Zvezda (módulo ISS)

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Zvezda (ruso: Звезда, que significa "estrella"), Salyut DOS-8 , también conocido como Módulo de Servicio Zvezda, es un módulo de la Estación Espacial Internacional (ISS). Fue el tercer módulo lanzado a la estación y proporcionó todos los sistemas de soporte vital de la estación, algunos de los cuales se complementan en el Segmento Orbital de EE. UU. (USOS), así como alojamiento para dos miembros de la tripulación. Es el centro estructural y funcional del Segmento Orbital Ruso (ROS), 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 en la URSS por RKK Energia, con el principal trabajo subcontratado por Khrunichev de GKNPT. Zvezda se lanzó en un vehículo de lanzamiento Proton el 12 de julio de 2000 y se acopló al módulo Zarya el 26 de julio de 2000.

Orígenes

El marco estructural básico de Zvezda, conocido como "DOS-8", se construyó inicialmente a mediados de la década de 1980 para ser el núcleo del Mir-2. estación espacial. Esto significa que Zvezda tiene un diseño similar al módulo central (DOS-7) de la estación espacial Mir. De hecho, estuvo etiquetado como Mir-2 durante bastante tiempo en la fábrica. Por lo tanto, su linaje de diseño se remonta a las estaciones originales de Salyut. La estructura espacial se completó en febrero de 1985 y el equipo interno principal se instaló en octubre de 1986.

La estación espacial Mir-2 fue rediseñada después del fracaso del módulo central de la plataforma de armas orbitales Polyus para alcanzar la órbita. Zvezda está alrededor de 1⁄4 el tamaño de Polyus y no tiene armamento.

Diseño

Zvezda consta del "compartimento de trabajo" donde trabajan y viven las tripulaciones (y que constituye la mayor parte del volumen del módulo), el pequeño "compartimento de transferencia" ubicado en la parte delantera (con tres puertos de atraque) y en el extremo de popa la "Cámara de Transferencia" (con un puerto de atraque) que está rodeado por el "compartimento de ensamblaje" – Esto da al Zvezda cuatro puertos de atraque en total. El componente pesa alrededor de 18.051 kg (39.796 lb) y tiene una longitud de 13,1 m (43 pies). Los paneles solares se extienden 29,7 m (97 pies).

El "compartimento de transferencia" se conecta al módulo Zarya y tiene puertos de acoplamiento destinados a Science Power Platform (SPP) y el módulo de acoplamiento universal (UDM). Como en los primeros días de Mir, el compartimento de transferencia proporciona una esclusa de aire EVA adecuada donde los caminantes espaciales con trajes espaciales Orlan quitaron una escotilla después de cerrar algunas que conectaban el compartimento con el resto de la estación. Se utilizó sólo durante la Expedición 2, donde Yury Usachov y James Voss colocaron un cono de atraque en el puerto nadir. El puerto inferior se conecta a Pirs y el puerto superior se conecta a Poisk. Finalmente, el plan para Pirs era sacarlo de órbita el 23 de julio de 2021 y reemplazarlo por el acoplamiento del Nauka (módulo de laboratorio multipropósito) el 29 de julio de 2021.

El "Compartimento de ensamblaje" sostiene equipos externos como propulsores, termómetros, antenas y tanques de propulsor. La gran "antena de comunicaciones por satélite Lira" está ubicado en el módulo de servicio Zvezda cerca de la popa o la parte trasera de la Estación Espacial Internacional en este compartimiento de ensamblaje. La "Cámara de Transferencias" está equipado con equipo de acoplamiento automático y se utiliza para dar servicio a las naves espaciales Soyuz y Progress.

Zvezda puede albergar hasta seis tripulantes, incluidos dormitorios separados para dos cosmonautas a la vez. También cuenta con una cinta de correr con sistema de aislamiento de vibraciones proporcionada por la NASA, una cocina equipada con refrigerador/congelador y una mesa, una bicicleta para hacer ejercicio, un baño y otras instalaciones de higiene. Las aguas residuales de la tripulación y el agua de condensación extraídas del aire de la cabina se reciclan. Zvezda ha sido criticado por ser excesivamente ruidoso y se ha observado que la tripulación llevaba tapones para los oídos en su interior.

Zvezda tiene 14 ventanas. Hay dos ventanas de 22,5 cm (8,9 pulgadas) de diámetro, una en cada uno de los dos compartimentos para dormir de la tripulación (ventanas N° 1 y 2), seis ventanas de 22,5 cm (8,9 pulgadas) de diámetro (N° 3, 4, 5, 6, 7 y 8) en el piso orientado hacia el suelo del compartimiento de transferencia delantero, una ventana de 40 cm (16 pulgadas) de diámetro en el compartimiento de trabajo principal (No. 9) y una ventana de 7,5 cm (3,0 pulgadas) de diámetro en el compartimiento de transferencia de popa ( N° 10). Hay otras tres ventanas de 22,5 cm (8,9 pulgadas) de diámetro en el extremo delantero del compartimento de transferencia delantero (No. 12, 13 y 14), para observar las naves que se aproximan. La ventana número 11 no aparece en ninguna de las fuentes disponibles.

Zvezda también contiene el sistema Elektron que electroliza la humedad condensada y el agua residual para proporcionar hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno se expulsa al espacio y el oxígeno (se generan hasta 5,13 kg por día) se utiliza para respirar aire. El agua condensada y el agua residual se pueden utilizar para beber en caso de emergencia, pero normalmente se utiliza agua dulce de la Tierra. El sistema Elektron ha requerido importantes trabajos de mantenimiento, ya que falló varias veces y requirió que la tripulación utilizara los botes del generador de oxígeno de combustible sólido (también llamados "velas de oxígeno", que fueron la causa de un incendio en el Mir). ) cuando ha estado roto por períodos prolongados de tiempo. También contiene el Vozdukh, un sistema que elimina el dióxido de carbono del aire mediante el uso de absorbentes regenerables de dióxido de carbono. En Zvezda se encuentra también el invernadero Lada, que es una prueba para el cultivo de plantas en el espacio.

El módulo de servicio tiene 16 propulsores pequeños, así como dos propulsores S5.79 grandes de 3070 newton (690 lb_f) que están montados en 2 ejes y se pueden girar 5°. Los propulsores se alimentan a presión desde cuatro tanques con una capacidad total de 860 kg. El oxidante utilizado para el sistema de propulsión es el tetróxido de dinitrógeno y el combustible es UDMH, estando presurizados los tanques de suministro con nitrógeno. Los dos motores principales del Zvezda se pueden utilizar para elevar la altitud de la estación. Esto se hizo el 25 de abril de 2007. Esta fue la primera vez que se encendieron los motores desde la llegada del Zvezda en 2000.

La estación espacial Mir y Zvezda tuvieron el mismo problema de diseño al lanzarse con todo el hardware instalado permanentemente. La doctrina espacial rusa (y soviética) siempre ha sido reparar el hardware a bordo en lugar de simplemente reemplazarlo como lo hace el Segmento Orbital de EE. UU. (USOS) con bastidores de carga útil estándar internacional de 41,3 pulgadas (105 cm) de ancho que pueden pasar fácilmente a través de los 51 pulgadas. (130 cm) de ancho de escotilla a través de los módulos conectados mediante el mecanismo de atraque común (CBM). Esto significa que el hardware roto pero que no se puede reparar a bordo de los módulos Mir y Zvezda termina atrapado allí para siempre y no se puede reemplazar. El astronauta italiano de la ESA, Luca Parmitano, dijo en 2020 que los ordenadores instalados originalmente en Zvezda ya no funcionan y que los ordenadores del puesto de mando central ahora son tres portátiles Lenovo ThinkPad. Las computadoras rotas' Los monitores, teclados y otros dispositivos se dejan allí como están, pero no se pueden quitar ni reemplazar. El sistema de generación de oxígeno Elektron preinstalado también tiene que ser reparado frecuentemente por los cosmonautas en lugar de simplemente ser reemplazado debido al problema de la escotilla de 78,74 cm (31 pulgadas) de ancho del Zvezda y la incapacidad de reemplace el Elektron con otro Elektron. Otra razón por la que los Elektron no se pueden reemplazar es porque las tres unidades Elektron que se lanzaron el Zvezda fueron las últimas unidades fabricadas. Los fabricantes originales cerraron y el único ingeniero que hizo los ajustes para los Elektrons que se instalaron en Zvezda murió sin transmitir todos sus secretos y conocimientos a nadie más. En octubre de 2020, el sistema Elektron volvió a fallar y hubo que desactivarlo.

Conexión a la ISS

El cohete utilizado para el lanzamiento a la ISS llevaba publicidad; estaba adornado con el logotipo de los restaurantes Pizza Hut, por los que, según se informa, pagaron más de 1 millón de dólares. El dinero ayudó a respaldar el Centro Estatal de Investigación y Producción Espacial Khrunichev y las agencias de publicidad rusas que orquestaron el evento.

La gestión e integración del módulo de servicio en la Estación Espacial Internacional comenzaron en 1991. La construcción estructural fue realizada por RKK Energia y luego entregada a la Oficina de Diseño Khrunichev para su equipamiento final. Las revisiones conjuntas entre la Agencia Espacial Rusa (Roscosmos) y la Oficina del Programa ISS de la NASA monitorearon la construcción, resolvieron problemas de idioma y seguridad y garantizaron la preparación para el vuelo y el entrenamiento de la tripulación. Se produjeron retrasos de varios años debido a limitaciones de financiación entre Roscosmos y RKK Energia, lo que requirió repetidos retrasos en el lanzamiento del primer elemento.

El 26 de julio de 2000, Zvezda se convirtió en el tercer componente de la ISS cuando atracó en el puerto de popa de Zarya. (El módulo U.S. Unity ya se había adjuntado a Zarya). Más tarde, en julio, las computadoras a bordo del Zarya transfirieron las funciones de mando de la ISS a las computadoras del Zvezda.

El 11 de septiembre de 2000, dos miembros de la tripulación del transbordador espacial STS-106 completaron las conexiones finales entre Zvezda y Zarya; Durante un EVA de 6 horas y 14 minutos, el astronauta Ed Lu y el cosmonauta Yuri Malenchenko conectaron nueve cables entre Zvezda y Zarya, incluidos cuatro cables de alimentación, cuatro cables de vídeo y datos y un cable de telemetría de fibra óptica. Al día siguiente, los miembros de la tripulación del STS-106 flotaron hacia Zvezda por primera vez, a las 05:20 UTC del 12 de septiembre de 2000.

Zvezda proporcionó viviendas, un sistema de soporte vital, un sistema de comunicación (Zvezda introdujo una red Ethernet de 10 Mbit/s en la ISS), distribución de energía eléctrica, un sistema de procesamiento de datos, un sistema de control de vuelo y un sistema de propulsión. Desde entonces, estos cuartos y algunos sistemas, pero no todos, se han complementado con componentes adicionales de la ISS.

Riesgos de lanzamiento

Debido a los problemas financieros rusos, Zvezda se lanzó sin respaldo ni seguro. Debido a este riesgo, la NASA había construido un Módulo de Control Provisional (ICM) en caso de que se retrasara significativamente o se destruyera en el lanzamiento.

Interior

Zvezda's espacio aseo
Vista exterior del interior Zvezda
Parte de la galera

*Zvezda* aft. Los elementos de la imagen incluyen un crucifijo, dos iconos, un lente de cámara telefoto, un flash de cámara, una lente de cámara zoom, otras lentes de cámara, ordenadores portátiles con software de reproducción de música, una imagen de Konstantin Tsiolkovsky, altavoces externos para un ordenador portátil, una imagen de Yuri Gagarin, una bandera rusa, un modelo de avión espacial, una imagen de San Petersburgo, un ajuste de luz fluorescente y varios parches de equipo

Tripulación

Crewmembers celebration Navidad en Zvezda
Vista de uno de los Zvezda trimestres de tripulación
Cosmonaut en Zvezda, noviembre de 2000.
Expedición 37 tripulaciones Zvezda
Roman Romanenko en una ventana Zvezda

Exteriores

Zvezda Módulo de servicio que se fabrica en la fábrica Khrunichev
PMA-2, Unidad Nodo 1, PMA-1, Zarya FGB, Zvezda Módulo de servicio y progreso M1-3.
La ubicación de Zvezda en el segmento orbital ruso
Salida del sol en órbita con vistas Zvezda y su matriz solar
Ventanas rusas de segmento orbital
Zvezda puerto de muelles nadir Pirs y Nauka fueron atracados
Puerto de acoplamiento Zenith Zvezda Donde Poisk había atracado