Historia y futuro del gran complejo orbital
La Estación Espacial Internacional, en inglés International Space Station (ISS), es un proyecto común de cinco agencias del espacio: la NASA (Estados Unidos), la Agencia Espacial Federal Rusa (Rusia), la Agencia Japonesa de Exploración Espacial (Japón), la Agencia Espacial Canadiense (Canadá) y la Agencia Espacial Europea (Europa).
La Agencia Espacial Brasileña (Brasil) participa a través de un contrato separado con la NASA. La Agencia Espacial Italiana tiene semejantemente contratos separados para las varias actividades no hechas en el marco de los trabajos de la ESA en la ISS (donde participa Italia también completamente).
La estación espacial está situada en órbita alrededor de la tierra en una altitud de aproximadamente 360 kilómetros, un tipo de órbita terrestre baja (la altura real varía en un cierto plazo por varios kilómetros debido a la fricción atmosférica y a las repetidas propulsiones). Da una órbita alrededor de la tierra en un período de cerca de 92 minutos.
De muchas maneras la ISS representa una fusión de las estaciones espaciales previamente previstas: MIR 2 de Rusia, y la estación espacial estadounidense Freedom y el previsto módulo europeo Columbus y el Módulo Japonés de Experimentos (JEM).
Gracias a la ISS, hay presencia humana permanente en el espacio, pues ha habido siempre por lo menos dos o tres personas a bordo de la ISS desde que el primer equipo permanente entrara en la ISS el 2 de noviembre de 2000. La estación es mantenida sobre todo por la Soyuz, la nave espacial Progress y el Transbordador espacial. La ISS todavía está actualmente bajo construcción con una fecha proyectada de terminación en 2010. Actualmente, la estación tiene una capacidad para un tripulación de tres astronautas. Antes de que llegara el astronauta Thomas Reiter de la ESA que se une al equipo de la Expedición 13 en julio de 2006, todos los astronautas permanentes han venido del lado ruso o estadounidense. La ISS, sin embargo, ha sido visitada por los astronautas de doce países y ha sido también el destino de los primeros cuatro turistas espaciales.
Historia
La historia de la ISS comenzó un 20 de noviembre de 1998, cuando el cohete ruso Protón colocó en orbita el módulo ruso Zarya diseñado para dotar a la estación espacial de la energía y propulsión iniciales. Meses más tarde la NASA puso en orbita el nodo Unity a través de su transbordador Endeavour.
El 12 de julio de 2000 se añadió el módulo de servicio ruso Zvezda que aportaba los sistemas de soporte vital y preparaba a la estación para recibir a sus primeros astronautas. El 11 de octubre de 2000 se añadió sobre el nodo Unity la estructura integrada ITS Z1 que permite comunicarse con la Tierra. Días más tarde llegan los primeros tripulantes a bordo de una Soyuz el 31 de octubre de 2000. Un mes después se añadió el primer módulo fotovoltaico que proporcionaba energía solar a toda la estación.
Al año siguiente llegó a la estación espacial el laboratorio más importante, el Destiny, de fabricación estadounidense. Fue acoplado a la estación el 7 de febrero de 2001 mediante el transbordador Atlantis. El 19 de abril de 2001 fue colocado el primer brazo de la ISS, de fabricación canadiense. Con el brazo SSRMS también llegaron un pequeño módulo italiano y una antena UHF. El 12 de julio de ese mismo año se añadió una cámara de descompresión para que los tripulantes pudieran salir de la estación espacial y dar los primeros paseos espaciales. El 14 de septiembre del 2001 se añadió un módulo de atraque ruso con una cámara de descompresión.

El 8 de abril de 2002 se acopló el segmento central ITS S0 del futuro armazón de 91 metros que soportará los grandes paneles solares de los extremos de la ISS. El brazo SSRMS canadiense que se había colocado en el módulo Destiny fue trasladado al segmento central ITS S0 el 5 de junio de ese mismo año. El 7 de octubre se colocó el segmento de estribor ITS S1 del armazón de la estación. El armazón principal se completó el 23 de noviembre de 2002 con el segmento de babor ITS P1.
El 28 de julio de 2005 llegó a la estación el módulo italiano de carga Raffaello a través del transbordador
Discovery de la NASA
El 27 de junio de 2006 una pieza de basura espacial que posteriormente fue identificada como el satélite militar americano Hitch Hiker 1 lanzado en 1963, y ya fuera de servicio, pasó a aproximadamente 2 kilómetros de la ISS. Este suceso provocó una situación de alarma y se iniciaron preparativos para una evacuación de urgencia de la Estación Espacial. Este acercamiento estuvo monitorizado por técnicos del CCVE ruso y el Centro de la NASA en Houston, y concluyó sin incidentes. Se estimó que la pieza de chatarra espacial tenía una masa de 79 kilos.
El 7 de julio de 2006 el transbordador Discovery se acopló a la ISS con éxito. Entre la tripulación del Discovery estaba el astronauta alemán Thomas Reiter que junto con el estadounidense Jeff Williams y el ruso Pavel Vinogradov volvieron a formar una tripulación estable de tres astronautas a bordo. La Expedición actual es la 14, integrada por Michael Lopez Alegría, y Mikhail Turín y Sunita Williams
Resúmen de las características:
• Ancho: 108 m
• Largo: 88 m
• Masa: 464 t
• Número de la tripulación: 7 ó más
• Laboratorios: 6
• Espacio habitable: 1300 m³
• Velocidad: 26.000 km/h
Módulos:
Columbus (pendiente de instalación)
Este laboratorio es un módulo cilíndrico muy similar en forma al módulo logístico de funcionamientos múltiples. El módulo contiene 10 estantes ISPR (Estantes Internacionales Estándar de Carga Útil). Hay 4 de ellos en la parte delantera, 4 laterales y 2 en el techo. Los 3 restantes se equipan con los sistemas de soporte de vida. Hay 4 estantes que pueden colocarse con experimentos en los paneles externos para someterlos al vacío espacial. Estos paneles se encuentran arriba y abajo de la escotilla.
El laboratorio tiene una longitud de 6,871 m, un diámetro de 4,487 m y un peso bruto de 10,3 t, que puede llegar hasta los 19,3 t cuando el laboratorio este a su máxima capacidad.
El Columbus se remonta a 1985 cuando la ESA aprobó el programa de mismo nombre. El programa pretendía crear una estación espacial europea, acompañada por el Hermes (un proyecto de mini-nave europea). El proyecto incluía una plataforma de experimentación de vuelos no tripulados, un módulo presurizado unido (APM) y un satélite de comunicaciones con disponibilidad de compartir datos entre él y la tierra. La decisión final fue incluir el Columbus en la Estación Espacial Internacional debido a algunos recortes presupuestarios. De todo el proyecto creado para una estación espacial europea solo permaneció el APM, renombrado Columbus Orbital Facility o comúnmente conocido como Columbus.
Cúpula (pendiente de instalación)
El módulo Cúpula esta concebido para ser un observatorio y torre de control de la estación espacial. Llamado así por su forma de cúpula cuenta con siete ventanas que proporcionarán una visión panorámica a los tripulantes para observar y dirigir operaciones en el exterior de la estación.
El módulo controlará terminales de trabajo y otro hardware, como el brazo robótico de la estación y podrá comunicarse con los otros miembros en otras partes de la estación o en el exterior durante los paseos espaciales. La cúpula también será utilizada como observatorio de la Tierra.
La cúpula es el resultado de un acuerdo de intercambio bilateral entre la Agencia Espacial Europea (ESA) y la NASA. La ESA, encargada de su construcción, contrato a la empresa Alenia Spazio como contratista principal y coordina a otras seis empresas europeas: APCO (Suiza), EADS Space Transportation (Alemania), CASA (España), SAAB Ericsson and Lindholmen Development (Suecia), y Verhaert (Bélgica).
Este módulo esta ya almacenado en el Centro Espacial Kennedy donde permanecerá hasta su lanzamiento en 2009 a bordo del transbordado
Destiny
El Destiny es el laboratorio de investigación primario, soporta una amplia gama de experimentos y estudios que intentaran contribuir a la salud, seguridad y calidad de vida para la gente por todo el mundo. El laboratorio de la estación ofrece a los investigadores una oportunidad sin par de probar procesos físicos en ausencia de gravedad. El objetivo de los experimentos de este laboratorio es permitir que los científicos entiendan mejor la Tierra y preparar misiones futuras a la Luna y a Marte.

El transbordador Atlantis acopló mediante su brazo este laboratorio espacial estadounidense a la estación el 8 de febrero de 2001. Se tuvieron que realizar tres paseos espaciales para activarlo.
El laboratorio fue diseñado para sostener sistemas de estantes modulares que podrían ser agregados, quitando o sustituyendo cuanto sea necesario. Pueden contener empalmes fluidos y eléctricos, equipo de video, sensores, reguladores y humidificadores del movimiento para apoyar cualquier experimento que se contenga en ellos.
Cuando llegó a la estación, el Destiny contenía cinco estantes eléctricos y los sistemas de soporte de vida. Las siguientes misiones del transbordador han entregado más estantes y experimentos a las instalaciones, incluyendo el Microgravity Science Glovebox, el Human Research Facility y cinco estantes para llevar a cabo varios experimentos científicos.
Eventualmente el Destiny soportará 13 estantes cargados con experimentos científicos sobre la vida humana, investigación de nuevos materiales, observaciones de la tierra y usos comerciales. Antes de que la estación este completa, el Destiny será ensamblado con los módulos laboratorios; Kobi, de la NASDA y el Columbus, de la ESA. Además de su papel como laboratorio científico, el Destiny también contiene el centro de control para las operaciones robóticas del brazo de la estación.
Nodo Unity
Nodo 1 o Unity, es la galería de una longitud de aproximadamente 6,5 m y un diámetro de 5,5 m. que conecta las áreas de alojamiento y trabajo de la ISS.
Además de su conexión a Zarya, el nodo sirve de conexión con el módulo estadounidense Destiny, el de alojamientos y al compartimento estanco Pirs.
Los elementos esenciales tales como líquidos, así como el control del soporte vital, sistemas eléctricos y de datos, deben pasar por fuerza a través del nodo, ya que éste conecta las áreas de trabajo y habitables. Se instalaron en total más de 50.000 elementos mecánicos, 216 líneas de transporte de líquidos y gases y 121 cables eléctricos internos y externos, empleando más de 10km. de cable.
Se construyó en Hunstville, Alabama y la instalación principal de hardware en el Unity se completó en junio de 1997 en el Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA. Fue lanzado a bordo del transbordador.
Endeavour el 4 de diciembre de 1998. El Unity fue ensamblado al módulo de control Zarya en el transcurso de tres paseos espaciales llevados a cabo durante el séptimo día de misión del Endeavour.

Modulo Columbus
Estructura de armazón integrada (ITS)
Este armazón de aluminio forma la espina dorsal de la Estación Espacial Internacional. El ITS (Integrated Truss Structure) soporta los radiadores de la ISS, los gigantescos paneles solares de sus extremos, la estructura móvil del brazo canadiense y otros equipos.
Inicialmente la NASA diseñó esta estructura como soporte de ocho paneles solares enormes, cuatro de menor tamaño y dos radiadores para la Estación Espacial Freedom. Dicha estación fue cancelada por falta de presupuesto. Una vez firmado el acuerdo para crear una estación internacional la NASA aprovechó el diseño inicial de la estructura de la Freedom y lo aplicó al de la ISS con pequeñas modificaciones.
En 1991 se terminó el diseño de la estructura dividiéndola para ser enviada por partes en la bodega del transbordador. Dividida en cinco segmentos, esta estructura se terminará de ensamblar en 2007.
Zarya
El módulo Zarya, también nombrado Functional Cargo Block y por las siglas rusas FGB, fue el primer componente lanzado de la estación espacial internacional. Este módulo fue diseñado para proporcionar la propulsión y la energía iniciales del complejo orbital. El módulo presurizado de 19.323 kilogramos fue lanzado en un cohete ruso Protón en noviembre de 1998.
El Zarya fue financiado por Estados Unidos y construido por Rusia. Su nombre significa “salida del sol” en ruso. Es un componente estadounidense de la estación, aunque fuese construido y lanzado por Rusia. El módulo fue construido en el Centro de Investigación y Producción Espacial y el Khrunichev State Research, conocido también como KhSC, localizado en Moscú bajo subcontrato de la compañía Boeing para la NASA.
El módulo Zarya tiene 12.6 metros de longitud y 4.1 metros en su punto más ancho. Tiene una estimación de vida operacional de por lo menos 15 años. Sus paneles solares y sus seis baterías de níquel-cadmio pueden proporcionar un promedio de 3 kilovatios de corriente eléctrica. Sus escotillas laterales permiten el acople de la naves rusas Soyuz y la naves de abastecimiento Progress.
Zvezda
El módulo de servicio Zvezda era la primera contribución completamente rusa a la Estación Espacial Internacional y sirvió como la temprana piedra angular para el primer habitáculo humano de la estación. El módulo proporciona los primeros habitáculos de la estación, los sistemas de soporte de vida, distribución de la corriente eléctrica, sistema de proceso de datos, sistema de mandos de vuelo y sistema de propulsión. También proporciona un sistema de comunicaciones que incluye capacidades de comando como regular el vuelo. Aunque muchos de estos sistemas están siendo sustituidos o suplidos por los componentes estadounidenses de la estación, el módulo de servicio Zvezda seguirá siendo siempre el centro estructural y funcional del segmento ruso de la estación espacial internacional.
Cámara Pirs
El compartimiento o cámara de descompresión Pirs posee dos escotillas para salidas extravehiculares, además de dos sistemas de acoplamiento, uno para su unión con el Zvezda, y otro, en el extremo opuesto, para naves Soyuz y Progress.
Fabricado por la empresa rusa S.P. Korolev RSC Energía, el Pirs se emplea como puerto de atraque complementario para vehículos Soyuz y Progress junto al módulo Zvezda. Igualmente sirve como esclusa estanca para permitir la salida de cosmonautas al exterior del complejo para realizar paseos espaciales.
Una nave de carga rusa Progress modificada fue la llevó el 17 de septiembre de 2001 el módulo Pirs a la ISS. El vehículo Progress usado transportó 870 kg de propergoles y 800 kg de cargas diversas, incluyendo el propio Pirs, así como materiales científicos y de otra índole. Después de varios paseos espaciales el Pirs quedó perfectamente ensamblado al complejo orbital.
Kibo (pendiente de instalación)
El módulo japonés de experimentos, o JEM, llamado Kibo, que significa esperanza en japonés es el primer complejo habitable espacial de Japón y realza las capacidades únicas de investigación de la Estación Espacial Internacional.
En el Kibo se realizarán experimentos en las áreas de medicina espacial, biología, observaciones de la tierra, producción material, biotecnología e investigación de las comunicaciones. Los experimentos y los sistemas de Kibo funcionan en las operaciones de la estación espacial desde la sala de control de la misión, o SSOF, en el Space Center de Tsukuba en la prefectura de Ibaraki, Japón.

El módulo presurizado Kibo fue fabricado en Nagoya y tiene 11,2 metros de largo. Kibo está formado por varios componentes: dos instalaciones de investigación, un módulo presurizado y una instalación expuesta al espacio; llevarán un módulo de logística unido a cada uno de ellos; un sistema de manipulación alejado; y una unidad del sistema de comunicación de la inter órbita. Los variados componentes del JEM o Kibo serán montados en el espacio sobre el curso de tres misiones del transbordador espacial.
Brazo robótico Canadarm2
El Canadarm2 es un brazo de fabricación canadiense que tiene, además de un tamaño y peso excepcionales, características únicas que lo colocan muy por delante de su ya viejo hermano del Transbordador Espacial. Tiene 17,6 metros de largo (2,6 metros más que el del transbordador) y es cuatro veces y media más pesado (1.800 kg contra 410). En realidad no es un brazo sino dos que cuenta con una mano inteligente en cada extremo.
El Canadarm2 puede contar o no con una base, según se requiera, y ella puede ser cualquiera de las dos manos. Cada una de estas manos puede sujetar unos peldaños especiales que se colocarán en puntos estratégicos de la ISS y que la proveerán energía, datos y conexiones de video. Tomándose de estos peldaños y soltándose coordinadamente, tal como lo hace un monos para pasar de rama en rama, este prodigio de la astronáutica será capaz de desplazarse de un extremo a otro de la ISS y llegar hasta donde se lo requiera para tareas tan delicadas como enchufar conectores, o tan pesadas como ayudar a acoplarse al transbordador estadounidense.
Otra de su virtudes es la fuerza bruta. El Canadarm2 será capaz de manejar volúmenes como vagones ferroviarios de hasta 116 toneladas.
El nuevo brazo fue estrenado en junio de 2001, cuando el Atlantis trajo la cámara de descompresión Quest para los paseos espaciales de la ISS, el Canadarm2 ayudó a colocar la cámara en su sitio.
Esta es sólo la primera parte del Sistema de Servicio Móvil de la estación espacial (SSRMS). La segunda parte es el Sistema de Base Móvil, del tamaño de un camión, se desplazará sobre raíles para llevar al brazo canadiense más rápidamente de un extremo a otro de la estación espacial. La tercera y última parte, es el Manipulador Hábil para Propósitos Especiales. Es una mano inteligente equipada con luces, cámaras y pañol de herramientas que podrá instalar y reemplazar baterías, fuentes de poder y hasta delicadas computadoras.
El Canadarm2 se controla el laboratorio Destiny y los astronautas que lo operan serán apoyados por dos subcentros de control en la Tierra, uno en Houston (EE.UU.) y el otro en Quebec (Canadá), que están en condiciones de impartirle órdenes extras en caso de que sea necesario.
Brazo Robótico Europeo (ERA) (pendiente de instalación)
El Brazo Robótico Europeo (European Robotic Arm) se utilizará para instalar y sustituir placas solares, revisar y ensamblar módulos y para trasladar a los astronautas que realizan los paseos espaciales.
Mide unos 11,3 m de largo y pesa 630 kg y es capaz de mover hasta 8.000 kg. En apariencia es casi como un brazo humano, con articulaciones y con la capacidad de coger, sujetar y girar como si de una verdadera mano se tratase. Es simétrico en su construcción. El brazo se puede dirigir desde el exterior, a través de un panel, o desde una sala de control en el interior de la ISS denominada Cúpula por su forma y que a través de sus siete ventanas permitirá a los astronautas ver todos los movimientos del brazo robótico.
Expediciones a la ISS
La Estación Espacial Internacional es la infraestructura espacial más visitada en la historia de la astronáutica. A la fecha, ha tenido ya 169 visitantes (no distintos). La MIR tuvo 137 visitantes (no distintos). En marzo de 2007 se espera la llegada de la Expedición 15.
Seguimiento en tiempo real de la Estación Espacial Internacional (ISS)
Por Diego Córdova
Fuente: archivo PDF
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