Estación Espacial Internacional

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Estación espacial modular más grande en órbita terrestre baja

La Estación Espacial Internacional (ISS) es la mayor estación espacial modular en órbita terrestre baja. El proyecto involucra a cinco agencias espaciales: NASA (Estados Unidos), Roscosmos (Rusia), JAXA (Japón), ESA (Europa) y CSA (Canadá). La propiedad y uso de la estación espacial se establece mediante tratados y acuerdos intergubernamentales. La estación sirve como laboratorio de investigación de microgravedad y entorno espacial en el que se llevan a cabo investigaciones científicas en astrobiología, astronomía, meteorología, física y otros campos. La ISS es adecuada para probar los sistemas y equipos de naves espaciales necesarios para posibles futuras misiones de larga duración a la Luna y Marte.

El programa ISS evolucionó a partir de la Estación espacial Freedom, una propuesta estadounidense de 1984 para construir una estación en órbita terrestre con tripulación permanente, y la propuesta contemporánea soviética/rusa Mir-2 de 1976 con objetivos similares. La ISS es la novena estación espacial habitada por tripulaciones, después de las estaciones Salyut, Almaz y Mir soviéticas y más tarde rusas y el Skylab estadounidense. Es el objeto artificial más grande del sistema solar y el satélite más grande en órbita terrestre baja, regularmente visible a simple vista desde la superficie de la Tierra. Mantiene una órbita con una altitud media de 400 kilómetros (250 mi) mediante maniobras de refuerzo utilizando los motores del Módulo de Servicio Zvezda o naves espaciales visitantes. La ISS da la vuelta a la Tierra en aproximadamente 93 minutos, completando 15,5 órbitas por día.

La estación está dividida en dos secciones: el Segmento Orbital Ruso (ROS) es operado por Rusia, mientras que el Segmento Orbital de los Estados Unidos (USOS) es operado por los Estados Unidos así como por otros estados. El segmento ruso incluye seis módulos. El segmento estadounidense incluye diez módulos, cuyos servicios de soporte se distribuyen en un 76,6% para NASA, un 12,8% para JAXA, un 8,3% para ESA y un 2,3% para CSA.

Roscosmos había respaldado previamente la operación continua de ROS hasta 2024, y propuso usar elementos del segmento para construir una nueva estación espacial rusa llamada OPSEK. Sin embargo, la continuación de la cooperación se ha vuelto incierta por la invasión rusa de Ucrania en 2022 y las sanciones internacionales posteriores a Rusia, que teóricamente pueden reducir, redirigir o cortar los fondos de su lado de la estación espacial debido a las sanciones impuestas.

El primer componente de la ISS se lanzó en 1998 y los primeros residentes a largo plazo llegaron el 2 de noviembre de 2000 después de su lanzamiento desde el cosmódromo de Baikonur el 31 de octubre de 2000. Desde entonces, la estación ha estado ocupada continuamente durante 22 años y 66 días. la presencia humana continua más prolongada en la órbita terrestre baja, superando el récord anterior de 9 años y 357 días que ostentaba la estación espacial Mir. El módulo presurizado principal más reciente, Nauka, se instaló en 2021, un poco más de diez años después de la incorporación principal anterior, Leonardo en 2011. El desarrollo y el ensamblaje de la estación continúan, con un hábitat espacial inflable experimental agregado en 2016 y varios nuevos importantes Elementos rusos programados para su lanzamiento a partir de 2021. En enero de 2022, la autorización de operación de la estación se extendió hasta 2030, con financiamiento asegurado dentro de los Estados Unidos hasta ese año. Ha habido llamadas para privatizar las operaciones de la ISS después de ese punto para llevar a cabo futuras misiones a la Luna y Marte, y el ex administrador de la NASA, Jim Bridenstine, declaró: "Dadas nuestras limitaciones presupuestarias actuales, si queremos ir a la Luna y queremos ir a Marte, necesitamos comercializar la órbita terrestre baja y pasar al siguiente paso."

La ISS consta de módulos habitacionales presurizados, armazones estructurales, paneles solares fotovoltaicos, radiadores térmicos, puertos de acoplamiento, bahías de experimentación y brazos robóticos. Los principales módulos de la ISS han sido lanzados por cohetes rusos Proton y Soyuz y transbordadores espaciales estadounidenses. La estación cuenta con el servicio de una variedad de naves espaciales visitantes: Soyuz y Progress rusos, SpaceX Dragon 2 y Northrop Grumman Space Systems Cygnus, y anteriormente el vehículo de transferencia automatizado (ATV) europeo, el vehículo de transferencia H-II japonés y SpaceX Dragon 1. La nave espacial Dragon permite el regreso de carga presurizada a la Tierra, que se utiliza, por ejemplo, para repatriar experimentos científicos para su posterior análisis. Hasta abril de 2022, 251 astronautas, cosmonautas y turistas espaciales de 20 países diferentes han visitado la estación espacial, muchos de ellos varias veces.

Historia

A principios de la década de 1980, la NASA planeó lanzar una estación espacial modular llamada Libertad como contraparte de las estaciones espaciales Soviéticas Salyut y Mir. En 1984 se invitó a la ESA a participar en la Estación Espacial Libertad, y la ESA aprobó el laboratorio de Colón para 1987. El módulo experimental japonés (JEM) o Kibō, fue anunciado en 1985, como parte de Libertad estación espacial en respuesta a una solicitud de la NASA en 1982.

A principios de 1985, ministros de ciencias de los países de la Agencia Espacial Europea (ESA) aprobaron Columbus programa, el esfuerzo más ambicioso en el espacio emprendido por esa organización en ese momento. El plan encabezado por Alemania e Italia incluía un módulo que se adjuntaría a Libertad, y con la capacidad de evolucionar hacia un puesto orbital europeo de pleno derecho antes de finales del siglo. La estación espacial también iba a vincular los nuevos programas espaciales nacionales europeos y japoneses más cerca del proyecto liderado por los Estados Unidos, impidiendo que esas naciones se convirtieran en importantes competidores independientes también.

En septiembre de 1993, el vicepresidente americano Al Gore y el primer ministro ruso Viktor Chernomyrdin anunciaron planes para una nueva estación espacial, que finalmente se convirtió en la Estación Espacial Internacional. También acordaron, en preparación de este nuevo proyecto, que los Estados Unidos estarían involucrados en el programa Mir, incluyendo el acoplamiento American Shuttles, en el programa Shuttle-Mir.

On 12 April 2021, at a meeting with Russian President Vladimir Putin, then-Deputy Prime Minister Yury Borisov announced he had decided that Russia might withdraw from the ISS programme in 2025. Según las autoridades rusas, el plazo de las operaciones de la estación ha expirado y su condición deja mucho que desear. El 26 de julio de 2022, Borisov, que se había convertido en jefe de Roscosmos, presentó a Putin sus planes para retirarse del programa después de 2024. Sin embargo, Robyn Gatens, funcionario de la NASA encargado de las operaciones de la estación espacial, respondió que la NASA no había recibido avisos formales de Roscosmos acerca de los planes de retirada. El 21 de septiembre de 2022, Borisov declaró que Rusia era "altamente probable" para seguir participando en el programa ISS hasta 2028.

Propósito

Originalmente, la ISS estaba destinada a ser un laboratorio, un observatorio y una fábrica, al mismo tiempo que proporcionaba transporte, mantenimiento y una base de operaciones en órbita terrestre baja para posibles misiones futuras a la Luna, Marte y asteroides. Sin embargo, no se han realizado todos los usos previstos en el memorando de entendimiento inicial entre la NASA y Roscosmos. En la Política Espacial Nacional de los Estados Unidos de 2010, a la ISS se le otorgaron funciones adicionales para cumplir fines comerciales, diplomáticos y educativos.

Investigación científica

Comet Lovejoy fotografiado por el comandante de la expedición 30 Dan Burbank
Expedition 8 Commander and Science Officer Michael Foale conducts an inspection of the Microgravity Science Glovebox
Vista de Fisheye de varios laboratorios
CubeSats están desplegadas por el NanoRacks CubeSat Deployer

La ISS proporciona una plataforma para realizar investigaciones científicas, con energía, datos, refrigeración y tripulación disponibles para apoyar los experimentos. Las naves espaciales pequeñas sin tripulación también pueden proporcionar plataformas para experimentos, especialmente aquellos que involucran gravedad cero y exposición al espacio, pero las estaciones espaciales ofrecen un entorno a largo plazo donde los estudios se pueden realizar potencialmente durante décadas, combinados con el fácil acceso de investigadores humanos.

La ISS simplifica los experimentos individuales al permitir que los grupos de experimentos compartan los mismos lanzamientos y el mismo tiempo de tripulación. La investigación se lleva a cabo en una amplia variedad de campos, incluida la astrobiología, la astronomía, las ciencias físicas, la ciencia de los materiales, el clima espacial, la meteorología y la investigación humana, incluida la medicina espacial y las ciencias de la vida. Los científicos en la Tierra tienen acceso oportuno a los datos y pueden sugerir modificaciones experimentales a la tripulación. Si son necesarios experimentos de seguimiento, los lanzamientos programados de forma rutinaria de naves de reabastecimiento permiten lanzar nuevo hardware con relativa facilidad. Las tripulaciones vuelan expediciones de varios meses' duración, proporcionando aproximadamente 160 horas-persona por semana de mano de obra con una tripulación de seis. Sin embargo, el mantenimiento de la estación consume una cantidad considerable del tiempo de la tripulación.

Quizás el experimento más notable de la ISS es el espectrómetro magnético alfa (AMS), cuyo objetivo es detectar la materia oscura y responder otras preguntas fundamentales sobre nuestro universo. Según la NASA, el AMS es tan importante como el Telescopio Espacial Hubble. Actualmente acoplado a la estación, no podría haber sido acomodado fácilmente en una plataforma satelital de vuelo libre debido a sus necesidades de potencia y ancho de banda. El 3 de abril de 2013, los científicos informaron que el AMS podría haber detectado indicios de materia oscura. Según los científicos, "los primeros resultados del espectrómetro magnético alfa espacial confirman un exceso inexplicable de positrones de alta energía en los rayos cósmicos que llegan a la Tierra".

El entorno espacial es hostil a la vida. La presencia desprotegida en el espacio se caracteriza por un intenso campo de radiación (compuesto principalmente por protones y otras partículas subatómicas cargadas del viento solar, además de rayos cósmicos), alto vacío, temperaturas extremas y microgravedad. Algunas formas simples de vida llamadas extremófilos, así como pequeños invertebrados llamados tardígrados pueden sobrevivir en este ambiente en un estado extremadamente seco por desecación.

La investigación médica mejora el conocimiento sobre los efectos de la exposición espacial a largo plazo en el cuerpo humano, incluida la atrofia muscular, la pérdida ósea y el cambio de líquidos. Estos datos se utilizarán para determinar si son factibles los vuelos espaciales tripulados de alta duración y la colonización espacial. En 2006, los datos sobre pérdida ósea y atrofia muscular sugirieron que habría un riesgo significativo de fracturas y problemas de movimiento si los astronautas aterrizaran en un planeta después de un largo viaje interplanetario, como el intervalo de seis meses requerido para viajar a Marte.

Los estudios médicos se llevan a cabo a bordo de la ISS en nombre del Instituto Nacional de Investigación Biomédica Espacial (NSBRI). Entre ellos destaca el estudio de ultrasonido de diagnóstico avanzado en microgravedad en el que los astronautas realizan ecografías bajo la guía de expertos remotos. El estudio considera el diagnóstico y tratamiento de condiciones médicas en el espacio. Por lo general, no hay un médico a bordo de la ISS y el diagnóstico de condiciones médicas es un desafío. Se anticipa que las exploraciones de ultrasonido guiadas de forma remota tendrán aplicación en la Tierra en situaciones de emergencia y atención rural donde el acceso a un médico capacitado es difícil.

En agosto de 2020, los científicos informaron que las bacterias de la Tierra, en particular la bacteria Deinococcus radiodurans, que es altamente resistente a los peligros ambientales, sobrevivieron durante tres años en el espacio exterior, según estudios realizados en la Estación Espacial Internacional. Estos hallazgos respaldaron la noción de panspermia, la hipótesis de que la vida existe en todo el Universo, distribuida de varias formas, incluido el polvo espacial, meteoritos, asteroides, cometas, planetoides o naves espaciales contaminadas.

La teledetección de la Tierra, la astronomía y la investigación del espacio profundo en la ISS han aumentado drásticamente durante la década de 2010 después de la finalización del segmento orbital de EE. UU. en 2011. Durante los más de 20 años del programa ISS, los investigadores a bordo de la ISS y en tierra han examinado aerosoles, ozono, relámpagos y óxidos en la atmósfera de la Tierra, así como el Sol, los rayos cósmicos, el polvo cósmico, la antimateria y la materia oscura en el universo. Ejemplos de experimentos de teledetección de observación de la Tierra que han volado en la ISS son el Orbiting Carbon Observatory 3, ISS-RapidScat, ECOSTRESS, Global Ecosystem Dynamics Investigation y Cloud Aerosol Transport System. Los telescopios y experimentos astronómicos basados en la ISS incluyen SOLAR, el Explorador de composición interior de estrellas de neutrones, el Telescopio electrónico calorimétrico, el Monitor de imagen de rayos X de todo el cielo (MAXI) y el Espectrómetro magnético alfa.

Caída libre

Miembros de la tripulación del ISS almacenando muestras
Comparación entre la combustión de una vela en la Tierra (izquierda) y en un ambiente de caída libre, como el que se encuentra en el ISS (derecho)

La gravedad a la altitud de la ISS es aproximadamente un 90 % más fuerte que en la superficie de la Tierra, pero los objetos en órbita se encuentran en un estado continuo de caída libre, lo que resulta en un aparente estado de ingravidez. Esta ingravidez percibida se ve perturbada por cinco efectos:

  • Arrastre de la atmósfera residual.
  • Vibración de los movimientos de sistemas mecánicos y de la tripulación.
  • Actuación de los giroscopios del momento de control de actitud a bordo.
  • Disparos de Thruster por actitud o cambios orbitales.
  • Efectos de grado de gravedad, también conocidos como efectos de marea. Los artículos en diferentes lugares del ISS, si no se adjuntan a la estación, seguirían órbitas ligeramente diferentes. Al estar conectado mecánicamente estos elementos experimentan pequeñas fuerzas que mantienen la estación en movimiento como un cuerpo rígido.

Los investigadores investigan el efecto del entorno casi ingrávido de la estación en la evolución, el desarrollo, el crecimiento y los procesos internos de las plantas y los animales. En respuesta a algunos de los datos, la NASA quiere investigar los efectos de la microgravedad en el crecimiento de tejidos tridimensionales similares a los humanos y los cristales de proteínas inusuales que se pueden formar en el espacio.

La investigación de la física de los fluidos en microgravedad proporcionará mejores modelos del comportamiento de los fluidos. Debido a que los fluidos se pueden combinar casi por completo en la microgravedad, los físicos investigan los fluidos que no se mezclan bien en la Tierra. Examinar las reacciones que se ralentizan por la baja gravedad y las bajas temperaturas mejorará nuestra comprensión de la superconductividad.

El estudio de la ciencia de los materiales es una importante actividad de investigación de la ISS, con el objetivo de obtener beneficios económicos a través de la mejora de las técnicas utilizadas sobre el terreno. Otras áreas de interés incluyen el efecto de la baja gravedad en la combustión, mediante el estudio de la eficiencia de la quema y el control de emisiones y contaminantes. Estos hallazgos pueden mejorar el conocimiento sobre la producción de energía y generar beneficios económicos y ambientales.

Exploración

Un plan 3D del complejo MARS-500 basado en Rusia, utilizado para realizar experimentos terrestres que complementen los preparativos basados en ISS para una misión humana a Marte

La ISS proporciona una ubicación en la relativa seguridad de la órbita terrestre baja para probar los sistemas de naves espaciales que serán necesarios para misiones de larga duración a la Luna y Marte. Esto proporciona experiencia en operaciones, mantenimiento y actividades de reparación y reemplazo en órbita. Esto ayudará a desarrollar habilidades esenciales para operar naves espaciales más lejos de la Tierra, reducir los riesgos de la misión y mejorar las capacidades de las naves espaciales interplanetarias. Refiriéndose al experimento MARS-500, un experimento de aislamiento de la tripulación realizado en la Tierra, la ESA afirma que "si bien la ISS es esencial para responder preguntas sobre el posible impacto de la ingravidez, la radiación y otros factores específicos del espacio, aspectos como la El efecto del aislamiento y el confinamiento a largo plazo se puede abordar de manera más adecuada a través de simulaciones en tierra. Sergey Krasnov, jefe de programas de vuelos espaciales tripulados de la agencia espacial rusa Roscosmos, sugirió en 2011 una 'versión más corta'. de MARS-500 puede llevarse a cabo en la ISS.

En 2009, al señalar el valor del marco de asociación en sí mismo, Sergey Krasnov escribió: "En comparación con los socios que actúan por separado, los socios que desarrollan habilidades y recursos complementarios podrían darnos muchas más garantías del éxito y la seguridad de la exploración espacial.. La ISS está ayudando a avanzar aún más en la exploración espacial cercana a la Tierra y la realización de programas prospectivos de investigación y exploración del sistema solar, incluidos la Luna y Marte." Una misión tripulada a Marte puede ser un esfuerzo multinacional que involucre agencias espaciales y países fuera de la asociación actual con la ISS. En 2010, el director general de la ESA, Jean-Jacques Dordain, declaró que su agencia estaba lista para proponer a los otros cuatro socios que invitaran a China, India y Corea del Sur a unirse a la asociación ISS. El jefe de la NASA, Charles Bolden, declaró en febrero de 2011: "Es probable que cualquier misión a Marte sea un esfuerzo global". Actualmente, la legislación federal de EE. UU. impide la cooperación de la NASA con China en proyectos espaciales.

Educación y divulgación cultural

Original Jules Verne manuscritos mostrados por la tripulación dentro del Jules Verne ATV

La tripulación de la ISS brinda oportunidades a los estudiantes en la Tierra al realizar experimentos desarrollados por los estudiantes, realizar demostraciones educativas, permitir la participación de los estudiantes en versiones de clase de los experimentos de la ISS e involucrar directamente a los estudiantes mediante la radio y el correo electrónico. ESA ofrece una amplia gama de materiales didácticos gratuitos que se pueden descargar para usar en las aulas. En una lección, los estudiantes pueden navegar por un modelo 3D del interior y el exterior de la ISS y enfrentar desafíos espontáneos para resolver en tiempo real.

La Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA) tiene como objetivo inspirar a los niños a "perseguir la artesanía" y aumentar su "conciencia de la importancia de la vida y sus responsabilidades en la sociedad". A través de una serie de guías educativas, los estudiantes desarrollan una comprensión más profunda del pasado y el futuro a corto plazo de los vuelos espaciales tripulados, así como de la Tierra y la vida. En la JAXA "Seeds in Space" experimentos, los efectos de mutación de los vuelos espaciales en las semillas de plantas a bordo de la ISS se exploran cultivando semillas de girasol que han volado en la ISS durante aproximadamente nueve meses. En la primera fase de utilización de Kibō desde 2008 hasta mediados de 2010, investigadores de más de una docena de universidades japonesas realizaron experimentos en diversos campos.

Las actividades culturales son otro objetivo importante del programa ISS. Tetsuo Tanaka, director del Centro de Utilización y Medio Ambiente Espacial de JAXA, ha dicho: "Hay algo en el espacio que toca incluso a las personas que no están interesadas en la ciencia".

Amateur Radio on the ISS (ARISS) es un programa voluntario que alienta a los estudiantes de todo el mundo a seguir carreras en ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas, a través de oportunidades de comunicación de radioaficionados con la tripulación de la ISS. ARISS es un grupo de trabajo internacional, compuesto por delegaciones de nueve países, incluidos varios en Europa, así como Japón, Rusia, Canadá y los Estados Unidos. En áreas donde no se pueden usar equipos de radio, los teléfonos con altavoz conectan a los estudiantes con estaciones terrestres que luego conectan las llamadas a la estación espacial.

Grabación por voz del astronauta de ESA Paolo Nespoli sobre el tema del ISS, producida en noviembre de 2017 para Wikipedia

First Orbit es un largometraje documental de 2011 sobre Vostok 1, el primer vuelo espacial tripulado alrededor de la Tierra. Al hacer coincidir la órbita de la ISS con la de Vostok 1 lo más cerca posible, en términos de trayectoria terrestre y hora del día, el documentalista Christopher Riley y el astronauta de la ESA Paolo Nespoli pudieron filmar la vista que vio Yuri Gagarin en su órbita pionera. vuelo espacial. Este nuevo metraje se cortó junto con las grabaciones de audio originales de la misión Vostok 1 obtenidas del Archivo Estatal Ruso. A Nespoli se le acredita como el director de fotografía de este documental, ya que él mismo grabó la mayoría de las imágenes durante la Expedición 26/27. La película se transmitió en un estreno mundial de YouTube en 2011 bajo una licencia gratuita a través del sitio web firstorbit.org.

En mayo de 2013, el comandante Chris Hadfield filmó un video musical de 'Space Oddity' de David Bowie. a bordo de la estación, que fue lanzado en YouTube. Fue el primer video musical que se filmó en el espacio.

En noviembre de 2017, mientras participaba en la Expedición 52/53 en la ISS, Paolo Nespoli hizo dos grabaciones de su voz hablada (una en inglés y otra en su italiano nativo) para usar en artículos de Wikipedia. Estos fueron los primeros contenidos creados en el espacio específicamente para Wikipedia.

En noviembre de 2021, se anunció una exhibición de realidad virtual llamada The Infinite que presenta la vida a bordo de la ISS.

Construcción

Fabricación

Módulo ISS Nodo 2 fabricación y procesamiento en el servicio de procesamiento de estaciones espaciales

Dado que la Estación Espacial Internacional es un proyecto de colaboración multinacional, los componentes para el montaje en órbita se fabricaron en varios países del mundo. A partir de mediados de la década de 1990, los componentes estadounidenses Destiny, Unity, la estructura de armadura integrada y los paneles solares se fabricaron en el Marshall Space Flight Center y en la planta de ensamblaje de Michoud.. Estos módulos se entregaron al Edificio de Operaciones y Verificación y a la Instalación de Procesamiento de la Estación Espacial (SSPF) para su ensamblaje final y procesamiento para el lanzamiento.

Los módulos rusos, incluidos Zarya y Zvezda, se fabricaron en el Centro Estatal de Investigación y Producción Espacial de Khrunichev en Moscú. Zvezda se fabricó inicialmente en 1985 como un componente para Mir-2, pero nunca se lanzó y en su lugar se convirtió en el módulo de servicio de la ISS.

El módulo Columbus de la Agencia Espacial Europea (ESA) se fabricó en las instalaciones de EADS Astrium Space Transportation en Bremen, Alemania, junto con muchos otros contratistas de toda Europa. Los otros módulos construidos por la ESA (Harmony, Tranquility, Leonardo MPLM y Cupola) se fabricaron inicialmente en la fábrica de Thales Alenia Space en Turín, Italia. Los cascos de acero estructural de los módulos fueron transportados por avión al Centro Espacial Kennedy SSPF para el procesamiento de lanzamiento.

El módulo experimental japonés Kibō se fabricó en varias instalaciones de fabricación de tecnología en Japón, en el Centro Espacial Tsukuba de la NASDA (ahora JAXA) y en el Instituto de Ciencias Espaciales y Astronáuticas. El módulo Kibo fue transportado por barco y volado por avión a la SSPF.

El sistema de servicio móvil, que consta del Canadarm2 y el accesorio de garra Dextre, se fabricó en varias fábricas de Canadá (como el Laboratorio David Florida) y los Estados Unidos, bajo contrato con el Canadian Agencia Espacial. El sistema de base móvil, un marco de conexión para Canadarm2 montado sobre rieles, fue construido por Northrop Grumman.

Montaje

Animación de la asamblea de la Estación Espacial Internacional
El ISS fue montado lentamente en más de una década de vuelos espaciales y tripulaciones.
Vista de la estación terminada vista desde Shuttle Atlantis durante STS-132, 23 de mayo de 2010

El montaje de la Estación Espacial Internacional, un gran esfuerzo en la arquitectura espacial, comenzó en noviembre de 1998. Los módulos rusos se lanzaron y acoplaron robóticamente, con la excepción de Rassvet. Todos los demás módulos fueron entregados por el transbordador espacial, que requirió la instalación por parte de la ISS y los miembros de la tripulación del transbordador utilizando Canadarm2 (SSRMS) y actividades extravehiculares (EVA); el 5 de junio de 2011, habían agregado 159 componentes durante más de 1000 horas de EVA. 127 de estos paseos espaciales se originaron en la estación, y los 32 restantes se lanzaron desde las esclusas de aire de los transbordadores espaciales acoplados. El ángulo beta de la estación tuvo que ser considerado en todo momento durante la construcción.

El primer módulo de la ISS, Zarya, se lanzó el 20 de noviembre de 1998 en un cohete autónomo ruso Proton. Proporcionó propulsión, control de actitud, comunicaciones y energía eléctrica, pero carecía de funciones de soporte vital a largo plazo. Un módulo pasivo de la NASA, Unity, fue lanzado dos semanas después a bordo del vuelo STS-88 del transbordador espacial y los astronautas lo conectaron a Zarya durante los EVA. El módulo Unity tiene dos adaptadores de acoplamiento presurizados (PMA): uno se conecta permanentemente a Zarya y el otro permitió que el transbordador espacial se acoplara a la estación espacial. En ese momento, la estación rusa (soviética) Mir todavía estaba habitada y la ISS permaneció sin tripulación durante dos años. El 12 de julio de 2000 se puso en órbita el módulo Zvezda. Los comandos preprogramados a bordo desplegaron sus paneles solares y su antena de comunicaciones. Zvezda luego se convirtió en el objetivo pasivo para un encuentro con Zarya y Unity, manteniendo una órbita de mantenimiento de estación mientras que ZaryaEl vehículo Unity realizó el encuentro y el acoplamiento a través del control terrestre y el sistema de encuentro y acoplamiento automatizado ruso. La computadora de Zarya's transfirió el control de la estación a Zvezda's poco después de acoplarse. Zvezda agregó dormitorios, un baño, cocina, depuradores de CO2, deshumidificador, generadores de oxígeno y equipos de ejercicio, además de comunicaciones de datos, voz y televisión con el control de la misión, lo que permite habitación de la estación.

La primera tripulación residente, la Expedición 1, llegó en noviembre de 2000 en Soyuz TM-31. Al final del primer día en la estación, el astronauta Bill Shepherd solicitó el uso de la señal de llamada de radio "Alfa", que él y el cosmonauta Sergei Krikalev prefirieron al más engorroso "Estación Espacial Internacional". El nombre "Alfa" se había utilizado anteriormente para la estación a principios de la década de 1990, y su uso fue autorizado para toda la Expedición 1. Shepherd había estado defendiendo el uso de un nuevo nombre a los gerentes de proyecto durante algún tiempo. Haciendo referencia a una tradición naval en una conferencia de prensa previa al lanzamiento, dijo: "Durante miles de años, los humanos han estado navegando en barcos". La gente ha diseñado y construido estos barcos, los botaron con la buena sensación de que un nombre traerá buena fortuna a la tripulación y éxito en su viaje." Yuri Semenov, el presidente de Russian Space Corporation Energia en ese momento, desaprobó el nombre "Alpha" como sintió que Mir era la primera estación espacial modular, por lo que los nombres "Beta" o "Mir 2" para la ISS hubiera sido más apropiado.

La Expedición 1 llegó a mitad de camino entre los vuelos del transbordador espacial de las misiones STS-92 y STS-97. Cada uno de estos dos vuelos agregó segmentos de la estructura de armadura integrada de la estación, que proporcionó a la estación comunicación en banda Ku para la televisión estadounidense, soporte de actitud adicional necesario para la masa adicional del USOS y paneles solares sustanciales para complementar la estación. #39;s cuatro arreglos existentes. Durante los siguientes dos años, la estación continuó expandiéndose. Un cohete Soyuz-U entregó el compartimiento de acoplamiento Pirs. Los transbordadores espaciales Discovery, Atlantis y Endeavour entregaron el laboratorio Destiny y la esclusa de aire Quest, además de la estación& El brazo robótico principal del #39, el Canadarm2, y varios segmentos más de la estructura de armadura integrada.

El programa de expansión se interrumpió en 2003 por el desastre del transbordador espacial Columbia y la interrupción resultante de los vuelos. El transbordador espacial estuvo en tierra hasta 2005 con STS-114 pilotado por Discovery. El montaje se reanudó en 2006 con la llegada de STS-115 con Atlantis, que entregó el segundo conjunto de paneles solares de la estación. Se entregaron varios segmentos de truss más y un tercer conjunto de matrices en STS-116, STS-117 y STS-118. Como resultado de la gran expansión de las capacidades de generación de energía de la estación, se pudieron acomodar más módulos presurizados y se agregaron el nodo Harmony y el laboratorio europeo Columbus.. Estos fueron pronto seguidos por los dos primeros componentes de Kibō. En marzo de 2009, STS-119 completó la estructura de armadura integrada con la instalación del cuarto y último conjunto de paneles solares. La sección final de Kibō se entregó en julio de 2009 en STS-127, seguida por el módulo ruso Poisk. El tercer nodo, Tranquilidad, fue entregado en febrero de 2010 durante STS-130 por el transbordador espacial Endeavour, junto a la Cúpula, seguido por el penúltimo Módulo ruso, Rassvet, en mayo de 2010. Rassvet fue entregado por el transbordador espacial Atlantis en STS-132 a cambio de la entrega rusa de protones del Módulo Zarya financiado por EE.UU. en 1998. El último módulo presurizado del USOS, Leonardo, fue llevado a la estación en febrero de 2011 en el último vuelo del Discovery, STS-133. El espectrómetro magnético Alpha fue entregado por Endeavour en STS-134 el mismo año.

Para junio de 2011, la estación constaba de 15 módulos presurizados y la estructura de armadura integrada. Dos módulos de potencia denominados NEM-1 y NEM-2. aún están por estrenarse. El nuevo módulo de investigación primaria de Rusia, Nauka, se acopló en julio de 2021, junto con el brazo robótico europeo, que podrá reubicarse en diferentes partes de los módulos rusos de la estación. La última incorporación de Rusia, el módulo nodal Prichal, se acopló en noviembre de 2021.

La masa bruta de la estación cambia con el tiempo. La masa total de lanzamiento de los módulos en órbita es de aproximadamente 417 289 kg (919 965 lb) (al 3 de septiembre de 2011). La masa de experimentos, piezas de repuesto, efectos personales, tripulación, alimentos, ropa, propulsores, suministros de agua, suministros de gas, naves espaciales acopladas y otros elementos se suman a la masa total de la estación. Los generadores de oxígeno expulsan constantemente gas hidrógeno por la borda.

Estructura

La ISS es una estación espacial modular. Las estaciones modulares pueden permitir agregar o quitar módulos de la estructura existente, lo que permite una mayor flexibilidad.

A continuación se muestra un diagrama de los principales componentes de la estación. Las áreas azules son secciones presurizadas accesibles por la tripulación sin usar trajes espaciales. La superestructura no presurizada de la estación se indica en rojo. Los componentes planificados se muestran en blanco, los componentes no instalados, temporalmente fuera de servicio o no puestos en servicio se muestran en marrón y los anteriores en gris. Otros componentes sin presión son de color amarillo. El nodo Unity se une directamente al laboratorio Destiny. Para mayor claridad, se muestran separados. También se ven casos similares en otras partes de la estructura.

Russiandocking port
Conjunto solarZvezda DOS-8(modulo de servicio)Conjunto solar
Russiandocking portPoisk (MRM-2)airlockPirsairlockRussiandocking portMedios de carga útil grande
radiador de calorConjunto solarERAportable workpost
European (ERA)
brazo robótico
Russiandocking port
Nauka MLM-U(lab)
Russiandocking portPrichalRussiandocking port
Conjunto solarNauka MLM-Uexperiment airlock
Puerto de muelle ruso
via adaptador temporal[a]
Russiandocking portRussiandocking port
Conjunto solar (retraído parcialmente)Zarya FGB(primer módulo)Conjunto solar (retraído parcialmente)
Rassvet(MRM-1)Russiandocking port
PMA 1
Cargo naves espaciales puertoBahía de LeonardocargoBEAMhabitat
QuestairlockUnityNo 1Tranquility Nodo 3Bishopairlock
iROSAESP-2Cupola
Conjunto solarConjunto solarradiador de calorradiador de calorConjunto solarConjunto solariROSA
ELC 2, AMSZ1 trussELC 3
S5/6 TrussS3/S4 TrussS1 TrussS0 TrussP1 TrussP3/P4 TrussP5/6 Truss
ELC 4, ESP 3ELC 1
Dextre
brazo robótico
Canadarm2
brazo robótico
Conjunto solarConjunto solarConjunto solariROSAConjunto solariROSA
iROSAESP-1Destinylaboratory
Kibō logisticscargo bay
iROSAAdaptador de 3docking IDA
Cargo naves espaciales puertoPMA Puerto 3docking
Brazo Kibōrobotic
Carga externaColumbuslaboratoryArmoníaNodo 2KibōlaboratoryKibōexternal platform
Módulos AxiomPMA puerto de 2docking
Adaptador de 2docking IDA

Módulos presurizados

Zarya visto por Transbordador espacial Endeavour during STS-88

Zaria

Zarya (en ruso: Заря, lit. 'Dawn'), también conocida como el bloque de carga funcional o FGB (del ruso: "Функционально-грузовой блок", lit.'Funktsionalno-gruzovoy blok' o ФГБ), es el primer módulo de la ISS que se ha lanzado. La FGB proporcionó energía eléctrica, almacenamiento, propulsión y guía a la ISS durante la etapa inicial de montaje. Con el lanzamiento y montaje en órbita de otros módulos con funcionalidad más especializada, Zarya, a partir de agosto de 2021, se utiliza principalmente para almacenamiento, tanto dentro de la sección presurizada como en la tanques de combustible montados externamente. El Zarya es un descendiente de la nave espacial TKS diseñada para el programa ruso Salyut. El nombre Zarya ("Amanecer") se le dio a la FGB porque significó el comienzo de una nueva era de cooperación internacional en el espacio. Aunque fue construido por una empresa rusa, es propiedad de los Estados Unidos.

Unidad visto por Transbordador espacial Endeavour during STS-88

Unidad

El módulo de conexión Unity, también conocido como Nodo 1, es el primer componente de la EE. UU. construido en EE. UU. Conecta los segmentos ruso y estadounidense de la estación, y es donde la tripulación come juntos.

El módulo tiene forma cilíndrica, con seis puntos de atraque (proa, popa, babor, estribor, cenit y nadir) que facilitan las conexiones con otros módulos. Unity mide 4,57 metros (15,0 pies) de diámetro, tiene 5,47 metros (17,9 pies) de largo, está hecho de acero y fue construido para la NASA por Boeing en una planta de fabricación en el Marshall Space Flight Center en Huntsville., Alabama. Unity es el primero de los tres módulos de conexión; los otros dos son Armonía y Tranquilidad.

Zvezda visto por Transbordador espacial Endeavour during STS-97

Zvezda

Zvezda (en ruso: Звезда, que significa "estrella"), Salyut DOS-8, también conocido como el Zvezda. Fue el tercer módulo lanzado a la estación y proporciona todos los sistemas de soporte vital de la estación, algunos de los cuales se complementan en el USOS, así como viviendas para dos miembros de la tripulación. Es el centro estructural y funcional del Segmento Orbital Ruso, que es la parte rusa de la ISS. La tripulación se reúne aquí para hacer frente a las emergencias en la estación.

El módulo fue fabricado por RKK Energia, con un importante trabajo de subcontratación de GKNPTs Khrunichev. Zvezda se lanzó en un cohete Proton el 12 de julio de 2000 y se acopló al módulo Zarya el 26 de julio de 2000.

El Destino módulo instalado en el ISS

Destino

El módulo Destiny, también conocido como U.S. Lab, es la principal instalación operativa para las cargas útiles de investigación de EE. UU. a bordo de la ISS. Se acopló al módulo Unity y se activó durante un período de cinco días en febrero de 2001. Destiny es la primera estación de investigación orbital en funcionamiento permanente de la NASA desde que Skylab quedó vacante. en febrero de 1974. The Boeing Company comenzó la construcción del laboratorio de investigación de 14,5 toneladas (32 000 lb) en 1995 en las instalaciones de ensamblaje de Michoud y luego en el Marshall Space Flight Center en Huntsville, Alabama. Destiny se envió al Centro Espacial Kennedy en Florida en 1998 y se entregó a la NASA para los preparativos previos al lanzamiento en agosto de 2000. Se lanzó el 7 de febrero de 2001 a bordo del transbordador espacial Atlantis en STS-98. Los astronautas trabajan dentro de la instalación presurizada para realizar investigaciones en numerosos campos científicos. Los científicos de todo el mundo utilizarían los resultados para mejorar sus estudios en medicina, ingeniería, biotecnología, física, ciencia de los materiales y ciencias de la Tierra.

Búsqueda Módulo de bloqueo aéreo conjunto

Misión

La esclusa de aire conjunta (también conocida como "Quest") es proporcionada por EE. UU. y proporciona la capacidad para actividades extravehiculares (EVA) basadas en ISS utilizando una unidad de movilidad extravehicular (EMU) de EE. UU. o un Orlan ruso. trajes de EVA. Antes del lanzamiento de esta esclusa de aire, los EVA se realizaban desde el transbordador espacial de EE. UU. (mientras estaba acoplado) o desde la cámara de transferencia en el módulo de servicio. Debido a una variedad de sistemas y diferencias de diseño, solo se podían usar trajes espaciales estadounidenses desde el transbordador y solo trajes rusos desde el módulo de servicio. El Joint Airlock alivia este problema a corto plazo al permitir el uso de uno (o ambos) sistemas de trajes espaciales. La esclusa de aire conjunta se lanzó en ISS-7A/STS-104 en julio de 2001 y se adjuntó al puerto de acoplamiento derecho del Nodo 1. La esclusa de aire conjunta tiene 20 pies de largo, 13 pies de diámetro y pesa 6,5 toneladas. El Joint Airlock fue construido por Boeing en Marshall Space Flight Center. La esclusa de aire conjunta se lanzó con el conjunto de gas de alta presión. El conjunto de gas de alta presión se montó en la superficie externa de la esclusa de aire conjunta y respaldará las operaciones de los EVA con gases respirables y aumentará el sistema de reabastecimiento de gas del módulo de servicio. La esclusa de aire conjunta tiene dos componentes principales: una esclusa de aire para la tripulación desde la que los astronautas y cosmonautas salen de la ISS y una esclusa de aire para equipos diseñada para almacenar equipos de EVA y para los llamados "campamentos" nocturnos. donde el nitrógeno se purga de los cuerpos de los astronautas durante la noche a medida que se reduce la presión en preparación para las caminatas espaciales al día siguiente. Esto alivia las curvas ya que los astronautas se vuelven a presurizar después de su EVA.

La esclusa de aire de la tripulación se derivó de la esclusa de aire externa del transbordador espacial. Está equipado con iluminación, pasamanos externos y un conjunto de interfaz umbilical (UIA). La UIA está ubicada en una pared de la esclusa de aire de la tripulación y proporciona una línea de suministro de agua, una línea de retorno de aguas residuales y una línea de suministro de oxígeno. La UIA también proporciona equipos de comunicación e interfaces de energía para trajes espaciales y puede soportar dos trajes espaciales simultáneamente. Pueden ser dos trajes espaciales estadounidenses EMU, dos trajes espaciales rusos ORLAN o uno de cada diseño.

Poisk

Poisk (ruso: По́иск, lit. 'Buscar') se lanzó el 10 de noviembre de 2009 adjunto a una nave espacial Progress modificada, llamada Progress M-MIM2, en un cohete Soyuz-U desde la plataforma de lanzamiento 1 en el cosmódromo de Baikonur en Kazajistán. Poisk se utiliza como módulo de esclusa de aire ruso, que contiene dos escotillas EVA idénticas. Una escotilla que se abre hacia afuera en la estación espacial Mir falló después de que se abrió demasiado rápido después de abrirse, debido a que quedaba una pequeña cantidad de presión de aire en la esclusa de aire. Todas las escotillas de EVA de la ISS se abren hacia adentro y se sellan a presión. Poisk se utiliza para almacenar, reparar y renovar los trajes Orlan rusos y proporciona entrada de contingencia para la tripulación que usa los trajes estadounidenses, un poco más voluminosos. El puerto de acoplamiento más externo del módulo permite el acoplamiento de las naves espaciales Soyuz y Progress, y la transferencia automática de propulsores hacia y desde el almacenamiento en el ROS. Desde la salida del módulo Pirs idéntico el 26 de julio de 2021, Poisk ha servido como la única esclusa de aire en el ROS.

Armonía mostrado conectado Columbus, Kibo, y DestinoCaras PMA-2. Los lugares nadir y zenith están abiertos.

Armonía

Harmony, también conocido como Nodo 2, es el "centro de utilidades" de la ISS. Conecta los módulos de laboratorio de Estados Unidos, Europa y Japón, además de proporcionar energía eléctrica y datos electrónicos. Aquí se encuentran los camarotes para cuatro miembros de la tripulación.

Harmony se lanzó con éxito al espacio a bordo del vuelo STS-120 del transbordador espacial el 23 de octubre de 2007. Después de estar conectado temporalmente al lado de babor del nodo Unity, fue se trasladó a su ubicación permanente en el extremo delantero del laboratorio Destiny el 14 de noviembre de 2007. Harmony añadió 75,5 m3 (2666 pies cúbicos) a el volumen habitable de la estación, un aumento de casi el 20 por ciento, de 424,8 a 500,2 m3 (15 000 a 17 666 pies cúbicos). Su exitosa instalación significó que, desde la perspectiva de la NASA, la estación fuera considerada como 'U.S. Núcleo completo".

Tranquility en 2011

Tranquilidad

Tranquilidad, también conocido como Nodo 3, es un módulo de la ISS. Contiene sistemas de control ambiental, sistemas de soporte vital, un baño, equipo de ejercicio y una cúpula de observación.

La Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Italiana tenían Tranquility fabricado por Thales Alenia Space. Una ceremonia el 20 de noviembre de 2009 transfirió la propiedad del módulo a la NASA. El 8 de febrero de 2010, la NASA lanzó el módulo en la misión STS-130 del transbordador espacial.

El Columbus módulo en el ISS

Colón

Columbus es un laboratorio científico que forma parte de la ISS y es la mayor contribución individual a la estación realizada por la Agencia Espacial Europea.

Al igual que los módulos Harmony y Tranquility, el laboratorio Columbus fue construido en Turín, Italia, por Thales Alenia Space. El equipo funcional y el software del laboratorio fueron diseñados por EADS en Bremen, Alemania. También se integró en Bremen antes de volar al Centro Espacial Kennedy en Florida en un Airbus Beluga. Fue lanzado a bordo del transbordador espacial Atlantis el 7 de febrero de 2008, en el vuelo STS-122. Está diseñado para diez años de funcionamiento. El módulo está controlado por el Centro de Control Columbus, ubicado en el Centro de Operaciones Espaciales Alemán, parte del Centro Aeroespacial Alemán en Oberpfaffenhofen, cerca de Munich, Alemania.

La Agencia Espacial Europea ha gastado 1400 millones de euros (alrededor de 2000 millones de dólares estadounidenses) en la construcción de Columbus, incluidos los experimentos que lleva a cabo y la infraestructura de control terrestre necesaria para operarlos.

Kibō Instalación expuesta a la derecha

Kibo

El módulo de experimentos japoneses (JEM), apodado Kibō (き ぼう, Kibō, Hope), es una ciencia japonesa módulo para la Estación Espacial Internacional (ISS) desarrollado por JAXA. Es el módulo individual más grande de la ISS y está adjunto al módulo Harmony. Las dos primeras piezas del módulo se lanzaron en las misiones del transbordador espacial STS-123 y STS-124. Los terceros y últimos componentes se lanzaron en STS-127.

El Cupola's ventanas con persianas abiertas

Cúpula

La cúpula es un módulo de observatorio de la ISS construido por la ESA. Su nombre deriva de la palabra italiana cúpula, que significa "cúpula& #34;. Sus siete ventanas se utilizan para realizar experimentos, acoplamientos y observaciones de la Tierra. Fue lanzado a bordo de la misión STS-130 del transbordador espacial el 8 de febrero de 2010 y conectado al módulo Tranquilidad (Nodo 3). Con la cúpula adjunta, el montaje de la ISS alcanzó el 85 por ciento de finalización. La ventana central de la cúpula's tiene un diámetro de 80 cm (31 in).

Rassvet módulo con equipo de reacondicionamiento MLM (consistente con bloqueo de aire experimental, radiadores RTOd y puesto de trabajo ERA) en KSC.

Rassvet

Rassvet (ruso: Рассвет; lit. "amanecer"), también conocido como Mini-Módulo de Investigación 1 (MRM-1) (ruso: Малый исследовательский модуль, МИМ 1) y anteriormente conocido como Módulo de Carga de Acoplamiento (DCM), es un componente de la Estación Espacial Internacional (ISS). El diseño del módulo es similar al módulo de acoplamiento Mir lanzado en STS-74 en 1995. Rassvet se utiliza principalmente para almacenamiento de carga y como puerto de acoplamiento para naves espaciales visitantes. Voló a la ISS a bordo del transbordador espacial Atlantis en la misión STS-132 el 14 de mayo de 2010 y se conectó a la ISS el 18 de mayo de 2010. La escotilla que conecta Rassvet con la ISS se abrió por primera vez el 20 de mayo de 2010. El 28 de junio de 2010, la nave espacial Soyuz TMA-19 realizó el primer acoplamiento con el módulo.

Atuendos de MLM

MLM atuendos en Rassvet
Una vista panorámica del nuevo módulo (detrás) Rassvet) unido a la ROS como se ve desde la cúpula

En mayo de 2010, el equipo para Nauka fue lanzado en STS-132 (como parte de un acuerdo con la NASA) y entregado por el transbordador espacial Atlantis. Con un peso de 1,4 toneladas métricas, el equipo se adjuntó al exterior de Rassvet (MRM-1). Incluía una articulación de codo de repuesto para el brazo robótico europeo (ERA) (que se lanzó con Nauka) y un puesto de trabajo portátil ERA utilizado durante los EVA, así como un radiador de calor RTOd, hardware interno y un experimento. esclusa de aire para lanzar CubeSats que se colocará en el puerto delantero pasivo modificado cerca del extremo nadir del módulo Nauka.

Puerto pasivo modificado para la apertura de experimento cerca del extremo nadir Nauka

El radiador RTOd se usará para agregar capacidad de enfriamiento adicional a Nauka, lo que permitirá que el módulo albergue más experimentos científicos. La esclusa de aire se usará solo para pasar experimentos dentro y fuera del módulo, con la ayuda de ERA, muy similar a la esclusa de aire japonesa y Nanoracks Bishop Airlock en el segmento estadounidense de la estación.

La ERA se utilizará para quitar el radiador RTOd y la esclusa de aire de Rassvet y transferirlos a Nauka. Se espera que este proceso tome varios meses. También se transferirá una plataforma de trabajo portátil, que se puede conectar al final de la ERA para permitir que los cosmonautas 'pasen'. en el extremo del brazo durante las caminatas espaciales.

Otro equipamiento de MLM es una interfaz de carga útil externa de 4 segmentos denominada medios de conexión de cargas útiles grandes (Sredstva Krepleniya Krupnogabaritnykh Obyektov, SKKO). Entregado en dos partes a Nauka por Progress MS-18 (parte LCCS) y Progress MS-21 (parte SCCCS) como parte del proceso de equipamiento de activación del módulo. Se llevó al exterior y se instaló en el punto base orientado hacia la popa de ERA en Nauka durante la caminata espacial VKD-55.

Leonardo Módulo multipropósito permanente

Leonardo

El Leonardo Módulo Permanente Multipropósito (PMM) es un módulo de la Estación Espacial Internacional. Voló al espacio a bordo del transbordador espacial STS-133 el 24 de febrero de 2011 y se instaló el 1 de marzo. Leonardo se utiliza principalmente para el almacenamiento de repuestos, suministros y desechos en la ISS, que hasta entonces se almacenaban en muchos lugares diferentes dentro de la estación espacial. También es el área de higiene personal de los astronautas que viven en el Segmento Orbital de los Estados Unidos. El Leonardo PMM era un Módulo Logístico de Propósitos Múltiples (MPLM) antes de 2011, pero fue modificado a su configuración actual. Anteriormente, era uno de los dos MPLM utilizados para llevar carga hacia y desde la ISS con el transbordador espacial. El módulo recibió su nombre del erudito italiano Leonardo da Vinci.

Módulo de actividad ampliable de Bigelow

Progresión de la expansión de BEAM

El módulo de actividad expandible de Bigelow (BEAM) es un módulo de estación espacial expandible experimental desarrollado por Bigelow Aerospace, bajo contrato con la NASA, para realizar pruebas como módulo temporal en la Estación Espacial Internacional (ISS) desde 2016 hasta al menos 2020. Llegó a la ISS el 10 de abril de 2016, se atracó en la estación el 16 de abril en Tranquility Node 3 y se expandió y presurizó el 28 de mayo de 2016.

IDA-1 vertical

Adaptadores de acoplamiento internacionales

El adaptador de acoplamiento internacional (IDA) es un adaptador de sistema de acoplamiento de naves espaciales desarrollado para convertir APAS-95 en el sistema de acoplamiento de la NASA (NDS). Se coloca un IDA en cada uno de los dos adaptadores de acoplamiento presurizados (PMA) abiertos de la ISS, ambos conectados al módulo Harmony.

Actualmente hay dos adaptadores de acoplamiento internacionales instalados a bordo de la estación. Originalmente, se planeó instalar IDA-1 en PMA-2, ubicado en el puerto de avanzada de Harmony, y IDA-2 se instalaría en PMA-3 en Harmony's cenit. Después de que IDA 1 fuera destruido en un incidente de lanzamiento, IDA-2 se instaló en PMA-2 el 19 de agosto de 2016, mientras que IDA-3 se instaló más tarde en PMA-3 el 21 de agosto de 2019.

NanoRacks Bishop módulo de bloqueo de aire instalado en el ISS

Módulo de esclusa de aire Bishop

El módulo de esclusa de aire Bishop de NanoRacks es un módulo de esclusa de aire con financiación comercial lanzado a la ISS en SpaceX CRS-21 el 6 de diciembre de 2020. El módulo fue construido por NanoRacks, Thales Alenia Space y Boeing. Se utilizará para desplegar CubeSats, satélites pequeños y otras cargas útiles externas para la NASA, CASIS y otros clientes comerciales y gubernamentales.

Nauka

Nauka (ruso: Наука, lit. 'Ciencia'), también conocido como Multipurpose Laboratory Module-Upgrade (MLM-U), (en ruso: Многоцелевой лабораторный модуль, усоверше́нствованный, o УМЛ- /i>, es un componente de la ISS financiado por Roscosmos que se lanzó el 21 de julio de 2021 a las 14:58 UTC. En los planes originales de la ISS, Nauka iba a utilizar la ubicación del módulo de atraque y estiba (DSM), pero el DSM fue reemplazado posteriormente por el módulo Rassvet y trasladado a Zarya'. Nauka se acopló con éxito al puerto nadir de Zvezda' el 29 de julio de 2021, 13:29 UTC, reemplazando el módulo Pirs.

1637984492234 Avance MS 17 deshacerse y Nauka nadir adaptador de acoplamiento temporal

Tenía un adaptador de acoplamiento temporal en su puerto nadir para misiones tripuladas y no tripuladas hasta la llegada de Prichal, donde justo antes de su llegada fue retirado por una nave espacial Progress que partía.

Nauka y Prichal docked to ISS

Prichal

Prichal, también conocido como módulo Uzlovoy o UM (en ruso: Узловой Модуль Причал, lit.'Nodal Module Berth'), es un módulo en forma de bola de 4 toneladas (8800 lb) que proporcionará al segmento ruso acoplamiento adicional puertos para recibir naves espaciales Soyuz MS y Progress MS. UM se lanzó en noviembre de 2021. Se integró con una versión especial de la nave espacial de carga Progress y se lanzó con un cohete Soyuz estándar, acoplándose al puerto nadir del módulo Nauka. Un puerto está equipado con un puerto de acoplamiento híbrido activo, que permite el acoplamiento con el módulo MLM. Los cinco puertos restantes son híbridos pasivos, lo que permite acoplar vehículos Soyuz y Progress, así como módulos más pesados y futuras naves espaciales con sistemas de acoplamiento modificados. El módulo de nodo estaba destinado a servir como el único elemento permanente del Complejo Experimental y de Montaje Orbital Pilotado cancelado (OPSEK).

Elementos despresurizados

ISS Truss Componentes desglose mostrando Trusses y todas las URE in situ

La ISS tiene una gran cantidad de componentes externos que no requieren presurización. El más grande de ellos es la estructura de armadura integrada (ITS), en la que se montan los principales paneles solares y los radiadores térmicos de la estación. El ITS consta de diez segmentos separados que forman una estructura de 108,5 metros (356 pies) de largo.

Se pretendía que la estación tuviera varios componentes externos más pequeños, como seis brazos robóticos, tres plataformas de almacenamiento externo (ESP) y cuatro transportadores logísticos ExPRESS (ELC). Si bien estas plataformas permiten que los experimentos (incluidos MISSE, STP-H3 y Robotic Refueling Mission) se implementen y realicen en el vacío del espacio proporcionando electricidad y procesando datos experimentales localmente, su función principal es almacenar unidades de reemplazo orbital (ORU) de repuesto.). Las ORU son piezas que se pueden reemplazar cuando fallan o pasan su vida útil de diseño, incluidas las bombas, los tanques de almacenamiento, las antenas y las unidades de batería. Dichas unidades son reemplazadas por astronautas durante EVA o por brazos robóticos. Varias misiones de transbordadores se dedicaron a la entrega de ORU, incluidos STS-129, STS-133 y STS-134. A partir de enero de 2011, solo se había utilizado otro modo de transporte de ORU, el buque de carga japonés HTV-2, que entregó un FHRC y CTC-2 a través de su paleta expuesta (EP).

Construcción de la estructura integrada de la tregua sobre Nueva Zelandia.

También hay instalaciones de exposición más pequeñas montadas directamente en módulos de laboratorio; la instalación expuesta de Kibō sirve como un "porche" para el complejo Kibō, y una instalación en el laboratorio europeo Columbus proporciona conexiones de energía y datos para experimentos como la Instalación Europea de Exposición a la Tecnología y el Conjunto de Reloj Atómico en el Espacio. Un instrumento de detección remota, SAGE III-ISS, se entregó a la estación en febrero de 2017 a bordo del CRS-10, y el experimento NICER se entregó a bordo del CRS-11 en junio de 2017. La carga útil científica más grande montada externamente en la ISS es el Alpha Magnetic Espectrómetro (AMS), un experimento de física de partículas lanzado en STS-134 en mayo de 2011 y montado externamente en el ITS. El AMS mide los rayos cósmicos para buscar evidencia de materia oscura y antimateria.

La plataforma comercial de alojamiento de carga útil externa Bartolomeo, fabricada por Airbus, se lanzó el 6 de marzo de 2020 a bordo del CRS-20 y se adjuntó al módulo europeo Columbus. Proporcionará 12 ranuras de carga útil externas adicionales, complementando las ocho en los transportadores logísticos ExPRESS, diez en Kibō y cuatro en Columbus. El sistema está diseñado para recibir mantenimiento robótico y no requerirá la intervención de astronautas. Lleva el nombre del hermano menor de Cristóbal Colón.

Brazos robóticos y grúas de carga

El comandante Volkov está en pie. Pirs con su espalda a la Soyuz mientras opera el manual
La grúa Strela (que sostiene al fotógrafo Oleg Kononenko).
Dextre, como muchos de los experimentos de la estación y los brazos robóticos, puede ser operado desde la Tierra, permitiendo realizar tareas mientras la tripulación duerme.

La estructura de armadura integrada sirve como base para el sistema de manipulación remota principal de la estación, el sistema de servicio móvil (MSS), que se compone de tres componentes principales:

  • Canadarm2, el brazo robótico más grande del ISS, tiene una masa de 1.800 kilogramos (4.000 libras) y se utiliza para: acoplar y manipular naves espaciales y módulos en el USOS; mantener a miembros de la tripulación y equipo en su lugar durante EVAs; y mover Dextre alrededor para realizar tareas.
  • Dextre es un manipulador robótico de 1,560 kg (3.440 lb) que tiene dos brazos y un torso giratorio, con herramientas eléctricas, luces y vídeo para reemplazar las unidades de reemplazo orbital (ORUs) y realizar otras tareas que requieren un control fino.
  • El Sistema de Base Móvil (MBS) es una plataforma que recorre los carriles a lo largo de la estructura principal de la estación, que sirve como base móvil para Canadarm2 y Dextre, permitiendo que los brazos robóticos lleguen a todas las partes del USOS.

Se agregó un dispositivo de agarre a Zarya en STS-134 para permitir que Canadarm2 se introdujera en el segmento orbital ruso. También se instaló durante STS-134 el sistema de sensor de pluma orbital (OBSS) de 15 m (50 pies), que se había utilizado para inspeccionar las placas de protección térmica en las misiones del transbordador espacial y que se puede usar en la estación para aumentar el alcance del MSS.. El personal en la Tierra o en la ISS puede operar los componentes del MSS mediante control remoto, realizando trabajos fuera de la estación sin necesidad de caminatas espaciales.

El sistema de manipulación remota de Japón, que da servicio a la instalación expuesta Kibō, se lanzó en STS-124 y está conectado al módulo presurizado Kibō. El brazo es similar al brazo del transbordador espacial, ya que está unido de forma permanente en un extremo y tiene un efector de extremo de enganche para dispositivos de agarre estándar en el otro.

El brazo robótico europeo, que dará servicio al segmento orbital ruso, se lanzó junto con el módulo Nauka. El ROS no requiere que se manipulen naves espaciales o módulos, ya que todas las naves espaciales y módulos se acoplan automáticamente y pueden desecharse de la misma manera. La tripulación utiliza las dos grúas de carga Strela (ruso: Стрела́, lit. 'Arrow') durante EVA para mover tripulantes y equipos alrededor del ROS. Cada grúa Strela tiene una masa de 45 kg (99 lb).

Módulo anterior

Pires

Pirs (en ruso: Пирс, lit.  'Pier') se lanzó el 14 de septiembre de 2001, como ISS Assembly Mission 4R, en un cohete ruso Soyuz-U, utilizando una nave espacial Progress modificada, Progress M-SO1, como una etapa superior. Pirs fue desacoplado por Progress MS-16 el 26 de julio de 2021 a las 10:56 UTC, y salió de órbita el mismo día a las 14:51 UTC para dejar espacio para que el módulo Nauka se conectara a la estación espacial. Antes de su partida, Pirs sirvió como la principal esclusa de aire rusa en la estación y se usó para almacenar y renovar los trajes espaciales rusos Orlan.

El Pirs módulo adjunto al ISS.
El compartimento de acoplamiento ISS-65 Pirs se separa de la estación espacial

Componentes planificados

Segmento de axioma

En enero de 2020, la NASA otorgó a Axiom Space un contrato para construir un módulo comercial para la ISS con una fecha de lanzamiento de 2024. El contrato está bajo el programa NextSTEP2. La NASA negoció con Axiom sobre la base de un contrato firme de precio fijo para construir y entregar el módulo, que se conectará al puerto delantero del módulo Harmony (Nodo 2) de la estación espacial. Aunque la NASA solo ha encargado un módulo, Axiom planea construir un segmento completo que consta de cinco módulos, incluido un módulo de nodo, una instalación de investigación y fabricación orbital, un hábitat para la tripulación y un 'observatorio de la Tierra con ventanas grandes'.. Se espera que el segmento Axiom aumente en gran medida las capacidades y el valor de la estación espacial, permitiendo tripulaciones más grandes y vuelos espaciales privados por parte de otras organizaciones. Axiom planea convertir el segmento en una estación espacial independiente una vez que se desmantele la ISS, con la intención de que actúe como sucesora de la ISS. Canadarm 2 también ayudará a atracar los módulos de la estación espacial Axiom en la ISS y continuará sus operaciones en la estación espacial Axiom después del retiro de la ISS a fines de la década de 2020.

Componentes propuestos

Xbase

Fabricado por Bigelow Aerospace. En agosto de 2016, Bigelow negoció un acuerdo con la NASA para desarrollar un prototipo terrestre de tamaño completo de Deep Space Habitation basado en el B330 en el marco de la segunda fase de Next Space Technologies for Exploration Partnerships. El módulo se llama Ampliable Bigelow Advanced Station Enhancement (XBASE), ya que Bigelow espera probar el módulo conectándolo a la Estación Espacial Internacional.

Independencia-1

Nanoracks, después de finalizar su contrato con la NASA y ganar el premio NextSTEPs Phase II, ahora está desarrollando su concepto Independence-1 (anteriormente conocido como Ixion), que convertiría los tanques de cohetes gastados en un área de vivienda habitable para ser probado en espacio. En la primavera de 2018, Nanoracks anunció que Ixion ahora se conoce como Independence-1, el primer 'puesto de avanzada' en nanoracks' Programa Puesto Avanzado Espacial.

Demostración de la centrífuga Nautilus-X

Si se produce, esta centrífuga será la primera demostración en el espacio de una centrífuga a escala suficiente para efectos artificiales de g parciales. Será diseñado para convertirse en un módulo de sueño para la tripulación de la ISS.

Componentes cancelados

El módulo de Hábitation cancelado en construcción en Michoud en 1997

Varios módulos planeados para la estación fueron cancelados durante el transcurso del programa ISS. Las razones incluyen restricciones presupuestarias, los módulos se vuelven innecesarios y los rediseños de la estación después del desastre de Columbia en 2003. El módulo de alojamiento de centrífugas de EE. UU. habría albergado experimentos científicos en diferentes niveles de gravedad artificial. El módulo de vivienda de EE. UU. habría servido como alojamiento de la estación. En cambio, las viviendas ahora están repartidas por toda la estación. El módulo de control provisional de EE. UU. y el módulo de propulsión de la ISS habrían reemplazado las funciones de Zvezda en caso de falla en el lanzamiento. Se planificaron dos módulos de investigación rusos para la investigación científica. Se habrían acoplado a un módulo de acoplamiento universal ruso. La Plataforma Rusa de Energía Científica habría suministrado energía al Segmento Orbital Ruso independientemente de los paneles solares ITS.

Módulos de potencia científica 1 y 2 (componentes reutilizados)

Science Power Module 1 (SPM-1, también conocido como NEM-1) y Science Power Module 2 (SPM-2, también conocido como NEM-2) son módulos que originalmente estaban planeados para llegar a la ISS no antes de 2024 y acoplarse a la Prichal, que actualmente está acoplado al módulo Nauka. En abril de 2021, Roscosmos anunció que NEM-1 se reutilizaría para funcionar como el módulo central de la estación de servicio orbital rusa (ROSS) propuesta, que se lanzaría no antes de 2025 y se acoplaría al Nauka de vuelo libre. antes o después de que la ISS haya sido desorbitada. NEM-2 puede convertirse en otra "base" central; módulo, que se lanzaría en 2028.

Sistemas a bordo

Soporte vital

Los sistemas críticos son el sistema de control de la atmósfera, el sistema de suministro de agua, las instalaciones de suministro de alimentos, el equipo de saneamiento e higiene y el equipo de detección y extinción de incendios. Los sistemas de soporte vital del segmento orbital ruso están contenidos en el módulo de servicio Zvezda. Algunos de estos sistemas se complementan con equipos en el USOS. El laboratorio Nauka cuenta con un conjunto completo de sistemas de soporte vital.

Sistemas de control atmosférico

A flowchart diagram showing the components of the ISS life support system.
Las interacciones entre los componentes del Sistema ISS de Control Ambiental y Apoyo a la Vida (ECLSS)

La atmósfera a bordo de la ISS es similar a la de la Tierra. La presión de aire normal en la ISS es de 101,3 kPa (14,69 psi); lo mismo que al nivel del mar en la Tierra. Una atmósfera similar a la de la Tierra ofrece beneficios para la comodidad de la tripulación y es mucho más segura que una atmósfera de oxígeno puro, debido al mayor riesgo de un incendio como el responsable de la muerte de la tripulación del Apolo 1. Se han mantenido condiciones atmosféricas similares a las de la Tierra en todas las naves espaciales rusas y soviéticas.

El sistema Elektron a bordo de Zvezda y un sistema similar en Destiny generan oxígeno a bordo de la estación. La tripulación tiene una opción de respaldo en forma de botes de oxígeno embotellado y generación de oxígeno de combustible sólido (SFOG), un sistema generador de oxígeno químico. El dióxido de carbono se elimina del aire mediante el sistema Vozdukh en Zvezda. Otros subproductos del metabolismo humano, como el metano de los intestinos y el amoníaco del sudor, se eliminan mediante filtros de carbón activado.

Parte del sistema de control de atmósfera ROS es el suministro de oxígeno. La unidad Elektron, los generadores de combustible sólido y el oxígeno almacenado proporcionan redundancia triple. El suministro principal de oxígeno es la unidad Elektron que produce O2 y H2 por electrólisis de agua y respiraderos H2 por la borda. El sistema de 1 kW (1,3 hp) usa aproximadamente un litro de agua por miembro de la tripulación por día. Esta agua se trae de la Tierra o se recicla de otros sistemas. Mir fue la primera nave espacial en utilizar agua reciclada para la producción de oxígeno. El suministro de oxígeno secundario se proporciona mediante la quema de cartuchos Vika productores de oxígeno (ver también ISS ECLSS). Cada 'vela' tarda de 5 a 20 minutos en descomponerse a 450–500 °C (842–932 °F), produciendo 600 litros (130 imp gal; 160 US gal) de O2. Esta unidad se opera manualmente.

El segmento orbital de EE. UU. tiene suministros redundantes de oxígeno, desde un tanque de almacenamiento presurizado en el módulo de esclusa de aire Quest entregado en 2001, complementado diez años después por el sistema avanzado de circuito cerrado (ACLS) construido por la ESA. en el módulo Tranquilidad (Nodo 3), que produce O2 por electrólisis. El hidrógeno producido se combina con el dióxido de carbono de la atmósfera de la cabina y se convierte en agua y metano.

Control térmico y de potencia

matriz solar rusa, retroiluminada al atardecer
Uno de los ocho pares montados en tress de matriz solar USOS
ISS nuevo despliegue la matriz solar como se ve desde una cámara de zoom en el P6 Truss

Los paneles solares de doble cara proporcionan energía eléctrica a la ISS. Estas celdas bifaciales recogen la luz solar directa en un lado y la luz reflejada de la Tierra en el otro, y son más eficientes y funcionan a una temperatura más baja que las celdas de un solo lado que se usan comúnmente en la Tierra.

El segmento ruso de la estación, como la mayoría de las naves espaciales, utiliza CC de bajo voltaje de 28 V de dos paneles solares giratorios montados en Zvezda. El USOS usa 130-180 V CC del conjunto de paneles USOS PV, la energía se estabiliza y distribuye a 160 V CC y se convierte a los 124 V CC requeridos por el usuario. El mayor voltaje de distribución permite conductores más pequeños y livianos, a expensas de la seguridad de la tripulación. Los dos segmentos de la estación comparten energía con convertidores.

Los paneles solares USOS están dispuestos en cuatro pares de alas, para una producción total de 75 a 90 kilovatios. Estas matrices normalmente rastrean el Sol para maximizar la generación de energía. Cada matriz tiene aproximadamente 375 m2 (4036 pies cuadrados) de área y 58 m (190 pies) de largo. En la configuración completa, los paneles solares siguen al Sol girando el cardán alfa una vez por órbita; el gimbal beta sigue cambios más lentos en el ángulo del Sol con respecto al plano orbital. El modo Night Glider alinea los paneles solares paralelos al suelo durante la noche para reducir la importante resistencia aerodinámica en la altitud orbital relativamente baja de la estación.

La estación originalmente usaba baterías recargables de níquel-hidrógeno (NiH2) para energía continua durante el 45 minutos de cada órbita de 90 minutos que es eclipsado por la Tierra. Las baterías se recargan en el lado diurno de la órbita. Tenían una vida útil de 6,5 años (más de 37 000 ciclos de carga/descarga) y se reemplazaban periódicamente durante los 20 años de vida previstos de la estación. A partir de 2016, las baterías de níquel-hidrógeno fueron reemplazadas por baterías de iones de litio, que se espera que duren hasta el final del programa ISS.

Los grandes paneles solares de la estación generan una diferencia de voltaje de alto potencial entre la estación y la ionosfera. Esto podría provocar arcos a través de las superficies aislantes y chisporroteo de las superficies conductoras a medida que los iones son acelerados por la cubierta de plasma de la nave espacial. Para mitigar esto, las unidades de contactores de plasma crean rutas de corriente entre la estación y el plasma del espacio ambiental.

Esquema del sistema de control térmico activo externo (EATCS)

Los sistemas y experimentos de la estación consumen una gran cantidad de energía eléctrica, casi toda la cual se convierte en calor. Para mantener la temperatura interna dentro de los límites viables, se fabrica un sistema de control térmico pasivo (PTCS) con materiales de superficie externa, aislamiento como MLI y tubos de calor. Si el PTCS no puede mantenerse al día con la carga de calor, un Sistema de Control Térmico Activo Externo (EATCS) mantiene la temperatura. El EATCS consta de un circuito interno de refrigeración por agua no tóxico que se utiliza para enfriar y deshumidificar la atmósfera, que transfiere el calor recogido a un circuito externo de amoníaco líquido. Desde los intercambiadores de calor, el amoníaco se bombea a los radiadores externos que emiten calor como radiación infrarroja y luego regresan a la estación. El EATCS proporciona refrigeración para todos los módulos presurizados de EE. UU., incluidos Kibō y Columbus, así como la electrónica principal de distribución de energía de los trusses S0, S1 y P1. Puede rechazar hasta 70 kW. Esto es mucho más que los 14 kW del sistema de control térmico activo externo temprano (EEATCS) a través del servicio de amoníaco temprano (EAS), que se lanzó en STS-105 e instaló en el P6 Truss.

Comunicaciones y ordenadores

Diagram showing communications links between the ISS and other elements.
Los sistemas de comunicaciones utilizados por el ISS
* Luch and the Space Shuttle are not in use as of 2020

Las comunicaciones por radio proporcionan enlaces de datos científicos y de telemetría entre la estación y los centros de control de la misión. Los enlaces de radio también se utilizan durante los procedimientos de encuentro y acoplamiento y para la comunicación de audio y video entre los miembros de la tripulación, los controladores de vuelo y los miembros de la familia. Como resultado, la ISS está equipada con sistemas de comunicación internos y externos que se utilizan para diferentes propósitos.

El segmento orbital ruso se comunica directamente con el suelo a través de la antena Lira montada en Zvezda. La antena Lira también tiene la capacidad de utilizar el sistema satelital de transmisión de datos Luch. Este sistema se deterioró durante la década de 1990, por lo que no se usó durante los primeros años de la ISS, aunque dos nuevos satélites Luch: Luch-5A y Luch -5B: se lanzaron en 2011 y 2012 respectivamente para restaurar la capacidad operativa del sistema. Otro sistema de comunicaciones ruso es el Voskhod-M, que permite comunicaciones telefónicas internas entre Zvezda, Zarya, Pirs, Poisk, y el USOS y proporciona un enlace de radio VHF a los centros de control de tierra a través de antenas en Zvezda's exterior.

El segmento orbital de EE. UU. (USOS) utiliza dos enlaces de radio separados: banda S (audio, telemetría, comando, ubicado en el truss P1/S1) y banda Ku (audio, video y datos, ubicado en el truss Z1)) sistemas. Estas transmisiones se enrutan a través del Sistema de Satélites de Seguimiento y Retransmisión de Datos de los Estados Unidos (TDRSS) en órbita geoestacionaria, lo que permite comunicaciones casi continuas en tiempo real con el Centro de Control de Misión Christopher C. Kraft Jr. (MCC-H) en Houston. Los canales de datos para el Canadarm2, el laboratorio europeo Columbus y los módulos japoneses Kibō también se enrutaron originalmente a través de los sistemas de banda S y banda Ku, con el Sistema europeo de retransmisión de datos y un sistema japonés similar destinado a complementar eventualmente el TDRSS en esta función. Las comunicaciones entre los módulos se llevan a cabo en una red inalámbrica interna.

Una serie de laptops en el laboratorio de EE.UU.
Los ordenadores portátiles rodean la consola Canadarm2
Un mensaje de error muestra un problema con el disco duro en la computadora portátil ISS

La radio UHF es utilizada por astronautas y cosmonautas que conducen EVA y otras naves espaciales que se acoplan o se desatracan de la estación. Las naves espaciales automatizadas están equipadas con su propio equipo de comunicaciones; el ATV utiliza un láser conectado a la nave espacial y el equipo de comunicaciones de proximidad conectado a Zvezda para acoplarse con precisión a la estación.

La ISS está equipada con unas 100 computadoras portátiles IBM/Lenovo ThinkPad y HP ZBook 15. Las computadoras portátiles han ejecutado los sistemas operativos Windows 95, Windows 2000, Windows XP, Windows 7, Windows 10 y Linux. Cada computadora es una compra comercial lista para usar que luego se modifica para la seguridad y el funcionamiento, incluidas las actualizaciones de los conectores, el enfriamiento y la alimentación para adaptarse al sistema de alimentación de 28 V CC de la estación y al entorno ingrávido. El calor generado por las computadoras portátiles no aumenta sino que se estanca alrededor de la computadora portátil, por lo que se requiere ventilación forzada adicional. Las computadoras portátiles del sistema de computadora portátil (PCS) se conectan al Comando principal & amp; Controle la computadora (C&C MDM) como terminales remotas a través de un adaptador USB a 1553. Las computadoras portátiles Station Support Computer (SSC) a bordo de la ISS están conectadas a la LAN inalámbrica de la estación a través de Wi-Fi y Ethernet, que se conecta a tierra a través de la banda Ku. Aunque originalmente esto proporcionaba velocidades de descarga de 10 Mbit/s y carga de 3 Mbit/s desde la estación, la NASA actualizó el sistema a fines de agosto de 2019 y aumentó las velocidades a 600 Mbit/s. Los discos duros de las computadoras portátiles fallan ocasionalmente y deben reemplazarse. Otras fallas de hardware de computadora incluyen instancias en 2001, 2007 y 2017; algunas de estas fallas han requerido que los EVA reemplacen los módulos de la computadora en dispositivos montados externamente.

El sistema operativo utilizado para las funciones clave de la estación es la distribución Debian Linux. La migración de Microsoft Windows a Linux se realizó en mayo de 2013 por razones de confiabilidad, estabilidad y flexibilidad.

En 2017, se lanzó una computadora en la nube SG100 a la ISS como parte de la misión OA-7. Fue fabricado por NCSIST de Taiwán y diseñado en colaboración con la Academia Sínica y la Universidad Nacional Central bajo contrato con la NASA.

Los miembros de la tripulación de la ISS tienen acceso a Internet y, por lo tanto, a la web. Esto se habilitó por primera vez en 2010, lo que permitió al astronauta de la NASA T.J. Creamer para hacer el primer tweet desde el espacio. El acceso se logra a través de una computadora con acceso a Internet en Houston, utilizando el modo de escritorio remoto, protegiendo así a la ISS de infecciones de virus e intentos de piratería.

Operaciones

Expediciones

Zarya y Unidad fueron ingresados por primera vez el 10 de diciembre de 1998.
Soyuz TM-31 se prepara para llevar al primer equipo residente a la estación en octubre de 2000

A cada tripulación permanente se le asigna un número de expedición. Las expediciones duran hasta seis meses, desde el lanzamiento hasta el desacoplamiento, un 'incremento' cubre el mismo período de tiempo, pero incluye naves espaciales de carga y todas las actividades. Las expediciones 1 a 6 consistieron en tripulaciones de tres personas. Las expediciones 7 a 12 se redujeron al mínimo seguro de dos después de la destrucción del transbordador Columbia de la NASA. A partir de la Expedición 13, la tripulación aumentó gradualmente a seis alrededor de 2010. Con la llegada de la tripulación a los vehículos comerciales de EE. UU. a partir de 2020, la NASA ha indicado que el tamaño de la expedición puede aumentar a siete miembros de la tripulación, el número para el que se diseñó originalmente la ISS.

Gennady Padalka, miembro de las Expediciones 9, 19/20, 31/32 y 43/44, y Comandante de la Expedición 11, ha pasado más tiempo en el espacio que nadie, un total de 878 días, 11 horas y 29 minutos Peggy Whitson ha pasado la mayor cantidad de tiempo en el espacio que cualquier estadounidense, con un total de 665 días, 22 horas y 22 minutos durante su tiempo en las Expediciones 5, 16 y 50/51/52.

Vuelos privados

Roscosmos y la NASA denominan a los viajeros que pagan por su propio pasaje al espacio participantes de vuelos espaciales, y a veces se los llama "turistas espaciales", un término que generalmente no les gusta. A partir de 2021, siete turistas espaciales han visitado la ISS; los siete fueron transportados a la ISS en la nave espacial rusa Soyuz. Cuando las tripulaciones profesionales cambian en números no divisibles por los tres asientos en una Soyuz, y no se envía un tripulante de corta estadía, MirCorp vende el asiento de repuesto a través de Space Adventures. El turismo espacial se detuvo en 2011 cuando se retiró el transbordador espacial y el tamaño de la tripulación de la estación se redujo a seis, ya que los socios dependían de los asientos de transporte rusos para acceder a la estación. Los horarios de vuelo de Soyuz aumentaron después de 2013, lo que permitió cinco vuelos de Soyuz (15 asientos) con solo dos expediciones (12 asientos) requeridas. Los asientos restantes se venderían por alrededor de 40 millones de dólares a miembros del público que pudieran pasar un examen médico. La ESA y la NASA criticaron los vuelos espaciales privados al comienzo de la ISS, y la NASA inicialmente se resistió a entrenar a Dennis Tito, la primera persona en pagar su propio pasaje a la ISS.

Anousheh Ansari se convirtió en la primera mujer autofinanciada en volar a la ISS, así como en la primera iraní en el espacio. Las autoridades informaron que su educación y experiencia la convirtieron en mucho más que una turista, y su desempeño en los entrenamientos había sido 'excelente'. Realizó estudios rusos y europeos relacionados con la medicina y la microbiología durante su estadía de 10 días. El documental de 2009 Space Tourists sigue su viaje a la estación, donde cumplió "un viejo sueño del hombre: dejar nuestro planeta como una 'persona normal' y viajar al espacio exterior."

En 2008, el participante del vuelo espacial Richard Garriott colocó un geocaché a bordo de la ISS durante su vuelo. Este es actualmente el único geocaché no terrestre que existe. Al mismo tiempo, se colocó a bordo de la ISS el Immortality Drive, un registro electrónico de ocho secuencias de ADN humano digitalizado.

Operaciones de flota

Los buques de carga Dragón y Cignus fueron atracados en el ISS juntos por primera vez en abril de 2016.
Japonés Kounotori 4
Vehículos del Programa de Crew Comercial Starliner y Dragon

Una amplia variedad de naves espaciales tripuladas y no tripuladas han apoyado las actividades de la estación. Los vuelos a la ISS incluyen 37 misiones del transbordador espacial, 83 naves espaciales de reabastecimiento Progress (incluidos los módulos de transporte modificados M-MIM2, M-SO1 y M-UM), 63 naves espaciales Soyuz tripuladas, 5 vehículos todo terreno europeos, 9 HTV japoneses, 1 Boeing Starliner, 30 SpaceX Dragon (tanto tripuladas como no tripuladas) y 18 misiones Cygnus.

Actualmente hay doce puertos de acoplamiento disponibles para visitar naves espaciales:

  1. Armonía (con la AIF 2)
  2. Armonía zenith (con IDA 3)
  3. Armonía nadir
  4. Unidad nadir
  5. Prichal nadir
  6. Prichal aft
  7. Prichal para el futuro
  8. Prichal estribor
  9. Prichal puerto
  10. Nauka para el futuro
  11. Poisk zenith
  12. Rassvet nadir
  13. Zvezda aft

Tripulada

(feminine)

Hasta el 30 de diciembre de 2021, 256 personas de 20 países habían visitado la estación espacial, muchas de ellas varias veces. Estados Unidos envió 158 personas, Rusia envió 55, 11 eran japoneses, nueve canadienses, cinco italianos, cuatro franceses, cuatro alemanes y había uno de Bélgica, Brasil, Dinamarca, Gran Bretaña, Kazajstán, Malasia, los Países Bajos, Sudáfrica, Corea del Sur, España, Israel, Suecia y los Emiratos Árabes Unidos.

Sin tripulación

Los vuelos espaciales no tripulados a la ISS se realizan principalmente para entregar carga, sin embargo, varios módulos rusos también se han acoplado al puesto de avanzada luego de lanzamientos no tripulados. Las misiones de reabastecimiento suelen utilizar la nave espacial Russian Progress, los antiguos vehículos todo terreno europeos, los vehículos japoneses Kounotori y las naves espaciales American Dragon y Cygnus. El sistema de acoplamiento principal para la nave espacial Progress es el sistema Kurs automatizado, con el sistema TORU manual como respaldo. Los vehículos todo terreno también usaban Kurs, sin embargo, no estaban equipados con TORU. El Progress y el antiguo ATV pueden permanecer acoplados hasta por seis meses. La otra nave espacial, la HTV japonesa, la SpaceX Dragon (bajo la fase 1 de CRS) y la Northrop Grumman Cygnus, se encuentran con la estación antes de ser agarradas con Canadarm2 y atracadas en el puerto nadir del Harmony o módulo Unity durante uno o dos meses. Bajo la fase 2 de CRS, Cargo Dragon atraca de manera autónoma en IDA-2 o IDA-3. Hasta diciembre de 2020, la nave espacial Progress ha realizado la mayoría de las misiones no tripuladas a la ISS.

Actualmente acoplada / atracada

(feminine)
Rendering of the ISS Visiting Vehicle Launches, Arrivals and Departures. Enlace en vivo en nasa.gov.
Spacecraft Tipo Misión Ubicación Llegada (UTC) Salida (planificada)
Progress MS No. 450 RussiaIncretados Progress MS-20 Zvezda aft 3 de junio de 2022 Abril 2023
Soyuz MS TsiolkovskyRussiaCrewed Soyuz MS-22 Rassvet nadir 21 de septiembre de 2022 Marzo 2023
Crew Dragon EnduranceUnited StatesCrewed Crew-5 Harmony forward 6 de octubre de 2022 Marzo 2023
Progress MS No. 451 RussiaIncretados Avances MS-21 Poisk zenith 28 de octubre de 2022 2023
S.S. Sally Ride United StatesIncretados Cygnus NG-18 Unity nadir 9 de noviembre de 2022 2023
Cargo Dragon C211United StatesIncretados CRS-26 Harmony zenith 26 de noviembre de 2022 9 de enero de 2023

Módulos/nave espacial pendiente de reubicación/instalación

Módulos y naves espaciales Tipo Ubicación actual Ubicación localizada Fecha de reubicación (planificada)
Nauka RTOd radiator RussiaMódulo Rassvet a estribor Nauka superior hacia adelante 2023
Nauka Experiment Airlock RussiaMódulo Rassvet a estribor Puerto de avanzada de Nauka 2023
ERA Puesto de trabajo portátil RussiaMódulo Rassvet adelante Nauka adelante 2023

Misiones programadas

  • Todas las fechas son UTC. Las fechas son las primeras fechas posibles y pueden cambiar.
  • Los puertos de entrada están en la parte delantera de la estación según su dirección normal de viaje y orientación (actitud). Aft está en la parte trasera de la estación, utilizada por la nave espacial que aumenta la órbita de la estación. Nadir está más cerca de la Tierra, zenith está arriba. Puerto es a la izquierda si apuntando los pies hacia la Tierra y mirando en la dirección del viaje; estribor a la derecha.
Misión Fecha de lanzamiento (NET) Spacecraft Tipo Vehículo de lanzamiento Sitio de lanzamiento Proveedor de lanzamiento Docking/berthing port
SpX-27 10 de enero de 2023 Cargo Dragon Incretados Falcon 9 Block 5 United States Kennedy LC-39A United States SpaceX Harmony zenith
Boe-CFT Febrero 2023 Boeing Starliner Calypso Crewed Atlas V N22 United States Cape Canaveral SLC-41 United States United Launch Alliance Harmony forward
AX-2 Q1 2023 Crew Dragon Crewed Falcon 9 Block 5 United States Kennedy LC-39A United States SpaceX Armonía adelante o cenit
HTV-X1 Q2 2023 HTV-X Incretados H3-24L Japan Tanegashima LA-Y2 Japan JAXA Harmony nadir
Progress MS-22 20 de febrero de 2023 MS No 452 Incretados Soyuz-2.1a Kazakhstan Baikonur Site 31/6 Russia Roscosmos Zvezda aft
NG-19 Febrero 2023 Cygnus Incretados Antares 230+ United States Wallops Pad OA United States Northrop Grumman Unity nadir
SNC-1 Febrero 2023 Dream Chaser TenacidadIncretados Vulcan Centaur VC4L United States Cape Canaveral SLC-41 United States United Launch Alliance Harmony nadir
Soyuz MS-23 20 de marzo de 2023 Soyuz MS Crewed Soyuz-2.1a Kazakhstan Baikonur Site 31/6 Russia Roscosmos Prichal nadir
SpaceX Crew... 6 Marzo 2023 Crew Dragon Endeavour Crewed Falcon 9 Block 5 United States Kennedy LC-39A United States SpaceX Armonía adelante o cenit
AX-3 H1 2023 Crew Dragon Crewed Falcon 9 Block 5 United States Kennedy LC-39A United States SpaceX Armonía adelante o cenit
HTV-X2 Abril 2023 HTV-X Incretados H3-24L Japan Tanegashima LA-Y2 Japan JAXA Harmony nadir
SpX-28 5 de junio de 2023 Cargo Dragon Incretados Falcon 9 Block 5 United States Kennedy

LC-39A

United States SpaceX Harmony zenith
Módulo
Avances MS-23 20 de febrero de 2022 MS No 453 Incretados Soyuz-2.1a Kazakhstan Baikonur Site 31/6 Russia Roscosmos Poisk zenith
Soyuz MS-24 21 de septiembre de 2023 Soyuz MS Crewed Soyuz-2.1a Kazakhstan Baikonur Site 31/6 Russia Roscosmos Rassvet nadir
Starliner-1 Septiembre 2023 Boeing Starliner SC-2 Crewed Atlas V N22 United States Cape Canaveral SLC-41 United States United Launch Alliance Harmony forward

Acoplamiento

The Progress M-14M resupply vehicle approaching the ISS in 2012. Más de 50 naves espaciales no autorizadas Progress han entregado suministros durante toda la vida de la estación.
Transbordador espacial Endeavour, ATV-2, Soyuz TMA-21, and Progress M-10M docked to the ISS, as seen from the departing Soyuz TMA-20

Todas las naves espaciales rusas y los módulos autopropulsados pueden encontrarse y acoplarse a la estación espacial sin intervención humana utilizando el sistema de acoplamiento de radar Kurs a más de 200 kilómetros de distancia. El ATV europeo utiliza sensores de estrellas y GPS para determinar su rumbo de intercepción. Cuando se pone al día, utiliza un equipo láser para reconocer ópticamente a Zvezda, junto con el sistema Kurs para redundancia. La tripulación supervisa estas naves, pero no interviene excepto para enviar comandos de aborto en casos de emergencia. Las embarcaciones de suministro Progress y ATV pueden permanecer en la ISS durante seis meses, lo que permite una gran flexibilidad en el tiempo de la tripulación para cargar y descargar suministros y basura.

Desde los programas iniciales de la estación, los rusos aplicaron una metodología de atraque automatizada que utilizaba a la tripulación en funciones de anulación o supervisión. Aunque los costos iniciales de desarrollo fueron altos, el sistema se ha vuelto muy confiable con estandarizaciones que brindan importantes beneficios de costos en operaciones repetitivas.

Las naves espaciales Soyuz utilizadas para la rotación de la tripulación también sirven como botes salvavidas para evacuaciones de emergencia; se reemplazan cada seis meses y se utilizaron después del desastre de Columbia para devolver a la tripulación varada de la ISS. Una expedición promedio requiere 2722 kg de suministros y, para el 9 de marzo de 2011, las tripulaciones habían consumido un total de alrededor de 22 000 comidas. Los vuelos de rotación de la tripulación de Soyuz y los vuelos de reabastecimiento de Progress visitan la estación en promedio dos y tres veces al año, respectivamente.

Otros vehículos atracan en lugar de atracar. El vehículo de transferencia japonés H-II se estacionó en órbitas cada vez más cercanas a la estación y luego esperó el "acercamiento" a la estación. comandos de la tripulación, hasta que estuvo lo suficientemente cerca para que un brazo robótico agarrara y amarrara el vehículo al USOS. Las embarcaciones atracadas pueden transferir bastidores de carga útil estándar internacional. Atraque de naves espaciales japonesas durante uno o dos meses. El atraque Cygnus y SpaceX Dragon fueron contratados para transportar carga a la estación bajo la fase 1 del programa de Servicios de Reabastecimiento Comercial.

Desde el 26 de febrero de 2011 hasta el 7 de marzo de 2011, cuatro de los socios gubernamentales (Estados Unidos, ESA, Japón y Rusia) tuvieron su nave espacial (NASA Shuttle, ATV, HTV, Progress y Soyuz) atracada en la ISS, la única vez que este ha sucedido hasta la fecha. El 25 de mayo de 2012, SpaceX entregó la primera carga comercial con una nave espacial Dragon.

Lanzar y acoplar ventanas

Antes del acoplamiento de una nave espacial a la ISS, el control de navegación y actitud (GNC) se transfiere al control de tierra del país de origen de la nave espacial. GNC está configurado para permitir que la estación se desplace en el espacio, en lugar de disparar sus propulsores o girar usando giroscopios. Los paneles solares de la estación se giran de canto hacia la nave espacial entrante, por lo que los residuos de sus propulsores no dañan las células. Antes de su retiro, los lanzamientos de transbordadores a menudo tenían prioridad sobre Soyuz, y ocasionalmente se daba prioridad a las llegadas de Soyuz que transportaban tripulación y cargas críticas en el tiempo, como materiales para experimentos biológicos.

Reparaciones

Las piezas de repuesto se denominan URE; algunas se almacenan externamente en palets llamados ELC y ESP.
Two black and orange solar arrays, shown uneven and with a large tear visible. A crew member in a spacesuit, attached to the end of a robotic arm, holds a latticework between two solar sails.
Mientras está anclado al final del OBSS durante STS-120, el astronauta Scott Parazynski realiza reparaciones improvisadas a una matriz solar estadounidense que se dañó cuando se desarrolla.
Mike Hopkins durante una caminata espacial

Las unidades de reemplazo orbital (ORU) son piezas de repuesto que se pueden reemplazar fácilmente cuando una unidad supera su vida útil de diseño o falla. Ejemplos de ORU son bombas, tanques de almacenamiento, cajas de control, antenas y unidades de batería. Algunas unidades se pueden reemplazar usando brazos robóticos. La mayoría se almacenan fuera de la estación, ya sea en paletas pequeñas llamadas ExPRESS Logistics Carriers (ELC) o comparten plataformas más grandes llamadas Plataformas de almacenamiento externo que también albergan experimentos científicos. Ambos tipos de paletas proporcionan electricidad para muchas partes que podrían dañarse por el frío del espacio y requieren calefacción. Los transportistas logísticos más grandes también tienen conexiones de red de área local (LAN) para telemetría para conectar experimentos. Alrededor de 2011, antes del final del programa de transbordadores de la NASA, se hizo un gran énfasis en abastecer el USOS con ORU, ya que sus reemplazos comerciales, Cygnus y Dragon, transportan entre una décima y una cuarta parte de la carga útil.

Problemas y fallas inesperados han afectado el cronograma de montaje y los horarios de trabajo de la estación, lo que ha dado lugar a períodos de capacidades reducidas y, en algunos casos, podría haber forzado el abandono de la estación por razones de seguridad. Los problemas graves incluyen una fuga de aire del USOS en 2004, la salida de humos de un generador de oxígeno Elektron en 2006 y la falla de las computadoras en el ROS en 2007 durante STS-117 que abandonó la estación. sin propulsor, Elektron, Vozdukh y otras operaciones del sistema de control ambiental. En este último caso, se descubrió que la causa raíz era la condensación dentro de los conectores eléctricos que provocaba un cortocircuito.

Durante STS-120 en 2007 y luego de la reubicación del armazón P6 y los paneles solares, se observó durante el despliegue que el panel solar se había roto y no se estaba desplegando correctamente. Scott Parazynski llevó a cabo un EVA, asistido por Douglas Wheelock. Se tomaron precauciones adicionales para reducir el riesgo de descarga eléctrica, ya que las reparaciones se llevaron a cabo con los paneles solares expuestos a la luz solar. Los problemas con la matriz fueron seguidos en el mismo año por problemas con la junta rotativa solar alfa de estribor (SARJ), que hace girar las matrices en el lado de estribor de la estación. Se observaron vibraciones excesivas y picos de alta corriente en el motor de accionamiento del arreglo, lo que resultó en la decisión de reducir sustancialmente el movimiento del SARJ de estribor hasta que se entendiera la causa. Las inspecciones durante los EVA en STS-120 y STS-123 mostraron una gran contaminación por virutas metálicas y desechos en el engranaje impulsor grande y confirmaron daños en las grandes superficies metálicas de los cojinetes, por lo que la junta se bloqueó para evitar daños mayores. Las reparaciones de las juntas se llevaron a cabo durante STS-126 con lubricación y el reemplazo de 11 de los 12 cojinetes de ruedas en la junta.

En septiembre de 2008, el daño al radiador S1 se notó por primera vez en las imágenes de Soyuz. Al principio no se pensó que el problema fuera grave. Las imágenes mostraron que la superficie de un subpanel se ha desprendido de la estructura central subyacente, posiblemente debido al impacto de micrometeoritos o escombros. El 15 de mayo de 2009, la tubería de amoníaco del panel del radiador dañado se apagó mecánicamente del resto del sistema de enfriamiento mediante el cierre controlado por computadora de una válvula. Luego se usó la misma válvula para ventilar el amoníaco del panel dañado, eliminando la posibilidad de una fuga de amoníaco. También se sabe que la cubierta del propulsor del módulo de servicio golpeó el radiador del S1 después de ser desechado durante un EVA en 2008, pero no se ha determinado su efecto, si lo hubo.

En las primeras horas del 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 cero redundancia en algunos sistemas. El problema parecía estar en el módulo de la bomba de amoníaco que hace circular el fluido refrigerante de amoníaco. Se cerraron varios subsistemas, incluidos dos de los cuatro CMG.

Las operaciones planificadas en la ISS se interrumpieron debido a una serie de EVA para abordar el problema del sistema de refrigeración. Una primera EVA el 7 de agosto de 2010, para reemplazar el módulo de bomba defectuoso, no se completó por completo debido a una fuga de amoníaco en una de las cuatro desconexiones rápidas. Un segundo EVA el 11 de agosto eliminó con éxito el módulo de bomba defectuoso. Se requirió un tercer EVA para restaurar el Loop A a su funcionalidad normal.

El sistema de refrigeración del USOS está construido en gran parte por la empresa estadounidense Boeing, que también es el fabricante de la bomba averiada.

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 hacia el resto de la ISS. Cada MBSU tiene dos canales de alimentación que alimentan 160 V CC desde los arreglos a dos convertidores de alimentación CC a CC (DDCU) que suministran la alimentación de 124 V utilizada en la estación. A fines de 2011, MBSU-1 dejó de responder a los comandos o enviar datos que confirmaran su estado. Si bien aún enrutaba la energía correctamente, estaba programado para cambiarse en el próximo EVA disponible. Ya había a bordo un MBSU de repuesto, pero un EVA del 30 de agosto de 2012 no se completó cuando se apretó un perno para finalizar la instalación de la unidad de repuesto atascado antes de asegurar la conexión eléctrica. La pérdida de MBSU-1 limitó la estación al 75% de su capacidad de energía normal, lo que requirió limitaciones menores en las operaciones normales hasta que se pudiera solucionar el problema.

El 5 de septiembre de 2012, en un segundo EVA de seis horas, los astronautas Sunita Williams y Akihiko Hoshide reemplazaron con éxito el MBSU-1 y restauraron la ISS al 100 % de energía.

El 24 de diciembre de 2013, los astronautas instalaron una nueva bomba de amoníaco para el sistema de enfriamiento de la estación. El sistema de enfriamiento defectuoso había fallado a principios de mes, lo que detuvo muchos de los experimentos científicos de la estación. Los astronautas tuvieron que enfrentarse a una "mini tormenta de nieve" de amoníaco mientras instala la nueva bomba. Fue solo la segunda caminata espacial de Nochebuena en la historia de la NASA.

Centros de control de misiones

Los componentes de la ISS son operados y monitoreados por sus respectivas agencias espaciales en los centros de control de la misión en todo el mundo, incluido el Centro de control de la misión RKA, el Centro de control ATV, el Centro de control JEM y el Centro de control HTV en el Centro espacial Tsukuba, Christopher C. Centro de control de la misión de Kraft Jr., centro de integración y operaciones de carga útil, centro de control de Columbus y control del sistema de servicio móvil.

Vida a bordo

Actividades de la tripulación

Ingeniero Gregory Chamitoff mirando por una ventana
STS-122 especialistas en misión trabajando en equipo robótico en el laboratorio estadounidense

Un día típico para la tripulación comienza con un despertar a las 06:00, seguido de actividades posteriores al sueño y una inspección matutina de la estación. Luego, la tripulación desayuna y participa en una conferencia de planificación diaria con Mission Control antes de comenzar a trabajar alrededor de las 08:10. Sigue el primer ejercicio programado del día, después del cual la tripulación continúa trabajando hasta las 13:05. Después de un descanso para almorzar de una hora, la tarde consiste en más ejercicio y trabajo antes de que la tripulación lleve a cabo sus actividades previas al sueño a partir de las 19:30, incluida la cena y una conferencia de la tripulación. El período de sueño programado comienza a las 21:30. En general, la tripulación trabaja diez horas al día entre semana y cinco horas los sábados, con el resto del tiempo libre para relajarse o ponerse al día con el trabajo.

La zona horaria utilizada a bordo de la ISS es la hora universal coordinada (UTC). Las ventanas están cubiertas durante las horas de la noche para dar la impresión de oscuridad porque la estación experimenta 16 amaneceres y atardeceres por día. Durante las visitas a las misiones del transbordador espacial, la tripulación de la ISS siguió principalmente el tiempo transcurrido de la misión (MET) del transbordador, que era una zona horaria flexible basada en el tiempo de lanzamiento de la misión del transbordador espacial.

La estación proporciona alojamiento para la tripulación para cada miembro de la tripulación de la expedición, con dos "estaciones para dormir" en el Zvezda, uno en Nauka y cuatro más instalados en Harmony. Los cuartos de USOS son cabinas insonorizadas privadas, de tamaño aproximado para una persona. Los alojamientos de la tripulación de ROS en Zvezda incluyen una pequeña ventana, pero proporcionan menos ventilación e insonorización. Un miembro de la tripulación puede dormir en un camarote de la tripulación en un saco de dormir atado, escuchar música, usar una computadora portátil y almacenar artículos personales en un cajón grande o en redes adheridas a las paredes del módulo. El módulo también proporciona una lámpara de lectura, un estante y un escritorio. Los equipos visitantes no tienen un módulo para dormir asignado y colocan un saco de dormir en un espacio disponible en una pared. Es posible dormir flotando libremente por la estación, pero esto generalmente se evita debido a la posibilidad de chocar con equipos sensibles. Es importante que los alojamientos de la tripulación estén bien ventilados; de lo contrario, los astronautas pueden despertarse privados de oxígeno y sin aliento, porque se ha formado alrededor de sus cabezas una burbuja de su propio dióxido de carbono exhalado. Durante diversas actividades de la estación y tiempos de descanso de la tripulación, las luces de la ISS se pueden atenuar, apagar y ajustar la temperatura del color.

Alimentación e higiene personal

Nine astronauts seated around a table covered in open cans of food strapped down to the table. In the background a selection of equipment is visible, as well as the salmon-coloured walls of the Unity node.
Las tripulaciones de Expedición 20 y STS-127 disfrutan de una comida dentro Unidad.
Comida principal en Nodo 1
Las frutas y verduras frescas se cultivan en el ISS.

En el USOS, la mayor parte de la comida a bordo está sellada al vacío en bolsas de plástico; las latas son raras porque son pesadas y caras de transportar. La comida en conserva no es muy apreciada por la tripulación y el sabor se reduce en microgravedad, por lo que se hacen esfuerzos para hacer que la comida sea más apetecible, incluido el uso de más especias que en la cocina normal. La tripulación espera con ansias la llegada de cualquier nave espacial de la Tierra que traiga frutas y verduras frescas. Se tiene cuidado de que los alimentos no formen migas, y se prefieren los condimentos líquidos a los sólidos para evitar contaminar el equipo de la estación. Cada miembro de la tripulación tiene paquetes de alimentos individuales y los cocina en la cocina de a bordo. La cocina cuenta con dos calentadores de alimentos, un refrigerador (agregado en noviembre de 2008) y un dispensador de agua que proporciona agua calentada y sin calentar. Las bebidas se proporcionan en forma de polvo deshidratado que se mezcla con agua antes de su consumo. Las bebidas y las sopas se toman a sorbos de bolsas de plástico con pajitas, mientras que los alimentos sólidos se comen con un cuchillo y un tenedor sujetos a una bandeja con imanes para evitar que se vayan flotando. Cualquier alimento que flote, incluidas las migas, debe recolectarse para evitar que obstruya los filtros de aire de la estación y otros equipos.

Las duchas en las estaciones espaciales se introdujeron a principios de la década de 1970 en Skylab y Salyut 3. Por Salyut 6, a principios de la década de 1980, el la tripulación se quejó de la complejidad de ducharse en el espacio, que era una actividad mensual. La ISS no cuenta con ducha; en cambio, los miembros de la tripulación se lavan con un chorro de agua y toallitas húmedas, con jabón dispensado de un recipiente similar a un tubo de pasta de dientes. Las tripulaciones también reciben champú sin enjuague y pasta de dientes comestible para ahorrar agua.

Hay dos baños espaciales en la ISS, ambos de diseño ruso, ubicados en Zvezda y Tranquility. Estos compartimentos de desechos e higiene utilizan un sistema de succión accionado por ventilador similar al sistema de recolección de desechos del transbordador espacial. Los astronautas primero se sujetan al asiento del inodoro, que está equipado con barras de sujeción accionadas por resorte para garantizar un buen sellado. Una palanca hace funcionar un potente ventilador y se abre un orificio de succión: la corriente de aire se lleva los desechos. Los residuos sólidos se recogen en bolsas individuales que se almacenan en un contenedor de aluminio. Los contenedores llenos se transfieren a la nave espacial Progress para su eliminación. Los desechos líquidos son evacuados por una manguera conectada al frente del inodoro, con "adaptadores de embudo de orina" anatómicamente correctos. unido al tubo para que hombres y mujeres puedan usar el mismo inodoro. La orina desviada se recolecta y se transfiere al Sistema de Recuperación de Agua, donde se recicla en agua potable. En 2021, la llegada del módulo Nauka también trajo un tercer baño a la ISS.

El inodoro espacial en el Zvezda módulo en el segmento ruso
El baño principal en el segmento de EE.UU. dentro del Tranquility módulo
* Ambos aseos son de diseño ruso

Salud y seguridad de la tripulación

General

El 12 de abril de 2019, la NASA informó los resultados médicos del Estudio de gemelos astronautas. El astronauta Scott Kelly pasó un año en el espacio en la ISS, mientras que su gemelo pasó el año en la Tierra. Se observaron varios cambios duraderos, incluidos los relacionados con alteraciones en el ADN y la cognición, cuando se comparó un gemelo con el otro.

En noviembre de 2019, los investigadores informaron que los astronautas experimentaron problemas graves de flujo sanguíneo y coágulos mientras estaban a bordo de la ISS, según un estudio de seis meses de 11 astronautas sanos. Los resultados pueden influir en los vuelos espaciales a largo plazo, incluida una misión al planeta Marte, según los investigadores.

Radiación

Vídeo de la Aurora Australis, tomada por la tripulación de la Expedición 28 en un paso ascendente desde el sur de Madagascar hasta el norte de Australia sobre el Océano Índico

La ISS está parcialmente protegida del entorno espacial por el campo magnético de la Tierra. Desde una distancia promedio de unos 70 000 km (43 000 mi) desde la superficie de la Tierra, dependiendo de la actividad solar, la magnetosfera comienza a desviar el viento solar alrededor de la Tierra y la estación espacial. Las erupciones solares siguen siendo un peligro para la tripulación, que puede recibir solo unos minutos de advertencia. En 2005, durante la "tormenta de protones" de una llamarada solar de clase X-3, la tripulación de la Expedición 10 se refugió en una parte más protegida del ROS diseñada para este propósito.

Las partículas cargadas subatómicas, principalmente los protones de los rayos cósmicos y el viento solar, normalmente son absorbidas por la atmósfera de la Tierra. Cuando interactúan en cantidad suficiente, su efecto es visible a simple vista en un fenómeno llamado aurora. Fuera de la atmósfera de la Tierra, las tripulaciones de la ISS están expuestas a aproximadamente un milisievert cada día (aproximadamente un año de exposición natural en la Tierra), lo que resulta en un mayor riesgo de cáncer. La radiación puede penetrar el tejido vivo y dañar el ADN y los cromosomas de los linfocitos; Al ser fundamental para el sistema inmunológico, cualquier daño a estas células podría contribuir a la menor inmunidad que experimentan los astronautas. La radiación también se ha relacionado con una mayor incidencia de cataratas en los astronautas. El blindaje protector y los medicamentos pueden reducir los riesgos a un nivel aceptable.

Los niveles de radiación en la ISS oscilan entre 12 y 28,8 milirads por día, unas cinco veces mayores que los experimentados por los pasajeros y la tripulación de las aerolíneas, ya que el campo electromagnético de la Tierra proporciona casi el mismo nivel de protección contra la radiación solar y otros tipos de radiación en la órbita terrestre baja como en la estratosfera. Por ejemplo, en un vuelo de 12 horas, un pasajero de una aerolínea experimentaría 0,1 milisieverts de radiación, o una tasa de 0,2 milisieverts por día; esta es solo una quinta parte de la tasa experimentada por un astronauta en LEO. Además, los pasajeros de las líneas aéreas experimentan este nivel de radiación durante algunas horas de vuelo, mientras que la tripulación de la ISS está expuesta durante toda su estancia a bordo de la estación.

Estrés

Cosmonaut Nikolai Budarin en el trabajo dentro del Zvezda módulo de servicio trimestres de tripulación

Existe evidencia considerable de que los factores estresantes psicosociales se encuentran entre los impedimentos más importantes para la moral y el rendimiento óptimos de la tripulación. El cosmonauta Valery Ryumin escribió en su diario durante un período particularmente difícil a bordo de la estación espacial Salyut 6: "Todas las condiciones necesarias para el asesinato se cumplen si encierras a dos hombres en una cabina que mide 18 pies por 20 [5,5 m × 6 m] y déjalos juntos durante dos meses."

El interés de la NASA en el estrés psicológico causado por los viajes espaciales, inicialmente estudiado cuando comenzaron sus misiones tripuladas, se reavivó cuando los astronautas se unieron a los cosmonautas en la estación espacial rusa Mir. Las fuentes comunes de estrés en las primeras misiones estadounidenses incluían mantener un alto rendimiento bajo el escrutinio público y el aislamiento de los compañeros y la familia. Esto último sigue siendo a menudo una causa de estrés en la ISS, como cuando la madre del astronauta de la NASA Daniel Tani murió en un accidente automovilístico y cuando Michael Fincke se vio obligado a perderse el nacimiento de su segundo hijo.

Un estudio del vuelo espacial más largo concluyó que las primeras tres semanas son un período crítico en el que la atención se ve afectada negativamente debido a la demanda de adaptarse al cambio extremo del entorno. Los vuelos de la tripulación de la ISS suelen durar entre cinco y seis meses.

El entorno de trabajo de la ISS incluye estrés adicional causado por vivir y trabajar en condiciones de hacinamiento con personas de culturas muy diferentes que hablan un idioma diferente. Las estaciones espaciales de primera generación tenían tripulaciones que hablaban un solo idioma; Las estaciones de segunda y tercera generación tienen personal de muchas culturas que hablan muchos idiomas. Los astronautas deben hablar inglés y ruso, y saber idiomas adicionales es aún mejor.

Debido a la falta de gravedad, a menudo se produce confusión. Aunque no hay arriba y abajo en el espacio, algunos miembros de la tripulación sienten que están orientados al revés. También pueden tener dificultad para medir distancias. Esto puede causar problemas como perderse dentro de la estación espacial, tirar de los interruptores en la dirección incorrecta o calcular mal la velocidad de un vehículo que se aproxima durante el acoplamiento.

Médico

A man running on a treadmill, smiling at the camera, with bungee cords stretching down from his waistband to the sides of the treadmill
Astronauta Frank De Winne, adjunta a la cinta de correr TVIS con cordones de bungee a bordo del ISS

Los efectos fisiológicos de la ingravidez a largo plazo incluyen atrofia muscular, deterioro del esqueleto (osteopenia), redistribución de líquidos, ralentización del sistema cardiovascular, disminución de la producción de glóbulos rojos, trastornos del equilibrio y debilitamiento del sistema inmunitario. Los síntomas menores incluyen pérdida de masa corporal e hinchazón de la cara.

El sueño se interrumpe regularmente en la ISS debido a las exigencias de la misión, como la entrada o salida de naves espaciales. Los niveles de sonido en la estación son inevitablemente altos. La atmósfera no puede termosifonarse de forma natural, por lo que se requieren ventiladores en todo momento para procesar el aire que se estancaría en el entorno de caída libre (G cero).

Para prevenir algunos de los efectos adversos en el cuerpo, la estación está equipada con: dos cintas de correr TVIS (incluida la COLBERT); el ARED (Dispositivo de ejercicio resistivo avanzado), que permite varios ejercicios de levantamiento de pesas que agregan músculo sin levantar (o compensar) a los astronautas. reducción de la densidad ósea; y una bicicleta estacionaria. Cada astronauta pasa al menos dos horas al día ejercitándose en el equipo. Los astronautas usan cuerdas elásticas para amarrarse a la caminadora.

Peligros ambientales microbiológicos

Es posible que se desarrollen mohos peligrosos que pueden ensuciar los filtros de aire y agua a bordo de las estaciones espaciales. Pueden producir ácidos que degradan el metal, el vidrio y el caucho. También pueden ser perjudiciales para la salud de la tripulación. Los peligros microbiológicos han llevado al desarrollo de LOCAD-PTS, que identifica bacterias y mohos comunes más rápido que los métodos estándar de cultivo, lo que puede requerir el envío de una muestra a la Tierra. En 2018, los investigadores informaron, después de detectar la presencia de cinco cepas bacterianas de Enterobacter bugandensis en la ISS (ninguna de las cuales es patógena para los humanos), que los microorganismos en la ISS deben ser monitoreados cuidadosamente para continuar asegurando un estado médicamente saludable. Ambiente para astronautas.

La contaminación en las estaciones espaciales se puede prevenir reduciendo la humedad y usando pintura que contenga productos químicos para eliminar el moho, así como el uso de soluciones antisépticas. Todos los materiales utilizados en la ISS se someten a pruebas de resistencia a los hongos.

En abril de 2019, la NASA informó que se había realizado un estudio exhaustivo sobre los microorganismos y hongos presentes en la ISS. Los resultados pueden ser útiles para mejorar las condiciones de salud y seguridad de los astronautas.

Ruido

Los vuelos espaciales no son inherentemente silenciosos, con niveles de ruido que superan los estándares acústicos desde las misiones Apolo. Por esta razón, la NASA y los socios internacionales de la Estación Espacial Internacional han desarrollado objetivos para el control del ruido y la prevención de la pérdida auditiva como parte del programa de salud para los miembros de la tripulación. Específicamente, estos objetivos han sido el enfoque principal del Subgrupo de Acústica del Panel Multilateral de Operaciones Médicas (MMOP) de la ISS desde los primeros días del ensamblaje y las operaciones de la ISS. El esfuerzo incluye contribuciones de ingenieros acústicos, audiólogos, higienistas industriales y médicos que componen la membresía del subgrupo de la NASA, Roscosmos, la Agencia Espacial Europea (ESA), la Agencia de Exploración Aeroespacial Japonesa (JAXA) y el Espacio Canadiense. Agencia (CSA).

En comparación con los entornos terrestres, los niveles de ruido en los que incurren los astronautas y cosmonautas en la ISS pueden parecer insignificantes y, por lo general, ocurren a niveles que no serían de gran preocupación para la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional; rara vez alcanzan los 85 dBA. Pero los miembros de la tripulación están expuestos a estos niveles las 24 horas del día, los siete días de la semana, y las misiones actuales tienen una duración promedio de seis meses. Estos niveles de ruido también imponen riesgos para la salud y el rendimiento de la tripulación en forma de interferencia y comunicación durante el sueño, así como una audibilidad de alarma reducida.

Durante los más de 19 años de historia de la ISS, se han realizado importantes esfuerzos para limitar y reducir los niveles de ruido en la ISS. Durante las actividades de diseño y previas al vuelo, los miembros del Subgrupo Acústico han escrito los límites acústicos y los requisitos de verificación, han consultado para diseñar y elegir las cargas útiles más silenciosas disponibles y luego han realizado pruebas de verificación acústica antes del lanzamiento. Durante los vuelos espaciales, el Subgrupo de Acústica ha evaluado los niveles de sonido en vuelo de cada módulo de la ISS, producidos por una gran cantidad de fuentes de ruido de vehículos y experimentos científicos, para garantizar el cumplimiento de los estrictos estándares acústicos. El entorno acústico de la ISS cambió cuando se agregaron módulos adicionales durante su construcción y cuando llegaron naves espaciales adicionales a la ISS. El Subgrupo de Acústica ha respondido a este cronograma dinámico de operaciones diseñando y empleando con éxito cubiertas acústicas, materiales absorbentes, barreras acústicas y aisladores de vibraciones para reducir los niveles de ruido. Además, cuando las bombas, los ventiladores y los sistemas de ventilación envejecen y muestran mayores niveles de ruido, este Subgrupo de Acústica ha guiado a los administradores de ISS para que reemplacen los instrumentos más antiguos y ruidosos con tecnologías silenciosas de ventiladores y bombas, lo que reduce significativamente los niveles de ruido ambiental.

La NASA ha adoptado los criterios de riesgo de daño más conservadores (según las recomendaciones del Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional y la Organización Mundial de la Salud) para proteger a todos los miembros de la tripulación. El Subgrupo de Acústica del MMOP ha ajustado su enfoque para gestionar los riesgos de ruido en este entorno único mediante la aplicación o modificación de enfoques terrestres para la prevención de la pérdida auditiva para establecer estos límites conservadores. Un enfoque innovador ha sido la Herramienta de estimación de exposición al ruido (NEET) de la NASA, en la que las exposiciones al ruido se calculan en un enfoque basado en tareas para determinar la necesidad de dispositivos de protección auditiva (HPD). La orientación para el uso de HPD, ya sea de uso obligatorio o recomendado, se documenta en el Inventario de peligros por ruido y se publica para referencia de la tripulación durante sus misiones. El Subgrupo de Acústica también rastrea los excesos de ruido de las naves espaciales, aplica controles de ingeniería y recomienda dispositivos de protección auditiva para reducir la exposición de la tripulación al ruido. Finalmente, los umbrales de audición se controlan en órbita, durante las misiones.

No ha habido cambios persistentes en el umbral de audición relacionados con la misión entre los miembros de la tripulación del segmento orbital de EE. UU. (JAXA, CSA, ESA, NASA) durante lo que se acerca a los 20 años de operaciones de la misión ISS, o casi 175 000 horas de trabajo. En 2020, el subgrupo de acústica del MMOP recibió el premio Safe-In-Sound a la innovación por sus esfuerzos combinados para mitigar los efectos del ruido en la salud.

Fuego y gases tóxicos

Un incendio a bordo o una fuga de gas tóxico son otros peligros potenciales. El amoníaco se usa en los radiadores externos de la estación y podría filtrarse potencialmente a los módulos presurizados.

Órbita

Altitud e inclinación orbital

Gráfico mostrando la altitud cambiante del ISS desde noviembre de 1998 hasta noviembre de 2018
Animación de la órbita ISS del 14 de septiembre de 2018 al 14 de noviembre de 2018. La Tierra no se muestra.

Actualmente, la ISS se mantiene en una órbita casi circular con una altitud media mínima de 370 km (230 mi) y una máxima de 460 km (290 mi), en el centro de la termosfera, con una inclinación de 51,6 grados a Ecuador de la Tierra con una excentricidad de 0.007. Se seleccionó esta órbita porque es la inclinación más baja que pueden alcanzar directamente las naves espaciales rusas Soyuz y Progress lanzadas desde el cosmódromo de Baikonur a 46° N de latitud sin sobrevolar China o dejar caer etapas de cohetes gastados en áreas habitadas. Viaja a una velocidad media de 28.000 kilómetros por hora (17.000 mph) y completa 15,5 órbitas al día (93 minutos por órbita). Se permitió que la altitud de la estación cayera alrededor de la hora de cada vuelo del transbordador de la NASA para permitir que se transfirieran cargas más pesadas a la estación. Después del retiro del transbordador, la órbita nominal de la estación espacial se elevó en altitud (de unos 350 km a unos 400 km). Otras naves espaciales de suministro más frecuentes no requieren este ajuste, ya que son vehículos de rendimiento sustancialmente superior.

La resistencia atmosférica reduce la altitud una media de unos 2 km al mes. El impulso orbital puede ser realizado por los dos motores principales de la estación en el módulo de servicio Zvezda, o naves espaciales rusas o europeas acopladas a Zvezda's puerto de popa. El Vehículo de Transferencia Automatizado está construido con la posibilidad de agregar un segundo puerto de atraque en su extremo de popa, lo que permite que otras embarcaciones atraquen e impulsen la estación. Se necesitan aproximadamente dos órbitas (tres horas) para que se complete el impulso a una mayor altitud. Mantener la altitud de la ISS utiliza alrededor de 7,5 toneladas de combustible químico por año a un costo anual de alrededor de $ 210 millones.

Orbits of the ISS, shown in April 2013

El Segmento Orbital Ruso contiene el Sistema de Gestión de Datos, que maneja la Orientación, Navegación y Control (ROS GNC) para toda la estación. Inicialmente, Zarya, el primer módulo de la estación, controlaba la estación hasta poco tiempo después de que el módulo de servicio ruso Zvezda atracara y se le transfiriera el control. Zvezda contiene el sistema de gestión de datos DMS-R construido por la ESA. Usando dos computadoras tolerantes a fallas (FTC), Zvezda calcula la posición de la estación y la trayectoria orbital usando sensores redundantes de horizonte terrestre, sensores de horizonte solar y rastreadores solares y estelares. Cada uno de los FTC contiene tres unidades de procesamiento idénticas que funcionan en paralelo y proporcionan un enmascaramiento de fallas avanzado por votación mayoritaria.

Orientación

Zvezda utiliza giroscopios (ruedas de reacción) y propulsores para girar. Los giroscopios no requieren propelente; en cambio, usan electricidad para 'almacenar' impulso en volantes girando en sentido contrario al movimiento de la estación. El USOS tiene sus propios giroscopios controlados por computadora para manejar su masa extra. Cuando los giroscopios se 'saturan', se utilizan propulsores para cancelar el impulso almacenado. En febrero de 2005, durante la Expedición 10, se envió un comando incorrecto a la computadora de la estación, usando alrededor de 14 kilogramos de propulsor antes de que se notara y reparara la falla. Cuando las computadoras de control de actitud en el ROS y el USOS no se comunican correctamente, esto puede resultar en una rara 'lucha forzada'. donde la computadora ROS GNC debe ignorar la contraparte USOS, que en sí misma no tiene propulsores.

Las naves espaciales acopladas también se pueden usar para mantener la actitud de la estación, por ejemplo, para la resolución de problemas o durante la instalación del truss S3/S4, que proporciona energía eléctrica e interfaces de datos para la electrónica de la estación.

Amenazas de desechos orbitales

Las bajas altitudes a las que orbita la ISS también albergan una variedad de desechos espaciales, incluidas etapas de cohetes gastados, satélites inactivos, fragmentos de explosiones (incluidos materiales de pruebas de armas antisatélite), escamas de pintura, escoria de motores de cohetes sólidos. y refrigerante liberado por los satélites de propulsión nuclear US-A. Estos objetos, además de los micrometeoroides naturales, son una amenaza importante. Los objetos lo suficientemente grandes como para destruir la estación se pueden rastrear y no son tan peligrosos como los escombros más pequeños. Los objetos demasiado pequeños para ser detectados por instrumentos ópticos y de radar, desde aproximadamente 1 cm hasta un tamaño microscópico, se cuentan por billones. A pesar de su pequeño tamaño, algunos de estos objetos son una amenaza por su energía cinética y dirección en relación a la estación. La tripulación de la caminata espacial con trajes espaciales también corre el riesgo de sufrir daños en los trajes y la consiguiente exposición al vacío.

Los paneles balísticos, también llamados blindaje contra micrometeoritos, se incorporan a la estación para proteger las secciones presurizadas y los sistemas críticos. El tipo y el grosor de estos paneles dependen de su exposición prevista al daño. Los escudos y la estructura de la estación tienen diferentes diseños en el ROS y el USOS. En el USOS, se utilizan Whipple Shields. Los módulos del segmento de EE. UU. constan de una capa interna hecha de aluminio de 1,5–5,0 cm de espesor (0,59–1,97 pulgadas), una capa intermedia de 10 cm de espesor (3,9 pulgadas) de Kevlar y Nextel (un tejido cerámico) y una capa externa de acero inoxidable, que hace que los objetos se rompan en una nube antes de chocar contra el casco, propagando así la energía del impacto. En el ROS, una pantalla de nido de abeja de polímero reforzado con fibra de carbono está separada del casco, una pantalla de nido de abeja de aluminio está separada de eso, con una cubierta de aislamiento térmico de vacío de pantalla y tela de vidrio en la parte superior.

Los desechos espaciales se rastrean de forma remota desde el suelo y se puede notificar a la tripulación de la estación. Si es necesario, los propulsores del Segmento Orbital Ruso pueden alterar la altitud orbital de la estación, evitando los escombros. Estas maniobras de evitación de escombros (DAM) no son infrecuentes y se llevan a cabo si los modelos computacionales muestran que los escombros se acercarán dentro de una cierta distancia de amenaza. A finales de 2009 se habían realizado diez DAM. Normalmente, se utiliza un aumento de la velocidad orbital del orden de 1 m/s para elevar la órbita uno o dos kilómetros. Si es necesario, también se puede bajar la altitud, aunque tal maniobra desperdicia propulsor. Si se identifica una amenaza de desechos orbitales demasiado tarde para que se realice un DAM de manera segura, la tripulación de la estación cierra todas las escotillas a bordo de la estación y se retira a su nave espacial para poder evacuar en caso de que la estación sufra daños graves por el escombros. Esta evacuación parcial de la estación se ha producido el 13 de marzo de 2009, 28 de junio de 2011, 24 de marzo de 2012 y 16 de junio de 2015.

En noviembre de 2021, una nube de escombros de la destrucción de Kosmos 1408 por una prueba de armas antisatélite amenazó a la ISS, lo que provocó el anuncio de una alerta amarilla, lo que llevó a la tripulación a refugiarse en las cápsulas de la tripulación. Un par de semanas más tarde, tuvo que realizar una maniobra no programada para dejar caer la estación 310 metros para evitar una colisión con desechos espaciales peligrosos.

Avistamientos desde la Tierra

La ISS es visible a simple vista como un punto blanco brillante que se mueve lentamente debido a la luz solar reflejada, y se puede ver en las horas posteriores a la puesta del sol y antes de la salida del sol, cuando la estación permanece iluminada por el sol pero el suelo y el cielo están oscuros.. La ISS tarda unos 10 minutos en pasar de un horizonte a otro, y solo será visible una parte de ese tiempo debido a que entra o sale de la sombra de la Tierra. Debido al tamaño de su área de superficie reflectante, la ISS es el objeto artificial más brillante en el cielo (excluyendo otros destellos de satélites), con una magnitud máxima aproximada de -4 cuando está a la luz del sol y sobre su cabeza (similar a Venus), y un ángulo máximo tamaño de 63 segundos de arco. La ISS, como muchos satélites, incluida la constelación de Iridium, también puede producir destellos de hasta 16 veces el brillo de Venus cuando la luz del sol se refleja en las superficies reflectantes. La ISS también es visible a plena luz del día, aunque con mucha más dificultad.

Varios sitios web, como Heavens-Above (consulte Visualización en directo a continuación), proporcionan herramientas, así como aplicaciones para teléfonos inteligentes que utilizan datos orbitales y la longitud y latitud del observador para indicar cuándo será visible la ISS (si el clima lo permite), dónde parecerá que la estación se eleva, la altitud sobre el horizonte que alcanzará y la duración del paso antes de que la estación desaparezca, ya sea poniéndose debajo del horizonte o entrando en la sombra de la Tierra.

En noviembre de 2012, la NASA lanzó su programa "Spot the Station" servicio, que envía a las personas alertas por mensaje de texto y correo electrónico cuando la estación debe sobrevolar su ciudad. La estación es visible desde el 95% de la tierra habitada de la Tierra, pero no es visible desde las latitudes extremas del norte o del sur.

Bajo condiciones específicas, la ISS se puede observar de noche en cinco órbitas consecutivas. Esas condiciones son 1) una ubicación del observador en latitud media, 2) cerca del momento del solsticio con 3) la ISS pasando en la dirección del polo desde el observador cerca de la medianoche, hora local. Las tres fotos muestran el primero, el medio y el último de los cinco pases del 5 al 6 de junio de 2014.

Astrofotografía

El ISS y el HTV fotografiados desde la Tierra por Ralf Vandebergh

Usar una cámara montada en un telescopio para fotografiar la estación es un pasatiempo popular entre los astrónomos, mientras que usar una cámara montada para fotografiar la Tierra y las estrellas es un pasatiempo popular para la tripulación. El uso de un telescopio o binoculares permite ver la ISS durante el día.

Composite de seis fotos del ISS transitando la fabulosa Luna

Los tránsitos de la ISS frente al Sol, en particular durante un eclipse (por lo que la Tierra, el Sol, la Luna y la ISS están ubicados aproximadamente en una sola línea) son de particular interés para los astrónomos aficionados.

Cooperación internacional

A Commemorative Plaque honouring Space Station Intergovernmental Agreement signed on 28 January 1998

Con cinco programas espaciales y quince países, la Estación Espacial Internacional es el programa de exploración espacial más complejo desde el punto de vista político y legal de la historia. El Acuerdo Intergubernamental de la Estación Espacial de 1998 establece el marco principal para la cooperación internacional entre las partes. Una serie de acuerdos posteriores rigen otros aspectos de la estación, que van desde cuestiones jurisdiccionales hasta un código de conducta entre los astronautas visitantes.

Después de la invasión rusa de Ucrania en 2022, se ha puesto en duda la cooperación continua entre Rusia y otros países en la Estación Espacial Internacional. El primer ministro británico, Boris Johnson, comentó sobre el estado actual de la cooperación y dijo: "He estado ampliamente a favor de continuar la colaboración científica y artística, pero en las circunstancias actuales es difícil ver cómo incluso esas pueden continuar como normales." El mismo día, el director general de Roscosmos, Dmitry Rogozin, insinuó que la retirada de Rusia podría provocar que la Estación Espacial Internacional saliera de órbita debido a la falta de capacidades de reactivación, escribiendo en una serie de tuits: "Si bloquea la cooperación con nosotros, ¿quién ¿Salvará a la ISS de una salida de órbita no guiada para impactar en el territorio de los EE. UU. o Europa? También existe la posibilidad de impacto de la construcción de 500 toneladas en India o China. ¿Quieres amenazarlos con tal perspectiva? La ISS no sobrevuela Rusia, así que todo el riesgo es tuyo. ¿Estás listo para ello?" Rogozin luego tuiteó que las relaciones normales entre los socios de la ISS solo podrían restablecerse una vez que se hayan levantado las sanciones, e indicó que Roscosmos presentaría propuestas al gobierno ruso para poner fin a la cooperación. La NASA declaró que, de ser necesario, la corporación estadounidense Northrop Grumman ha ofrecido una capacidad de reactivación que mantendría a la ISS en órbita.

El 26 de julio de 2022, Yury Borisov, sucesor de Rogozin al frente de Roscosmos, presentó al presidente ruso Putin planes para retirarse del programa después de 2024. Sin embargo, Robyn Gatens, el funcionario de la NASA a cargo de la estación espacial, respondió que la NASA no había recibido ningún aviso formal de Roscosmos sobre los planes de retiro.

Países participantes

  • Brasil (1997–2007)
  • Canadá
  • European Space Agency
    • Bélgica
    • Dinamarca
    • Francia
    • Alemania
    • Italia
    • Países Bajos
    • Noruega
    • España
    • Suecia
    • Suiza
    • Reino Unido
  • Japón
  • Rusia
  • Estados Unidos

Fin de la misión

Muchas naves espaciales de reaprovisionamiento ISS ya han pasado por reentrada atmosférica, como Jules Verne ATV

De acuerdo con el Tratado del Espacio Exterior, Estados Unidos y Rusia son legalmente responsables de todos los módulos que han lanzado. Se consideraron varias opciones de eliminación posibles: deterioro orbital natural con reingreso aleatorio (como con Skylab), impulsar la estación a una altitud más alta (lo que retrasaría el reingreso) y una salida de órbita controlada y dirigida a un área oceánica remota. A finales de 2010, el plan preferido era utilizar una nave espacial Progress ligeramente modificada para sacar de órbita la ISS. Este plan fue visto como el más simple, más barato y con el mayor margen de seguridad.

Anteriormente, se pretendía que OPSEK se construyera con módulos del segmento orbital ruso después de que la ISS fuera desmantelada. Los módulos que se están considerando eliminar de la ISS actual incluyen el Módulo de laboratorio multipropósito (Nauka), lanzado en julio de 2021, y los otros nuevos módulos rusos que se proponen adjuntar a Nauka. yo>. Estos módulos recién lanzados aún estarían dentro de su vida útil en 2024.

A fines de 2011, el concepto Exploration Gateway Platform también propuso usar el hardware USOS sobrante y Zvezda 2 como un depósito de reabastecimiento de combustible y una estación de servicio ubicada en uno de los puntos de Lagrange Tierra-Luna. Sin embargo, todo el USOS no fue diseñado para ser desmontado y será desechado.

El 30 de septiembre de 2015, el contrato de Boeing con la NASA como contratista principal de la ISS se amplió hasta el 30 de septiembre de 2020. Parte de los servicios de Boeing en virtud del contrato relacionados con la ampliación de la estación principal hardware estructural más allá de 2020 hasta finales de 2028.

También ha habido sugerencias en la industria espacial comercial de que la estación podría convertirse en operaciones comerciales después de que las entidades gubernamentales la retiren.

En julio de 2018, la Ley de Fronteras Espaciales de 2018 pretendía extender las operaciones de la ISS hasta 2030. Este proyecto de ley fue aprobado por unanimidad en el Senado, pero no fue aprobado en la Cámara de Representantes de EE. UU. En septiembre de 2018, se introdujo la Ley líder de vuelos espaciales tripulados con la intención de extender las operaciones de la ISS hasta 2030, y se confirmó en diciembre de 2018. Más tarde, el Congreso aprobó disposiciones similares en su Ley CHIPS y ciencia, promulgada por el presidente Joe Biden el 9 de agosto de 2022.

En enero de 2022, la NASA anunció una fecha prevista de enero de 2031 para sacar de órbita la ISS utilizando un módulo de salida de órbita y dirigir los restos a un área remota del Océano Pacífico Sur.

Coste

La ISS ha sido descrita como el elemento individual más caro jamás construido. A partir de 2010, el costo total fue de US $ 150 mil millones. Esto incluye el presupuesto de la NASA de $ 58,7 mil millones ($ 89,73 mil millones en dólares de 2021) para la estación de 1985 a 2015, $ 12 mil millones de Rusia, $ 5 mil millones de Europa, $ 5 mil millones de Japón, Los 2 000 millones de dólares de Canadá y el costo de 36 vuelos de enlace para construir la estación se estiman en 1 400 millones de dólares cada uno, o 50 400 millones de dólares en total. Suponiendo 20 000 días-persona de uso entre 2000 y 2015 por cuadrillas de dos a seis personas, cada día-persona costaría $7,5 millones, menos de la mitad de los $19,6 millones ajustados a la inflación ($5,5 millones antes de la inflación) por persona-día de Skylab.

En película

Además de numerosos documentales como los documentales IMAX Space Station 3D de 2002 o A Beautiful Planet de 2016, la ISS es objeto de largometrajes como The Day After Tomorrow (2004), Life (2017), Love (2011) o junto con la estación espacial china Tiangong space station en Gravity (2013).

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