Muntatge de l'Estació Espacial Internacional

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Il·lustració de l'Estació Espacial Internacional en la configuració del abril de 2014.
El cosmonauta Serguei Krikaliov a l'interior del Mòdul de Servei Zvezdà, novembre del 2000.

El muntatge de l'Estació Espacial Internacional és el major esforç d'enginyeria aeroespacial realitzada mai en òrbita terrestre baixa per un consorci d'agències espacials governamentals i intergovernamentals.

El Zarià, el primer mòdul de l'ISS, va ser llançat per un coet Proton el 20 de novembre de 1998. La missió del transbordador STS-88 el va seguir dues setmanes després que fos llançat el Zarià, aportant el Unity, el primer dels tres mòduls nodals, i es va connectar al Zaripa. Aquesta estructura de dos mòduls de l'ISS va romandre sense tripulació en un any i mig, fins el juliol del 2000 quan es va afegir el mòdul rus Zvezdà, permetent una tripulació mínima de dos astronautes o cosmonautes a l'ISS permanentment.

Quan es completi l'estació, l'ISS contindrà un volum pressuritzat d'aproximadament 1.000 metres cúbics, una massa d'aproximadament 400.000 quilograms, aproximadament 100 kilowatts d'energia, una estructura de 108,4 metres de llarg, un conjunt de mòduls resultant en 74 metres de llarg, i una tripulació de sis membres. La construcció de l'estació completa es requereix de més de 40 vols de muntatge. Fins el març de 2011, 26 vols de transbordador espacial han sigut acoblats a l'ISS per afegir elements, i altres 9 vols del transbordador tractaven de missions de logística i servei a l'ISS sense afegir grans elements externs. Aquestes 35 missions del transbordador van incloure 9 missions logístiques/servei del SpaceHab i 10 MPLM en diverses combinacions. Els últims dos vols programats del Transbordador Espacial es van dedicar a afegir un o més elements finals a l'ISS, seguit d'un últim llançament de Proton amb el lliurament programat de l'ERA. Altres vols de muntatge han consistit en mòduls llançats pel coet Protó rus o en el cas de la Pirs i el Poisk per un coet Soiuz-U.

Logística[modifica | modifica el codi]

Maqueta de l'Estació Espacial Internacional al Johnson Space Center a Houston, Texas.

L'estació espacial està ubicada en òrbita al voltant de la Terra a una altitud d'aproximadament 360 km, un tipus d'òrbita normalment anomenada òrbita terrestre baixa (l'alçada real varia amb el temps per diversos quilòmetres a causa de la frenada atmosfèrica i reignicions). Orbita la Terra en un període de 90 minuts; fins l'agost de 2007 ha realitzat més de 50.000 òrbites des del llançament del Zarià en el 20 de novembre de 1998.

Amb un total de 14 mòduls principals pressuritzats com a part de l'ISS, hi ha data de finalització pel 2013.[1] Un menor nombre de seccions pressuritzades s'acoblen (nau espacial Soiuz (permanentment 2 com a vehicles d'emergències - amb rotació de 6 mesos), transportadors Progress (2 o més) en les cambres d'aire de la Quest i la Pirs, així com periòdicament el Multi-Purpose Logistics Module, el Vehicle de Transferència Automatitzat i el H-II Transfer Vehicle).

Quan es completi l'ISS, consistirà d'un conjunt de mòduls pressuritzats intercomunicats connectats a l'estructura integrada, on quatre parells de grans mòduls fotovoltàics (panells solars) són muntats. Els mòduls pressuritzats i l'estructura integrada estan en forma perpendicular: l'estructura va des d'estribord a babord i la zona habitable en l'eix davanter de popa. Encara que durant la construcció de l'estació, l'actitud pot variar, quan els quatre mòduls fotovoltaics estan en la seva posició definitiva de l'eix de popa cap endavant serà paral·lel al vector de velocitat.[2]

A més dels vols de muntatge i utilització, caldran aproximadament 30 vols de naus Progress per proveir de logística fins el 2010. Els equips d'experiments, combustible i consumibles seran lliurats per tots els vehicles que visitin l'ISS: el Transbordador, el Dragon d'SpaceX, la Progress russa, l'ATV europeu i el HTV japonès, i la càrrega no útil fou transportada cap a la Terra pel Transbordador i el Dragon.[3]

Accident del Columbia i canvis en els plans de construcció[modifica | modifica el codi]

El Columbia enlairant-se en la seva missió final.

Accident i conseqüències[modifica | modifica el codi]

10 de març de 2001 - El Multi-Purpose Logistics Module Leonardo en la zona de càrrega del Discovery durant el STS-102.

Durant un temps, hi havia un futur incert per a l'ISS. L'accident del Transbordador Espacial Columbia l'1 de febrer de 2003, la subsegüent suspensió de dos i mig anys del Programa del Transbordador Espacial americà, seguit de problemes amb la continuació de les operacions de vol en el 2005, eren els principals obstacles.

El programa del Transbordador Espacial va reprendre els vols el 26 de juliol de 2005, amb la missió STS-114 del Discovery. Aquesta missió a l'ISS va ser destinada tan per provar les noves mesures de seguretat instal·lades des de l'accident del Columbia, i lliurar subministraments a l'estació. Encara que la missió es va realitzar de forma segura, hi va haver un risc potencial; es va vessar escuma del tanc extern, que va conduir a la NASA a anunciar que les missions futures no s'enlairaran fins que es resolgui aquest problema.

Entre l'accident del Columbia i la represa dels llançaments del Transbordador, l'intercanvi de tripulació va ser dut a terme únicament mitjançant la nau espacial Soiuz russa. Començant amb l'Expedició 7, es van llançar dos astronautes a diferència dels equips formats per tres. Com que l'ISS no havia estat visitada per un Transbordador per un període prolongat, es va acumular un volum de deixalles més gran que el previst, temporalment obstaculitzant les operacions de l'estació en el 2004. No obstant, els transports de la Progress i el vol del transbordador STS-114 es van fer càrrec d'aquest problema.

Canvis en els plans de construcció[modifica | modifica el codi]

Construcció de l'Estació Espacial Internacional sobre Nova Zelanda.

Llavors, es va planificar que la construcció de l'ISS acabaria al 2004 o el 2005. Això és principalment a causa de la interrupció de tots els vols del Transbordador de la NASA després de l'accident del Columbia a principis del 2003 (encara que havia hagut retards anteriors degut en part als problemes del Transbordador, i en part als retards derivats de les limitacions de pressupost de l'agència espacial russa). Durant la suspensió dels vols del Transbordador, la construcció de l'ISS es va aturar i la ciència realitzada a bord va estar limitada causa de la reducció de la tripulació a dos membres.

Fins a principis del 2006, es van fer molts canvis de plans dels descrits inicialment per a l'ISS, fins i tot abans de l'accident del Columbia. Els mòduls i altres estructures van ser cancel·lades o substituïdes i el nombre de vols del Transbordador a l'ISS van ser reduïdes dels càlculs prèviament planificats. No obstant això, més del 80% del maquinari destinat a formar part de l'ISS a finals de la dècada de 1990 va ser orbitat i és part de l'última configuració de l'ISS.

El març de 2006, una reunió dels caps de les cinc agències espacials participants van acceptar la nova planificació de construcció sobre la configuració de l'ISS amb plans previstos per finalitzar l'ISS al 2010.[4] La tripulació de sis membres fou establerta al maig de 2009, seguit de 12 missions del transbordador per muntar l'estació després de la segona missió de "Retorn al Vol", el STS-121. Els requisits per a la intensificació de la mida de la tripulació van incloure un major suport de l'entorn de l'ISS, una segona Soiuz acoblada permanentment a l'estació com a "bot salvavides" secundari, més vols freqüents de la Progress per doblar la quantitat de consumibles, més combustible per les maniobres d'elevació en òrbita, i una línia de subministrament suficient d'equip experimental.

Seqüència de muntatge[modifica | modifica el codi]

Elements de l'ISS

L'ISS consisteix de 15 mòduls pressuritzats: set mòduls americans (Destiny, Unity, Quest, Tranquility, Harmony, Cupola, i el Leonardo), cinc mòduls russos (Zarià, Zvezdà, Pirs, Poisk i Rassvet), dos mòduls japonesos (el JEM-ELM-PS i el JEM-PM) i un mòdul europeu (Columbus). Està programat l'afegiment d'un altre mòdul pressuritzat rus (Naüka).

Encara que no de forma permanent es va acoblar a l'ISS, els Multi-Purpose Logistics Modules (MPLMs) van formar part de la ISS durant algunes missions del transbordador. Un MPLM està acoblat al Harmony (inicialment al Unity) i s'utilitza per a vols d'abastiment i logística.

Les naus espacials acoblades a l'ISS també amplien el volum pressuritzat. Almenys una nau Soiuz és sempre acoblada com a 'bot salvavides' i és substituïda cada sis mesos per una nova Soiuz com a part de la rotació de la tripulació.

La taula següent mostra la seqüència en què aquests components van ser afegits a l'ISS. Els números proporcionats són indicatius i representen el pes de llançament i dimensions.

Element Vol
muntatge
Data
llançament
Vehicle
llançament
Longitud
(m)
Diàmetre
(m)
Massa
(kg)
Vista aïllada Vista de l'estació
Zarià (FGB)[5] 1A/R 1998-11-20 Proton-K 12,6 4,1 19.323 Mòdul Zarià, la primera peça de la ISS Mòdul Zarià, la primera peça de la ISS
Unity (Node 1),[6] PMA-1 & PMA-2 2A 1998-12-04 Transbordador Espacial Endeavour (STS-88) 5,49 4,57 11.612 Unity Els mòduls Unity i Zarià
Zvezdà (Service Module)[7] 1R 2000-07-12 Proton-K 13,1 4,15 19.051 Zvezdà Els mòduls Unity, Zarià i Zvezdà
Z1 Truss & PMA-3 3A 2000-10-11 Transbordador Espacial Discovery (STS-92) 4,9 (Z1) 4,2 (Z1) 8.755 (Z1) El Z1 Truss i la PMA-3 La ISS, amb el Z1 Truss i el PMA-3
P6 Truss & Solar Arrays 4A 2000-11-30 Transbordador Espacial Endeavour (STS-97) 73,2 4,9 15.824 La ISS després de l'expedició STS-97
Destiny (US Laboratory)[8] 5A 2001-02-07 Transbordador Espacial Atlantis (STS-98) 8,53 4,27 14.515 Destiny Vista de la ISS amb el Destiny muntat
External Stowage Platform-1 5A.1 2001-03-08 Transbordador Espacial Discovery (STS-102) External Stowage Platform-1 La ISS el 18 de març de 2001
Canadarm2 (SSRMS) 6A 2001-04-19 Transbordador Espacial Endeavour (STS-100) 17,6 0,35 4.899 El Canadarm amb un astronauta La ISS des de la STS-100 en el moment de marxar
Quest (Joint Airlock)[9] 7A 2001-07-12 Transbordador Espacial Atlantis (STS-104) 5,5 4 6.064 Quest La ISS el 20 d'agost de 2001
Pirs (Docking Compartment & Airlock) 4R 2001-09-14 Soiuz-U
(Progress M-SO1)
4,91 2,55 3.580 Pirs La ISS el desembre de 2001
S0 Truss[10] 8A 2002-04-08 Transbordador Espacial Atlantis (STS-110) 13,4 4,6 13.970 S0 Truss Vista de la ISS
Mobile Base System UF2 2002-06-05 Transbordador Espacial Endeavour (STS-111) 5,7 2,9 1.450 Mobile Base System La ISS amb el Mobile Base System
S1 Truss 9A 2002-10-07 Transbordador Espacial Atlantis (STS-112) 13,7 4,6 14.120 S1 Truss La ISS fotografiada des de l'STS-112
P1 Truss 11A 2002-11-23 Transbordador Espacial Endeavour (STS-113) 13,7 4,6 14.000 P1 Truss La ISS fotografiada per la missió STS-113
ESP-2 LF1 2005-07-26 Transbordador Espacial Discovery (STS-114) 3,65 4,9 2.676 ESP-2 La ISS des de l'STS-114
P3/P4 Truss & Solar Arrays[11] 12A 2006-09-09 Transbordador Espacial Atlantis (STS-115) 13,8 4,9 15.900 P3/P4 Truss i Solar Arrays La ISS amb les noves plaques solars
P5 Truss[12] 12A.1 2006-12-09 Transbordador Espacial Discovery (STS-116) 3,4 4,6 1.818 P5 Truss a punt d'instal·lar-se La ISS des de la STS-116
S3/S4 Truss & Solar Arrays 13A 2007-06-08 Transbordador Espacial Atlantis (STS-117) 13,8 4,9 15.900 S3/S4 Truss La ISS després de la STS-117
S5 Truss and ESP-3 13A.1 2007-08-08 Transbordador Espacial Endeavour (STS-118) 13,7 3,9 12.598 L'ESP-3 La ISS després de la STS-118
Harmony (Node 2)
Reubicació de P6 Truss
10A 2007-10-23 Transbordador Espacial Discovery (STS-120) 7.2 4,48 14.288 Reubicació del Harmony La ISS des de la STS-122
Columbus (Laboratori Europeu)[13] 1E 2008-02-07 Transbordador Espacial Atlantis (STS-122) 7 4,5 12.800 Mòdul Columbus en òrbita La ISS des de la STS-122
Dextre (SPDM)
Japanese Logistics Module (ELM-PS)
1J/A 2008-03-11 Transbordador Espacial Endeavour (STS-123) 3,9 (ELM-PS) 4,4 (ELM-PS) 4.200 (ELM-PS) Dextre La ISS des de la STS-123
Japanese Pressurized Module (JEM-PM)
JEM Robotic Arm (JEM-RMS)[14][15]
1J 2008-05-31 Transbordador Espacial Discovery (STS-124) 11,2 (JEM-PM) 4,4 (JEM-PM) 15.900 (JEM-PM) JEM-PM La ISS després de la STS-124
S6 Truss & Solar Arrays 15A 2009-03-15 Transbordador Espacial Discovery (STS-119) 73,2 10,7 15.900 S6 Truss & Solar Arrays La ISS el març de 2009
Japanese Exposed Facility (JEM-EF) 2J/A 2009-07-15 Transbordador Espacial Endeavour (STS-127) 4.100 Japanese Exposed Facility La ISS des de la STS-127
Poisk (MRM-2)[16][17] 5R 2009-11-10 Soiuz-U
(Progress M-MIM2)
3.670 Poisk La ISS, a l'arribada de la STS-129
ExPRESS Logistics Carriers 1 & 2 ULF3 2009-11-16 Transbordador Espacial Atlantis (STS-129) ExPRESS Logistics Carrier 2 La ISS després de la STS-129
Cupola &
Tranquility (Node 3)
20A 2010-02-08 Transbordador Espacial Endeavour (STS-130) 6,5 (Node 3)
1.5 (Cupola)
4,25 (Node 3)
2.95 (Cupola)
12.247 (Node 3)
1,800 (Cupola)
Tranquility La ISS després de la STS-130
Rassvet (MRM-1)[18] ULF4 2010-05-14 Transbordador Espacial Atlantis (STS-132) 5.075 Rassvet La ISS després de la STS-132
Leonardo (PMM) i EXPRESS Logistics Carrier 4 ULF5 2011-02-24 Transbordador Espacial Discovery (STS-133) 9.896 (Leonardo) Leonardo (PMM) La ISS després de la STS-133
Alpha Magnetic Spectrometer, OBSS i EXPRESS Logistics Carrier 3 ULF6 2011-05-16 Transbordador Espacial Endeavour (STS-134) 6.731 (AMS-02) Alpha Magnetic Spectrometer La ISS després de la STS-134
Naüka (MLM)
Braç Robòtic Europeu[19]
3R 2014 (programat) Proton-M 20.300 (Naüka) Naüka Representació de la ISS amb el mòdul Naüka
Nodal Module (UDM)[20] 2014 (programat) Soiuz 2.1b 4.000
Science-Power Module-1[21] 2014 (programat) Proton-M
Science-Power Module-2[21] 2015 (programat) Proton-M
Bigelow Expandable Activity Module[22] 2015 (programat) Falcon 9

(SpaceX CRS-8)

Mòduls cancel·lats[modifica | modifica el codi]

Mòduls proposats[modifica | modifica el codi]

Els següents mòduls són propostes, però no s'ha confirmat en els manifestos de llançament de l'ISS.

  • Node 4 americà - També conegut com el Docking Hub System (DHS),[23] permetria a l'estació tenir més ports d'acoblament per a vehicles de visitants i permetria hàbitats inflables i demostracions de tecnologia per posar a prova dins de l'estació.[24]
  • Mòdul inflable de Bigelow Aerospace - També conegut com el Bigelow Expandable Activity Module, o BEAM, per a l'ISS.[25] Proposta poc després del 2013, per llançar en un Expendable Launch Vehicle. El mòdul inflable Bigelow estaria acoblat al Node 3 o l'actualment node 4 sense finançament.[26][27]
  • Nautilus-X Centrifuge Demonstration - Si fos produït, aquesta centrífugadora seria la primera demostració espacial de centrífugadora a escala suficient per a efectes G parcialment artificials. Serà dissenyat per esdevenir un mòdul on la tripulació de l'ISS hi dormiria.[28]

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. «Consolidated Launch Manifest». NASA. [Consulta: 2006-07-15].
  2. «What are the ISS attitudes?» (Flash). NASA. [Consulta: 2006-09-11].
  3. Black, Charles. «When Dragon made commercial spaceflight a reality». SEN, 2012-12-24 [Consulta: 26 desembre 2012]. «[Dragon's] ability to return goods is currently unique because all the other regular supply ships - Europe's Automated Transfer Vehicle (ATV), Japan's HTV (or "Kounotori") and Russia's Progress - all burn up during controlled re-entry.»
  4. Coppinger, Rob. «NASA commits to Shuttle missions to International Space Station». FlightGlobal, 3 març 2006. [Consulta: 16 setembre 2006].
  5. Wade, Mark. «ISS Zarya». Encyclopaedia Astronautica, 15 juliol 2008. [Consulta: 2009-03-11].
  6. «Unity Connecting Module: Cornerstone for a Home in Orbit» (PDF). NASA, gener 1999. [Consulta: 2009-03-11].
  7. «Zvezda Service Module». NASA, 11 març 2009. [Consulta: 2009-03-11].
  8. «US Destiny Laboratory». NASA, 26 març 2007. [Consulta: 2007-06-26].
  9. «Space Station Extravehicular Activity». NASA, 4 abril 2004. [Consulta: 2009-03-11].
  10. «Space Station Assembly: Integrated Truss Structure». NASA. [Consulta: 2007-12-02].
  11. «P3 and P4 to expand station capabilities, providing a third and fourth solar array» (pdf). Boeing, July 2006. [Consulta: 2007-12-02].
  12. «STS-118 MISSION OVERVIEW: BUILD THE STATION…BUILD THE FUTURE» (PDF). NASA PAO, July 2007. [Consulta: 2007-12-02].
  13. «Columbus laboratory». ESA, 10 gener 2009. [Consulta: 2009-03-06].
  14. «About Kibo», 25 setembre 2008. [Consulta: 2009-03-06].
  15. «Kibo Japanese Experiment Module». NASA, 23 novembre 2007. [Consulta: 2008-11-22].
  16. Zak, Anatoly. «Docking Compartment-1 and 2». [Consulta: 26 març 2009].
  17. Bergin, Chris. «Russian module launches via Soyuz for Thursday ISS docking». NASASpaceflight.com, 9 novembre 2009. [Consulta: 10 novembre 2009].
  18. «NASA Extends Contract With Russia’s Federal Space Agency». NASA, 9 abril 2007 [Consulta: 15 juny 2007].
  19. «FGB-based Multipurpose Lab Module (MLM)». Khrunichev State Research and Production Space Centre. [Consulta: 2008-10-31].
  20. Zak, Anatoly. «Node Module». RussianSpaceWeb, 20 novembre 2012. [Consulta: 7 desembre 2012].
  21. 21,0 21,1 «NEM-1 module for the ISS RKK "Energy" to be built in cooperation» (en Russian). Korolyov, Moscow Oblast: RIA Novosti, 4 desembre 2012. [Consulta: 7 desembre 2012].
  22. «NASA to Test Bigelow Expandable Module on Space Station». NASA, 16 January2013. [Consulta: 16 gener 2013].
  23. ISS Managers review long-term configuration of International Space Station | NASASpaceFlight.com
  24. Test article could facilitate space station applications - August 31st, 2010
  25. NASA Eyes Private Bigelow Module for International Space Station | Private & Commercial Space, Bigelow Aerospace | Space.com
  26. NASA Managers Discuss Prospect of Bigelow Inflatable on ISS | NASASpaceFlight.com
  27. «A New Space Enterprise of Exploration: Inflatable Module Mission». NASA, 2010-05-26. [Consulta: 11 maig 2011].
  28. Nautilus-X-Holderman_1-26-11

Vegeu també[modifica | modifica el codi]

Per obtenir la llista completa de vols a l'ISS vegeu la Llista de vols espacials no tripulats a l'ISS and Llista de vols espacials tripulats a l'ISS

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]

Articles de premsa