulado.

La aviónica del Voskhod requería enfriamiento por aire de la cabina para evitar el sobrecalentamiento, por lo tanto, se requería una esclusa de aire para que el cosmonauta que caminaba por el espacio saliera y volviera a ingresar a la cabina mientras permanecía presurizado. Por el contrario, la aviónica Gemini no requería refrigeración por aire, lo que permitía al astronauta que caminaba por el espacio salir y volver a entrar en la cabina despresurizada a través de una escotilla abierta. Debido a esto, los programas espaciales estadounidenses y soviéticos desarrollaron diferentes definiciones para la duración de un EVA. La definición soviética (ahora rusa ) comienza cuando la escotilla exterior está abierta y el cosmonauta está en el vacío . Un EVA estadounidense comenzó cuando el astronauta tenía al menos la cabeza fuera de la nave espacial. [3] EE.UU. ha cambiado su definición de EVA desde entonces. [ cita requerida ]

Primera caminata espacial

Alexei Leonov realiza la primera caminata espacial durante Voskhod 2

El primer EVA fue realizado el 18 de marzo de 1965 por el cosmonauta soviético Alexei Leonov , quien pasó 12 minutos y 9 segundos fuera de la nave espacial Voskhod 2 . Con una mochila de metal blanco que contenía 45 minutos de respiración y oxígeno presurizado, Leonov no tenía más medios para controlar su movimiento que tirar de su correa de 15,35 m (50,4 pies). Después del vuelo, afirmó que fue fácil, pero su traje espacial se infló por la presión interna contra el vacío del espacio, poniéndose tan rígido que no pudo activar el obturador de su cámara montada en el pecho. [4]

Al final de su caminata espacial, el endurecimiento del traje provocó un problema más grave: Leonov tuvo que volver a entrar en la cápsula a través de la esclusa de aire de tela inflable, de 1,2 m (3 pies 11 pulgadas) de diámetro y 2,5 m (8 pies 2 pulgadas). largo. Entró incorrectamente en la esclusa de aire de cabeza y se atascó de lado. No podía volver a entrar sin reducir la presión en su traje, arriesgándose a " doblarse ". Esto agregó otros 12 minutos a su tiempo en el vacío, y se recalentó 1.8 ° C (3.2 ° F) por el esfuerzo. Pasarían casi cuatro años antes de que los soviéticos probaran otro EVA. Interpretaron erróneamente a la prensa lo difícil que le resultaba a Leonov trabajar en la ingravidez y ocultaron los problemas encontrados hasta después del final de la Guerra Fría . [4] [5]

Proyecto Géminis

Ed White realiza la primera caminata espacial estadounidense durante Gemini IV

La primera caminata espacial estadounidense fue realizada el 3 de junio de 1965 por Ed White desde el segundo vuelo tripulado de Gemini , Gemini IV , durante 21 minutos. White estaba atado a la nave espacial y se le suministró oxígeno a través de un umbilical de 7,6 m (25 pies) , que también transportaba comunicaciones e instrumentación biomédica. Fue el primero en controlar su movimiento en el espacio con una Unidad de Maniobra de Mano , que funcionó bien pero solo transportaba suficiente propulsor durante 20 segundos. White encontró su correa útil para limitar su distancia de la nave espacial, pero difícil de usar para moverse, contrariamente a la afirmación de Leonov. [4] Sin embargo, un defecto en el mecanismo de cierre de la escotilla de la cápsula causó dificultades para abrir y cerrar la escotilla, lo que retrasó el inicio del EVA y puso a White y su compañero de tripulación en riesgo de no regresar con vida a la Tierra. [6]

No se planearon EVA en los próximos tres vuelos de Gemini. El próximo EVA estaba planeado para ser realizado por David Scott en Gemini VIII , pero esa misión tuvo que ser abortada debido a un mal funcionamiento crítico de la nave espacial antes de que el EVA pudiera llevarse a cabo. Los astronautas en los siguientes tres vuelos de Gemini ( Eugene Cernan , Michael Collins y Richard Gordon ) realizaron varios EVA, pero ninguno pudo trabajar con éxito durante largos períodos fuera de la nave espacial sin cansarse y sobrecalentarse. Cernan intentó pero no pudo probar una Unidad de Maniobra de Astronautas de la Fuerza Aérea que incluía un sistema de oxígeno autónomo.

El 13 de noviembre de 1966, Edwin "Buzz" Aldrin se convirtió en el primero en trabajar con éxito en el espacio sin cansarse durante Gemini XII , la última misión de Gemini. Aldrin trabajó fuera de la nave espacial durante 2 horas y 6 minutos, además de dos EVA de pie en la escotilla de la nave espacial durante 3 horas y 24 minutos adicionales. El interés de Aldrin por el buceo inspiró el uso del entrenamiento con EVA bajo el agua para simular la ingravidez, que se ha utilizado desde entonces para permitir que los astronautas practiquen técnicas para evitar el desperdicio de energía muscular.

Primera transferencia de tripulación de EVA

El 16 de enero de 1969, los cosmonautas soviéticos Aleksei Yeliseyev y Yevgeny Khurnov se transfirieron de Soyuz 5 a Soyuz 4 , que estaban acoplados juntos. Esta fue la segunda EVA soviética, y pasarían casi otros nueve años antes de que los soviéticos realizaran la tercera. [4]

Apolo lunar EVA

Buzz Aldrin camina sobre la Luna durante la pionera misión Apolo 11 en 1969

Los astronautas estadounidenses Neil Armstrong y Buzz Aldrin realizaron el primer EVA en la superficie lunar el 21 de julio de 1969 ( UTC ), después de aterrizar su nave espacial Apollo 11 Lunar Module . Esta primera caminata lunar, utilizando sistemas de soporte vital portátiles autónomos , duró 2 horas y 36 minutos. Se realizaron un total de quince paseos lunares entre seis tripulaciones de Apollo, incluidos Charles "Pete" Conrad , Alan Bean , Alan Shepard , Edgar Mitchell , David Scott , James Irwin , John Young , Charles Duke , Eugene Cernan y Harrison "Jack" Schmitt. . Cernan fue el último astronauta del Apolo en pisar la superficie de la Luna. [4]

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Charles Duke con un martillo en la superficie lunar.

El piloto del módulo de comando del Apolo 15 , Al Worden, hizo un EVA el 5 de agosto de 1971, en el viaje de regreso de la Luna, para recuperar una película y un recipiente de grabación de datos del módulo de servicio. Fue asistido por el piloto del módulo lunar James Irwin de pie en la escotilla del módulo de comando. Este procedimiento fue repetido por Ken Mattingly y Charles Duke en el Apolo 16 , y por Ronald Evans y Harrison Schmitt en el Apolo 17 . [4]

EVA posteriores al Apolo

Las primeras reparaciones de EVA de una nave espacial fueron realizadas por Charles "Pete" Conrad , Joseph Kerwin y Paul J. Weitz el 26 de mayo, el 7 de junio y el 19 de junio de 1973, en la misión Skylab 2 . Rescataron la funcionalidad de la estación espacial Skylab dañada por el lanzamiento liberando un panel solar atascado , desplegando un escudo de calentamiento solar y liberando un relé de disyuntor atascado. La tripulación del Skylab 2 fabricó tres EVA, y las tres tripulaciones de Skylab fabricaron un total de diez EVA. [4] Descubrieron que las actividades en ingravidez requerían aproximadamente 2 1 ⁄ 2 veces más que en la Tierra porque muchos astronautas sufrían mareos espaciales al principio de sus vuelos. [7]

Después de Skylab, los Estados Unidos no fabricaron más EVA hasta la llegada del programa del Transbordador Espacial a principios de la década de 1980. En este período, los soviéticos reanudaron los EVA, haciendo cuatro desde las estaciones espaciales Salyut 6 y Salyut 7 entre el 20 de diciembre de 1977 y el 30 de julio de 1982. [4]

Cuando los Estados Unidos reanudaron los EVA el 7 de abril de 1983, los astronautas comenzaron a usar una Unidad de Movilidad Extravehicular (EMU) para soporte vital autónomo independiente de la nave espacial. STS-6 fue la primera misión del transbordador espacial durante la cual se realizó una caminata espacial. Además, por primera vez, los astronautas estadounidenses utilizaron una esclusa de aire para entrar y salir de la nave espacial como los soviéticos. En consecuencia, la definición estadounidense de la hora de inicio de EVA se redefinió para cuando el astronauta cambia la EMU a la energía de la batería. [ cita requerida ]

EVA chino

China se convirtió en el tercer país en llevar a cabo de forma independiente un EVA el 27 de septiembre de 2008 durante la misión Shenzhou 7 . El astronauta chino Zhai Zhigang completó una caminata espacial vistiendo el traje espacial Feitian desarrollado en China , con el astronauta Liu Boming vistiendo el traje espacial Orlan derivado de Rusia para ayudarlo. Zhai salió por completo de la nave, mientras Liu permanecía junto a la esclusa de aire, a horcajadas sobre el portal.

Hitos de capacidad

  • El primer paseo espacial sin ataduras fue realizado por el estadounidense Bruce McCandless II el 7 de febrero de 1984, durante la misión del transbordador espacial Challenger STS-41-B , utilizando la Unidad de maniobras tripuladas . Posteriormente se le unió Robert L. Stewart durante la caminata espacial de 5 horas y 55 minutos. Eugene Cernan intentó por primera vez una caminata espacial autónoma en 1966 en Gemini 9A , pero Cernan no pudo alcanzar la unidad de maniobras sin cansarse.
  • Los cosmonautas soviéticos Svetlana Savitskaya y Vladimir Dzhanibekov llevaron a cabo el primer trabajo de metal en un espacio abierto , que consistió en soldadura, soldadura fuerte y pulverización de metal el 25 de julio de 1984. Se utilizó una herramienta multipropósito especialmente diseñada para realizar estas actividades durante un período de 3 horas, 30 horas. EVA de un minuto fuera de la estación espacial Salyut 7. [8] [9] [10]
  • El primer EVA de tres personas se realizó el 13 de mayo de 1992, como el tercer EVA de STS-49 , el vuelo inaugural del Endeavour . [11] Pierre Thuot , Richard Hieb , y Thomas Akers llevó a cabo el EVA a mano captura y reparación de un no-funcional Intelsat VI-F3 satélite . Como de 2013era el único EVA de tres personas. [12]
  • El primer EVA en realizar una reparación en vuelo del transbordador espacial fue realizado por el estadounidense Steve Robinson el 3 de agosto de 2005, durante la misión "Regreso al vuelo" STS-114 . Robinson fue enviado a retirar dos rellenos de huecos que sobresalen del escudo térmico del Discovery , después de que los ingenieros determinaran que existía una pequeña posibilidad de que pudieran afectar al transbordador al volver a entrar. Robinson eliminó con éxito el material suelto mientras el Discovery estaba acoplado a la Estación Espacial Internacional .
  • El EVA más largo realizado en 2007, fue de 8 horas y 56 minutos, realizado por Susan Helms y James S. Voss el 11 de marzo de 2001. [13]
El astronauta estadounidense sin ataduras Bruce McCandless usa una unidad de maniobras tripulada . Foto tomada por Robert "Hoot" Gibson
Captura de Intelsat VI en 1992 en STS-49 . Esta captura manual de un satélite es la única EVA realizada hasta la fecha por tres astronautas.

Registros personales de duración acumulada

  • El ruso Anatoly Solovyev tiene el récord de la mayoría de los EVA y de la mayor duración acumulada gastada en EVA (16 EVA; 82 horas y 22 minutos).
  • Michael Lopez-Alegria tiene el récord estadounidense (10 EVA; 67 horas y 40 minutos).
  • Christer Fuglesang tiene el récord europeo (no ruso) (5 EVA; 31 horas y 55 minutos). [13]
  • Peggy Whitson tiene el récord de la mayoría de los EVA y la mayor duración acumulada gastada para una mujer (10 EVA, 60 horas y 21 minutos).

Primicias nacionales, étnicas y de género

  • La primera mujer en realizar un EVA fue la soviética Svetlana Savitskaya el 25 de julio de 1984, mientras estaba a bordo de la estación espacial Salyut 7 . Su EVA duró 3 horas y 35 minutos.
    • Las dos primeras mujeres en realizar un EVA juntas y el primer equipo de EVA totalmente femenino fueron Christina Koch y Jessica Meir el 18 de octubre de 2019, durante la Expedición 61 en la Estación Espacial Internacional . [14] [15] [16]
  • El primer EVA de un no soviético, no estadounidense fue realizado el 9 de diciembre de 1988 por Jean-Loup Chrétien de Francia durante una estadía de tres semanas en la estación espacial Mir .
  • El primer EVA de un afroamericano negro fue el 9 de febrero de 1995 por Bernard A. Harris Jr ..
  • El primer EVA de un astronauta japonés fue realizado el 25 de noviembre de 1997 por Takao Doi durante STS-87 .
  • El primer EVA de una persona nacida en Australia fue el 13 de marzo de 2001, de Andy Thomas (aunque es un ciudadano estadounidense naturalizado).
  • El primer EVA de un astronauta canadiense fue realizado el 22 de abril de 2001 por Chris Hadfield junto con el astronauta de la NASA Scott Parazynski durante la misión STS-100 para instalar Canadarm2 en la Estación Espacial Internacional . [17]
  • El primer EVA de un astronauta escandinavo fue realizado el 12 de diciembre de 2006 por Christer Fuglesang .
  • El primer EVA de un astronauta chino fue realizado el 27 de septiembre de 2008 por Zhai Zhigang durante la misión Shenzhou 7 . La caminata espacial, utilizando un traje espacial Feitian , convirtió a China en el tercer país en llevar a cabo un EVA de forma independiente.
  • El primer EVA de un astronauta italiano fue realizado el 9 de julio de 2013 por Luca Parmitano junto con el astronauta de la NASA Chris Cassidy durante la Expedición 36 en la Estación Espacial Internacional .
  • El primer EVA de un astronauta inglés fue el 15 de enero de 2016 por Tim Peake . [18]
    • Aunque el inglés-estadounidense Michael Foale realizó un EVA el 9 de febrero de 1995, voló como astronauta estadounidense en el programa de la NASA. [18]
Montaje de la Estación Espacial Internacional EVA realizado durante la misión STS-116 . Robert Curbeam (con franjas rojas) junto con Christer Fuglesang sobre el estrecho de Cook , Nueva Zelanda .
Anatoly Solovyev tiene el récord de tiempo dedicado durante las caminatas espaciales: más de 82 horas en 16 salidas separadas, visto aquí realizando un EVA fuera de la estación espacial Mir en 1997

La primera caminata espacial, realizada por el cosmonauta soviético Alexei Leonov, se conmemoró en 1965 con varios sellos del Bloque del Este (ver # Sellos de Alexei Leonov ). Dado que la Unión Soviética no publicó detalles de la nave espacial Voskhod en ese momento, la representación de la nave espacial en los sellos era puramente ficticia.

La Oficina de Correos de EE. UU. Emitió un sello postal en 1967 en conmemoración del primer paseo espacial estadounidense de Ed White . La imagen grabada tiene una representación precisa de la nave espacial Gemini IV y el traje espacial de White . [19]

Alexei Leonov, Voskhod 2, Primera caminata espacial
Emisión conmemorativa de la URSS de 1965
Logros en el espacio
Emisión conmemorativa estadounidense de 1967

Los "caminantes espaciales" de la NASA durante el programa del transbordador espacial fueron designados como EV-1, EV-2, EV-3 y EV-4 (asignados a especialistas de misión para cada misión, si corresponde). [20] [21]

Para los EVA de la Estación Espacial Internacional, la NASA empleó un procedimiento de campamento para reducir el riesgo de enfermedad por descompresión. [22] Esto fue probado por primera vez por la tripulación de la Expedición 12. Durante un campamento, los astronautas duermen durante la noche en la esclusa de aire antes de un EVA, lo que reduce la presión del aire a 10,2 psi (70 kPa), en comparación con la presión normal de la estación de 14,7 psi (101 kPa). [22] Pasar una noche a la presión de aire más baja ayuda a eliminar el nitrógeno del cuerpo, evitando así " las curvas ". [23] [24] Más recientemente, los astronautas han estado utilizando el protocolo de ejercicio ligero con traje en lugar de acampar para prevenir la enfermedad por descompresión. [25] [26]

  • Lista de registros acumulativos de caminatas espaciales
  • Lista de caminatas espaciales de la Estación Espacial Internacional
  • Lista de caminatas espaciales Mir
  • Lista de caminantes espaciales
  • Lista de paseos espaciales desde 2015
  • Lista de caminatas espaciales 2000-2014
  • Lista de paseos espaciales y paseos lunares 1965–1999
  • Omega Speedmaster
  • Suitport
  • The Age of Pioneers , película de 2017 sobre la primera caminata espacial

  1. ^ NASA (2007). "Stand-Up EVA" . NASA . Consultado el 21 de octubre de 2008 .
  2. ^ Siddiqi, Asif A. (2003a). Sputnik y el desafío espacial soviético . Gainesville: Prensa de la Universidad de Florida . ISBN 0-8130-2627-X.
  3. ^ Caminando hacia el Olimpo , p. ix.
  4. ^ a b c d e f g h Portree, David SF; Treviño, Robert C. (octubre de 1997). "Caminando hacia el Olimpo: una cronología de EVA" (PDF) . Monografías en la serie de historia aeroespacial n. ° 7 . Oficina de Historia de la NASA. págs. 1-2 . Consultado el 30 de julio de 2015 .
  5. ^ Rincón, Paul; Lachmann, Michael (13 de octubre de 2014). "El primer paseo espacial Cómo el primer humano en dar pasos en el espacio exterior casi no regresa a la Tierra" . BBC News . Archivado desde el original el 16 de febrero de 2016 . Consultado el 19 de octubre de 2014 .
  6. ^ Transcripción de historia oral / James A. McDivitt / Entrevistado por Doug Ward / Elk Lake, Michigan - 29 de junio de 1999.
  7. ^ Estudio de reutilización de Skylab , p. 3-53. Martin Marietta y Bendix para la NASA, septiembre de 1978.
  8. ^ Mark Wade. "Enciclopedia Astronautica Salyut 7 EP-4" . Astronautix.com. Archivado desde el original el 11 de noviembre de 2011 . Consultado el 18 de noviembre de 2011 .
  9. ^ "Una historia pictórica de la soldadura vista a través de las páginas del Welding Journal" . Sociedad Estadounidense de Soldadura . Consultado el 18 de noviembre de 2011 .
  10. ^ "Aniversario de la soldadura espacial" . RuSpace.com. 16 de julio de 2009 . Consultado el 18 de noviembre de 2011 .
  11. ^ NASA (2001). "STS-49" . NASA . Consultado el 7 de diciembre de 2007 .
  12. ^ Datos sobre trajes espaciales y caminatas espaciales (NASA.gov) Archivado el 3 de junio de 2013 en la Wayback Machine.
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  14. ^ "Paseo espacial de astronautas de la NASA fuera de la estación espacial internacional el 18 de octubre" . NASA. 18 de octubre de 2019 . Consultado el 18 de octubre de 2019 , a través de YouTube.
  15. ^ "Voor het eerst maakt vrouwelijk duo ruimtewandeling bij ISS" [Por primera vez, un dúo femenino está dando un paseo espacial en ISS]. nu.nl (en holandés). 18 de octubre de 2019.
  16. ^ García, Mark (18 de octubre de 2019). "NASA TV está transmitiendo en vivo ahora la primera caminata espacial de mujeres" . Blogs de la NASA . NASA . Consultado el 18 de octubre de 2019 .
  17. ^ "Paseos espaciales" . www.asc-csa.gc.ca . Consultado el 17 de noviembre de 2018 .
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  23. ^ NASA. "Informe de estado de la estación espacial internacional # 06-7" . NASA . Consultado el 17 de febrero de 2006 .
  24. ^ NASA. "Pasar el S'mores favor! Estación Crew 'acampa ' " . NASA . Consultado el 1 de abril de 2006 .
  25. ^ NASA. "Fisiología de EVA" . NASA . Consultado el 27 de abril de 2018 .
  26. ^ Brady, Timothy K. y Polk, James D. "Evaluación de la revisión por pares del protocolo previo a la respiración en el traje ligero (ISLE). Volumen 1" . NASA . Consultado el 27 de abril de 2018 .CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )

  • Proyecto de historia oral JSC de la NASA Walking to Olympus: An EVA Chronology PDF document.
  • Imagen de caminata espacial de astronauta
  • Notas del espacio en línea de NASDA
  • Unidad de movilidad extravehicular Apollo. Volumen 1: Descripción del sistema - 1971 (documento PDF)
  • Unidad de movilidad extravehicular Apollo. Volumen 2: Procedimientos operativos - 1971 (documento PDF)
  • Informe de desarrollo de actividades extravehiculares Skylab - 1974 (documento PDF)
  • Análisis de la Unidad de Movilidad Extravehicular del Transbordador Espacial - 1986 (documento PDF)
  • Libro de referencia de herramientas y equipos EVA del transbordador espacial de la NASA - 1993 (documento PDF)
  • Preparándose para un EVA estadounidense en la ISS - 2006