Estació Espacial Internacional

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
La ISS el 17 d'abril de 2002

L'Estació Espacial Internacional (en anglès International Space Station, ISS) és un projecte internacional per a construir i mantenir una estació espacial permanent en òrbita al voltant de la Terra.[1]

A l'Estació Espacial Internacional intervenen sis agències espacials: l'estatunidenca National Aeronautics and Space Administration (NASA), la russa (RKA), la japonesa (JAXA), la canadenca (CSA/ASC), la brasilera (AEB) i l'Agència Espacial Europea (ESA - European Space Agency, però no tots els seus membres - el Regne Unit, Irlanda, Portugal, Àustria i Finlàndia han escollit no participar-hi[2]).

L'Estació Espacial Internacional (construïda mitjançant la Integrated Truss Structure) està situada en òrbita al voltant de la Terra a l'altitud aproximada de 360 km, un tipus d'òrbita anomenada òrbita terrestre baixa.

En molts aspectes la ISS representa una combinació de diferents projectes independents d'estacions espacials planificades anteriorment per les agències espacials, com la russa Mir 2, l'americana Space Station Freedom i el laboratori europeu Columbus, representant una presència permanent en l'espai.

Taula de continguts

Característiques[modifica | modifica el codi]

Esquema del muntatge de l'EEI.

En línies generals, es pot dir que l'Estació Espacial Internacional és un gegantesc mecano situat en òrbita al voltant de la Terra a 400 km. d'alçada, d'aproximadament 109 m de longitud total sobre 88 m d'ample i una massa d'aproximadament 420 tones. Amb un volum habitable d'uns 916 m3, ja sobrepassa en complexitat tot el que es va concebre fins ara. Pot acollir fins a set astronautes permanentment, els qui se succeeixen i segons les exigències de les missions. La seva energia serà proporcionada pels panells solars més grans que mai s'hagin construït, d'una potència de 84 kW.

Resum de les característiques[modifica | modifica el codi]

(Dades de 2012) [3]

  • Longitud del mòdul: 51 metres
  • Longitud del rack: 109 metres. (Pràcticament l'equivalent a un camp de futbol inclosa la seva àrea exterior)
  • Longitud dels panells solars: 73 metres
  • Massa: 419.455 kilograms
  • Volum habitable: 388 metres cúbics
  • Volum pressuritzat: 916 metres cúbics
  • Producció d'energia: 8 panells solars = 84 quilowatts
  • Línies de codi de programari: aproximadament 2,3 milions.
  • Nombre de persones per cada expedició: 6
  • Laboratoris: 4
  • Velocitat: 29.000 km/h
  • Altura de l'òbita: 400 km. (aproximadament)

L'estació ha progressat de manera sostinguda, no només en les seves característiques tècniques, sinó també pel que fa a la qualitat dels espais habitables, lliurant major confort per les expedicions de llarga durada. Actualment té un espai habitable comparable amb una casa estàndard de cinc dormitoris, té a més dos banys i té un gimnàs. Des el 17 de juliol de 2012 es troba tripulada per l'expedició 32.

Història[modifica | modifica el codi]

La ISS a l'agost de 2005
La ISS al març de 2009

L'estació espacial Skylab (1960-1979)[modifica | modifica el codi]

Skylab la primera estació espacial americana

La NASA comença les primeres reflexions sobre un projecte d'estació espacial col·locada en òrbita terrestre al començament dels anys 1960. En aquesta època preveu la presència permanent d'una tripulació de deu a vint astronautes. Els usos considerats són múltiples : laboratori científic, observatori astronòmic, muntatge d'artefactes espacials, dipòsits de peces de recanvi i de material, estació d'avituallament carburant, node i relleu de transport.

De 1963 a 1966 el projecte d'estació espacial es comença a precisar : aquesta ha d'utilitzar el material desenvolupat per al Programa Apol·lo. La Nasa considera que una estació espacial ocupada de manera permanent és la continuació lògica del programa Apol·lo, així com la llançadora espacial i les missions a Mart.

El descens dels mitjans financers concedits a la Nasa no permet finançar aquests tres projectes. El president americà Richard Nixon escull de privilegiar el desenvolupament de la llançadora espacial.[4] No obstant això, el 14 de maig de 1973, una estació espacial, amb els objectius limitats, Skylab, és llançada per un coet Saturn V del qual sols els dos primers trams són actius, el tercer constitueix el cos de l'estació.

L'estació no és ocupada fins a 6 mesos més tard. El retard pres pel programa de la llançadora espacial americana, que hauria pogut permetre el seu manteniment i el relleu de les tripulacions, no permet realçar a temps l'òrbita de l'estació : el 1979 l'estació desocupada des de fa diversos anys, arribada a una altitud massa baixa, comença el seu retorn en l'atmosfera terrestre i és destruïda.

Naixement del projecte (1985)[modifica | modifica el codi]

Proposició d'arquitectura de l'estació Freedom (Nasa)
Logo de la ISS

Al començament dels anys 1970, l'URSS pren l'avantatge en l'àmbit de les estacions espacials amb el programa Saliout (1971-1982), amb objectius tant civils com militars, que serà seguit pel desenvolupament de l'Estació mir (1986-2001), més ambiciosa.

En el context de competició espacial i de guerra freda caracteritzant les relacions entre els Estats Units i l'URSS de l'època.,[5] el President Ronald Reagan demana l'abril de 1983 a la Nasa de llançar un projecte d'estació espacial dedicada a la investigació científica i ocupada permanentment, després anuncia, el 25 de gener de 1984, en el transcurs del seu discurs anual sobre l'estat de la unió, la voluntat dels Estats Units d'intentar la seva construcció en cooperació amb altres països.[6] El cost del projecte és llavors considerat entorn dels vuit mil milions de Dolars.

La Nasa identifica en aquell temps 8 funcions que poden ser dutes a terme per l'estació espacial:[7]

  • laboratori espacial
  • observatori permanent de la Terra i de l'espai
  • node de transport, assegurant l'estacionament de càrregues útils i de naus de transport i el llançament d'aquests cap a la seva destinació final
  • estació servei encarregant-se de l'avituallament carburant i de manteniment d'artefactes espacials
  • taller de muntatge d'estructures de gran mida
  • fàbrica permetent gràcies a la presència de l'home de desenvolupar la utilització comercial de l'espai
  • lloc d'emmagatzematge de càrregues útils i de peces de recanvi
  • base de sortida per a missions llunyanes.

El 31 de gener de 1985, l'Agència Espacial Europea (ESA) accepta d'associar-se al projecte, seguida pel Canadà el 16 d'abril i el Japó el 9 de maig del mateix any.

Bloqueigs pressupostaris (1986-1997)[modifica | modifica el codi]

El mòdul Zvezdà en el curs de construcció

El 28 de gener de 1986, la Llançadora espacial Challenger explota en vol. Tots els projectes de vols amb tripulants de la Nasa, entre ells els de l'estació espacial, són congelats. El 1987, diversos estudis successius, fets per la Nasa i el Consell de la investigació americà, eleven l'estimació del cost de l'estació a 13.000 milions de dòlars i després a 24,5 mil milions de dòlars. El 16 de juliol de 1988, el President Ronald Reagan bateja l'estació freedom («Llibertat»). En el transcurs dels anys següents els estudis se succeeixen amb l'afany d'intentar salvar l'oposició d'un Congrés poc convençut pel projecte, però l'estació no obté el llum verd dels responsables. El 1993 11,4 mil milions de Dòlars havien estat gastats en estudis i ni el menor component havia estat produït.[8]

El President Bill Clinton, recentment elegit en un context pressupostari nacional difícil, demana a la NASA, el febrer de 1993, de renovar el projecte. El nou dibuix, batejat Alfa, abandona un gran nombre de funcionalitats (regeneració del medi ambient, mòduls de servei, biga escurçada, sedàs simplificat) sense aconseguir respectar el pressupost màxim fixat pel president.[9]

Rússia entra en el programa (1993)[modifica | modifica el codi]

Al començament dels anys 1990, la dissolució de l'URSS i el posterior esfondrament econòmic de Rússia, modifiquen el context que havia vist néixer el projecte Freedom. Els dirigents americans temen la fuga de tècnics molt qualificats de la CEI (el pressupost espacial rus 1993 és igual a un 10% del de 1989) contribueixin a la proliferació de míssils balístics nuclears en països hostils. Clinton pretén ampliar la cooperació en l'àmbit espacial i fer-la el símbol de la nova relació que s'ha establert entre els Estats Units i una Rússia pacificada. En pocs mesos les dues potències es posen d'acord: a finals de 1993 Rússia es fa un actor principal del programa. L'agència espacial russa subministrarà quatre mòduls pressuritzats mentre que les seves naus participaran en l'avituallament i en el relleu les tripulacions. La nova estructura de l'estació espacial es divideix en dues parts: la part americana heretada del projecte Freedom i la part russa basada en «Mir 2» successor previst de Mir.[10]

Un acord de cooperació espacial entre els Estats units i Rússia havia estat signat a finals 1992 pels presidents George Bush i Borís Ieltsin : astronautes americans podrien efectuar sojorns de llarga duració a l'estació Mir. La Nasa, que posa, en aplicació l'acord, una repetició dels vols cap a la futura estació espacial, dota 400 milions de dòlars el cost de sojorn a l'agència espacial russa. Diverses missions se succeeixen entre 1995 i 1998 en el transcurs de les quals onze astronautes americans passen 975 dies a bord de l'estació Mir envellida. Nou vegades, les llançadores espacials americanes avituallen l'estació Mir i asseguren el relleu de les tripulacions. El 15 de juny de 1995, el cost d'explotació de l'estació Alfa és avaluat de nou a 93,9 mil milions de dòlars, dels qual 50,5 mil milions de dòlars corresponen als vols de les naus.[11]

Llançament de la construcció (1998)[modifica | modifica el codi]

El mòdul Zarià embrió de l'estació espacial

Finalment el 1998 la construcció de l'estació es decideix en el transcurs d'una reunió que es manté a Washington. D'ara endavant setze nacions hi participen: els Estats units, onze estats europeus, Canadà, Japó, el Brasil, i Rússia.

Per permetre la integració de Rússia en el programa, la NASA decideix que l'estació serà col·locada sobre una òrbita d'inclinació 51,6° el que permet a les naus Soiuz i Progress, amb capacitats de maniobra limitades, de servir a l'estació espacial sense canviar de pla d'òrbita. Les llançadores espacials que parteixen del centre espacial Kennedy (inclinació 28,5°) han de canviar de pla d'òrbita el que redueix la seva capacitat de càrrega en 6 tones.[12][13] La inclinació elevada presenta un avantatge per als treballs que aixequen observació de la Terra: la superfície de la Terra sobrevolada ha augmentat un 75% i cobreix un 95% de les zones habitades respecte a la inclinació òptima per als transbordadors.[14] La denominació Alfa és progressivament abandonada a finals de 2001, Rússia considera Mir com la primera verdadera estació espacial, per nom més consensual en participar-hi 16 països de 'International Space Station (ISS - o en català «Estació espacial internacional»),.[15]

Assemblatge de l'estació (1998-2011)[modifica | modifica el codi]

El muntatge en òrbita de l'estació espacial internacional és un procés llarg, ja que el llançament de les 400 tones de l'estació requerirà una quarantena de vols de la llançadora espacial americana i alguns vols dels llançadors russos que es veuran interromputs llargament dues vegades de resultes de fallades tècniques. El novembre de 1998 el llançament del mòdul rus Zarya per un coet Proton inaugura el muntatge de l'estació.[16] El mes següent la llançadora espacial americana llança al seu torn el mòdul Unity de la NASA. Però, alguns mesos més tard, un fracàs del coet Proton, encarregat de llançar el mòdul rus Zvezdà, congela les operacions durant un any i mig. Aquest mòdul que permet, l'allotjament de la primera tripulació permanent, l'expedició 1, és finalment llançat el juliol de 2000. L'estació serà d'ara endavant ocupada de manera ininterrompuda per una tripulació mixta americana-russa de tres persones i de manera puntual amb membres dels altres països participants. Russos i americans prenen el comandament per torns. L'accident de la llançadora espacial Columbia el 2003 deixa els transbordadors a Terra i interromp de nou el muntatge de l'estació de febrer de 2003 a juliol de 2005. Durant aquest període, l'estació espacial, que no rep prou avituallament, està situada en mode «supervivència» amb una tripulació de 2 persones, una òrbita degradada i un manteniment diferit. Els vols del transbordador es reprenen el juliol de 2005 (missió STS-114) però l'octubre de 2005 la NASA anuncia que pensa retirar del servei la llançadora espacial el 2011. La NASA ha d'acabar el muntatge de l'estació amb els divuit vols disponibles. Aquesta decisió aixeca un temible problema logístic per al futur, ja que amb els mitjans de transport restants no n'hi haurà prou per transportar el tonatge de material necessari. La NASA inicia el 2006 el programa Cots que confia a empresaris privats la missió d'assegurar l'avituallament restant. El juliol de 2006 la tripulació permanent passa a 3 persones amb l'arribada de Thomas Reiter primer astronauta europeu. La instal·lació dels nous mòduls i d'equips com el sistema de suport de vida americà permet a la tripulació permanent passar a 6 persones el juliol de 2009 amb l'expedició 20.

Últimes missions de muntatge planificades[17]
Data prevista Nau Element
abril de 2010 STS-131 Peces de recanvi i Avituallament
maig de 2010 STS-132 Rassvet (Mrm1)
Peces de recanvi entre elles bateries
juliol de 2010 STS-134 EXPRESS Logistics Carrier 3
Espectròmetre magnètic Alfa
setembre de 2010 STS-133 Exprés Logistics Carrier 4
Lpmm Leonardo (PMM)
desembre de 2011 Coet Protó Naüka (MPM)
Braç telecomandat europeu

En el transcurs dels anys 2000, els problemes pressupostaris van comportar l'abandonament de components importants. Rússia renuncia a un verdader laboratori espacial (2007) mentre que el disseny inicial en preveia tres,[18] puis deux de ces modules.,[19] que havien de ser amarrats en el Mòdul d'amarrament universal (UDM) el qual ja no serà no llançat [20] Abandona també la realització d'un mòdul de producció d'electricitat que hauria permès fer la part russa autònoma en l'aspecte energètic. Del costat de la NASA, és l'explosió dels pressuposts preventius el que comporta restriccions severes: el CRV, un vehicle que havia de permetre evacuar la tripulació en cas de sinistre, massa costos (3.000 milions de $) és abandonat el 2002. Serà reemplaçat per naus Soiuz amarrades permanentment a l'estació.[21] El mòdul d'habitatge, que ha de subministrar verdaderes habitacions a la tripulació (dutxa, sala menjador i de distensió, compartiments individuals) s'atura mentre que la closca pressuritzada s'acaba (2006); un mòdul científic construït pel Japó que ha d'albergar una centrifugadora de 2,5 de diàmetre, equip considerat tanmateix essencial pels científics, és anul·lat el 2005.[22] Els Estats Units renuncien també al desenvolupament del Mòdul de propulsió que havia de permetre realçar de manera periòdica l'òrbita de l'estació.

A finals de 2009 l'estació espacial conté 11 mòduls pressuritzats i el muntatge dels components no pressuritzats està pràcticament acabat. D'aquí al seu acabament el 2011 l'estació ha de rebre 3 mòduls pressuritzats, 2 paletes destinades a acollir experiències científiques, el Braç telemanipulador europeu i l'espectròmetre magnètic alfa.[17]

Estructura de l'estació espacial[modifica | modifica el codi]

Configuració «Torre d'energia»

Quan estigui acabada, l'Estació Espacial Internacional mesurarà 108 metres de longitud i 74 metres d'ample, amb una massa propera a les 400 tones. Amb un volum habitable de més de 1.200 m³. Podrà acollir sis astronautes permanentment, que se succeiran i es rellevaran segons les exigències de les missions. L'energia la subministraran els panells solars més grans que mai s'hauran construït.,[23] d'una potència màxima de 120 kW.

L'estació espacial està composta en una part pels mòduls pressuritzats en els quals viuen els astronautes (laboratoris, mòduls d'amarrament, mòduls d'interconnexions, mòduls polivalents) d'altra banda d'elements no pressuritzats que asseguren diferents funcions com el subministrament d'energia, la regulació tèrmica, el manteniment (braç robotitzat) i l'emmagatzematge d'experiments científics i de peces de recanvi.

El novembre del 2009 l'estació estava composta pels següents mòduls i elements:

Elements Vol Vehicle de llançament Data de llançament
(GMT)
Llargària
(m)
Diàmetre
(m)
Massa
(kg)
Zarià 1 A/R Proton 20 de novembre 1998 12,6 4,1 19 323
Unity 2A - STS-88 Endeavour 4 de desembre 1998 5,49 4,57 11 612
Zvezdà 1R Proton 12 de juliol 2000 13,1 4,15 19 050
Z1 Truss 3A - STS-92 Discovery 11 d'octubre 2000 4,9 4,2 8 755
P6 Truss - Panells solars* [24] 4A - STS-97 Endeavour 30 de novembre 2000 4,9 4,9 7 700
Destiny 5A - STS-98 Atlantis 7 de febrer 2001 8,53 4,27 14 515
Canadarm2 6A - STS-100 Endeavour 19 d'abril 2001 17,6 0,35 4 899
Joint Airlock 7A - STS-104 Atlantis 12 de juliol 2001 5,5 4,0 6 064
Docking Compartment - Pirs Airlock 4R Soiuz 14 de setembre 2001 4,1 2,6 3 900
S0 Truss 8A - STS-110 Atlantis 8 d'abril 2002 13,4 4,6 13 971
Mobile Base System UF-2 - STS-111 Endeavour 5 de juliol 2002 5,7 2,9 1 450
S1 Truss 9A - STS-112 Atlantis 7 d'octubre 2002 13,7 4,6 14 124
P1 Truss 11A - STS-113 Endeavour 24 de novembre 2002 13,7 4,6 14 003
External Stowage Platform (ESP-2) LF 1 - STS-114 Discovery 26 de juliol 2005 4,9 3,65 2 676
P3/P4 Truss - Pannelli Solari 12A - STS-115 Atlantis 9 de setembre 2006 13,7 5,0 16 183
P5 Truss 12A.1 - STS-116 Discovery 10 de desembre 2006 3,4 4,6 1 864
S3/S4 Truss - Panells Solars 13A - STS-117 Atlantis 8 de juny 2007 13,7 5,0 16 183
External Stowage Platform (ESP-3) 13A.1 - STS-118 Endeavour 18 d'agost 2007 4,9 3,65 2 676
S5 Truss 13A.1 - STS-118 Endeavour 8 d'agost 2007 3,4 4,6 1 864
Harmony Node 2 10A - STS-120 Discovery 24 d'octubre 2007 7,2 4,4 14 288
Columbus 1E - STS-122 Atlantis 7 de febrer 2008 6,8 4,4 10 300/19 300
Japanese Experiment Module - ELM PS 1J/A - STS-123 Endeavour 11 de març 2008 4,2 4,4 8 386
Japanese Logistic Module - JLM-PM 1J - STS-124 Discovery 31 de maig 2008 11,19 4,39 14 800
S6 Truss - Panells Solars 15A - STS-119 Discovery 20 de març 2009 73,2 10,7 15 900
Japanese Experiment Module - ELM-EF 2J/A - STS-127 Endeavour 15 de juliol 2009 5,6 5 4 000
Poisk - MRM2 5R Soiuz 10 de novembre 2009 4,05 2,55 3 670

*P6 Truss reposicionat durant la missió STS-120.

L'evolució del concepte[modifica | modifica el codi]

Article principal: Estació espacial
Configuració «Catamarà»

L'arquitectura i la disposició interior de la part americana de l'estació espacial és el resultat de llargs estudis iniciats al començament dels anys 1970 que han tingut èxit en el transcurs dels anys 1980.

L'experiència de l'estació Skylab[modifica | modifica el codi]

L'estació Skylab (1973-1979) s'havia realitzat condicionant el tercer tram d'un coet Saturn V amb una altura de 39 metres i 7 metres de diàmetre que s'havia dividit en el sentit longitudinal en dos pisos, proveïa un volum interior de 480 m3. Encara que a l'estació no s'hi hagi viscut més que breument (6 mesos en temps acumulat), els seus ocupants varen fer observacions interessants que es van tenir en compte en el disseny de la futura estació en el que hi varen participar alguns d'aquests astronautes. Al començament dels anys 1970 la NASA estudia, sense tenir finançament, una estació susceptible de succeir l'Skylab. Després l'aturada de la fabricació del coet Saturn i el llançament del projecte de llançadora espacial, el concepte d'estació monolítica (un cilindre únic), a l'estil de Skylab, s'abandona en benefici d'un conjunt de mòduls el diàmetre dels quals és compatible amb la mida del compartiment de càrrega (menys de 5 metres). La reagrupació dels mòduls al voltant d'un mòdul central que serveix de node s'abandona perquè és massa arriscat. La NASA identifica en aquesta època la necessitat de disposar d'una nau permetent evacuar en tot moment l'estació.[25]

La configuració Torre d'energia[modifica | modifica el codi]

El 1982-1983 un grup de treball de la NASA encarregat de reflexionar sobre el desenvolupament d'una estació espacial, el Concept Development Group (CDG), posa a punt el concepte de «Torre d'energia» (Power tower): una biga vertical de prop de 100 metres d'alçària suporta al seu cim una biga perpendicular de 75 metres de longitud sobre la qual es reparteixen els plafons solars. Tots els altres components es lliguen a l'extremitat inferior de la biga i el conjunt s'estabilitza per gradient de gravetat [N 1] el que permet reduir la necessitat de carburant per controlar l'orientació de l'estació. La part pressuritzada, està constituïda per quatre mòduls - dos laboratoris, un hàbitat i un mòdul de comandament - partint la mateixa arquitectura: un cilindre dotat d'un port d'amarrament a cada extrem i de 4 ports a la seva perifèria que permeten múltiples arranjaments. Per a la disposició interior, s'estudien dues configuracions: una divisió del cilindre en rodanxes a la manera del Skylab i una disposició longitudinal amb una base paral·lela a la paret del cilindre. La divisió vertical genera espais confinats i pot crear problemes de desorientació però aprofita millor l'espai i subministra a un bon accés al sistema de suport vital.[26]

La configuració Catamarà[modifica | modifica el codi]

El 1985 la NASA comença, amb la participació de diversos industrials, la fase B del seu estudi destinat a detallar els conceptes ja definits. Un estudi més fi de les necessitats científiques - microgravetat, observatoris celest i terrestre - porta a la desqualificació del concepte de «Torre d'energia» mal adaptada. Es posa a punt una nova arquitectura anomenada Catamarà (Dual Keel): dues bigues verticals paral·leles sostenen en les seves extremitats els telescopis espacials. S'ajunten al centre per una llarga biga horitzontal que sosté al mig els mòduls pressuritzats i als seus extrems els plafons solars.[27]

Disposició interior[modifica | modifica el codi]

Estudis de disposició interior dels mòduls

Paral·lelament un grup creat el 1983 en el centre espacial Johnson es dedica en particular la disposició interior. Es tracta a la vegada d'afavorir la productivitat de la tripulació per una optimització de l'ergonomia i de permetre la posada a punt de l'estació i el seu manteniment al llarg de la seva vida útil considerada en aquell moment de 30 anys. Per arribar a aquest resultat els equips interiors han de ser modulars; la mida de cada mòdul ha de ser estandarditzada i relativament reduïda per poder passar per les escotilles. S'estableix que la mida mínima compatible amb la dimensió dels equips usuals és la d'un refrigerador. La disposició retinguda ha de permetre accedir fàcilment a la closca pressuritzada en cas de perforació. S'avaluen diversos escenaris de disposició: equips reunits al voltant de l'eix del mòdul deixant un espai habitable entre aquest nucli i la closca (Servei nucli A a l'esquema de la figura). Però per a una closca de 4,5 metres de diàmetre, aquesta configuració deixava molt menys espai vital que la que consisteix a distribuir els equips al llarg de la closca. Aquesta última disposició és doncs la que es fa servir per continuar l'estudi i al seu torn es bifurca en diverses versions: una disposició amb els equips col·locats als quatre angles deixant un volum lliure en forma de creu (B) s'elimina, ja que deixa poc lloc per als equips; es descarta també una disposició que superposa dos formats d'equip a cada costat de l'espai deixat lliure amb fundes tècniques al nivell del terra i del sostre (C). La solució escollida finalment consisteix a col·locar els equips de forma perfectament simètrica sobre els quatre costats de l'espai central (D). Els espais lliures de forma triangular situats entre els equips i la closca es fan servir per fer passar les fundes tècniques.[28]

Del mòdul universal al mòdul especialitzat[modifica | modifica el codi]

Gènesi dels mòduls de tipus node

Per reduir els costos, la NASA havia partit del principi que tots els mòduls de l'estació serien idèntics (configuració K a l'esquema adjunt); l'afegitó d'equips interiors dedicats havia de permetre respondre a les necessitats cobertes específicament per cada mòdul. Però els estudis més detallats van mostrar que, tenint en compte el nombre reduït de mòduls a produir, el guany financer esperat no compensava l'augment de complexitat i de massa d'un mòdul «universal». En particular un terç del volum de cada mòdul s'havia de consagrar als sis ports d'amarrament radials i axials particularment voluminosos i pesants. També es va decidir que el mòdul comú no es faria càrrec les funcions de cambra de descompressió i de nodes que donarien lloc al desenvolupament de mòduls dedicats. En aquesta nova configuració el mòdul comú, clarament alleugerit, ja que no implica més que dues obertures en les extremitats del cilindre, es podia allargar, el que permetia reduir el nombre de mòduls necessaris; els mòduls, que en les configuracions de l'època asseguraven relacions perpendiculars per raons de seguretat (configuration «en quadrat»), es podien abandonar en benefici de senzills túnels pràcticament desproveïts d'equips interiors i per tant molt lleugers (L). Finalment es va decidir d'allargar els mòduls de tipus node perquè s'encarreguin també de la funció dels mòduls d'enllaç (configuració M després N).[29] llavors es va abandonar el concepte de mòdul d'enllaç.

La cúpula d'observació[modifica | modifica el codi]

Per poder treballar, calia que la tripulació disposés d'una vista a l'exterior: maniobres d'ancoratge i separació de les naus encarregades de l'avituallament i del relleu, intervenció a distància sobre la part exterior de l'estació gràcies als braços robotitzats, vigilància i manteniment. La resposta a aquesta necessitat va enfrontar d'una part els partidaris d'una vista "virtual" reconstituïda sobre les pantalles d'un lloc de treball a partir d'imatges obtingudes gràcies a càmeres i d'altra part els que, en nom de la seguretat, exigien de disposar d'ulls de bou en cada mòdul que permeten tenir una vista directa sobre els components de l'estació. Els detractors d'aquesta última solució van subratllar que la presència d'ulls de bou afeblia l'estructura sense subministrar una vista directa sobre totes les parts l'estació. Al final d'aquests debats es va decidir la creació de cúpules d'observació que donen una visió de 180°.[30]

Integració dels mòduls russos i configuració final[modifica | modifica el codi]

Els components de l'estació espacial a finals de febrer de 2010
Vista del fons: mòduls russos Zarià (Té) i Zvezdà(C), nodes Unity (B), Harmony (G) i Tranquility (L), laboratoris Destiny (D), Columbus (H) i Kibo (I), sas Quest (E), braç Canadarm2 (J) sobre la biga, radiadors (F), cap als plafons solars (K), 3 x naus Soiuz o Progress (S)

Al final de la fase de disseny, la configuració de l'estació espacial escollida implica quatre mòduls laboratoris, un mòdul d'habitatge, dues cúpules d'observació, dues cambres de descompressió i un mòdul logístic (per a l'emmagatzematge) construït pels europeus. Llavors les decisions pressupostàries que afecten el projecte porten a la supressió de dos nodes, d'una cúpula del mòdul dedicat a la centrifugadora i del dedicat a la logística. A aquest conjunt ve a empeltar-se la part russa que empra altre cop els mòduls desenvolupats per a l'estació Mir: el seu disseny més clàssic és molt diferent del que ha desenvolupat la NASA. Els nodes s'integren dins de mòduls que no es limiten a aquesta especialitat. Les disposicions no són en general amovibles.

Els mòduls pressuritzats, que són de forma cilíndrica, estan dotats d'una obertura a cada extrem. L'estació està composta d'una columna vertebral formada per una filera de 5 mòduls (de Zvezdà a Harmony), connectats extrem a extrem, amb una llarga de prop de 50 metres. Els altres mòduls vénen a afegir-se sobre aquest eix: certs mòduls es connecten a l'esquerra o la dreta del cos principal (Colombus, Quest, Tranquility i Kibo) mentre que altres es connecten a sobre o a sota (Pirs, Poisk, biga S0, Rassvet, Naüka, Leonardo).

Del disseny inicial subsisteix també una llarga biga, subministrada per la NASA i perpendicular a l'eix principal dels mòduls pressuritzats. Aquesta biga porta principalment els plafons solars i els radiadors del sistema de regulació tèrmica. Està lligada a la filera de mòduls més o menys al punt mitjà del mòdul Unity. La gran longitud de la biga permet als plafons solars col·locats en les seves dues extremitats, d'orientar-se en tot moment de manera òptima (disposen de dos graus de llibertat), sense que els destorbin els mòduls pressuritzats.

Els mòduls russos formen un conjunt ben diferent, connectat a la resta de l'estació només pel node Unity. En la seva literatura, la NASA divideix l'estació espacial en un segment americà (United States Orbital Segment o USOS) i un segment rus (Russian Orbital Segment o ROS).

Els mòduls pressuritzats[modifica | modifica el codi]

L'estructura dels mòduls les d'aliatge d'alumini, que presenta l'avantatge de ser lleuger, resistent a la corrosió i de ser un de bon conductor elèctric la qual cosa facilita la connexió a massa dels equips. L'estructura principal dels mòduls pressuritzats té la funció principal de preservar la integritat del mòdul, està composta en part d'una closca de forma cilíndrica, en la qual hi ha perforades les obertures pels ulls de bou o les escotilles, d'altra part de travessers que permeten a la vegada resistir a la pressió i acomplir la funció de suport dels equips interiors. Sobre aquesta estructura primària es fixen els elements de les estructures secundàries: a l'interior les escotilles o les cortines d'ull de bou, en l'exterior les manetes que permeten als astronautes progressar durant les sortides extravehiculars i les proteccions antimeteorits que recobreixen la superfície dels mòduls. Per als mòduls no russos, està constituïda d'un full d'alumini d'1,27 mil·límetres de gruix que es manté a una distància de 10 cm de la closca. Gràcies a aquesta protecció si una deixalla impacta el mòdul la probabilitat que travessi la closca és del 7,5% per als mòduls no russos i d'un 5% per als mòduls russos que disposen d'un sistema diferent.[31]

Disposicions interiors[modifica | modifica el codi]

Secció transversal d'un mòdul americà

En Absència de gravetat la noció de terra/sostre (vertical local en l'argot de la NASA) s'ha definit de manera arbitrària: el terra és el costat dels mòduls orientat permanentment cap a la Terra (nadir), el sostre és el contrari (zenit). El marcatge, la disposició dels aparells prenen en compte aquesta orientació: quan s'activen els membres de la tripulació prenen doncs posicions verticals similars. L'eix principal dels mòduls (de Zvezdà a Tranquility) està alineat amb la trajectòria de l'estació espacial: els laboratoris Columbus i Kibo estan situats al davant i per tant estan més exposats a una col·lisió amb restes espacials mentre que els mòduls russos se situen al darrere. La tercera dimensió s'indica, com en un vaixell, per les denominacions babord (a l'esquerra per a una persona orientada cap endavant) i estribord (Kibo està a babord i Columbus a estribord).

Els mòduls no russos tenen la forma de cilindres amb els extrems lleugerament cònics el diàmetre del qual ha estat fixat pel de la llançadora espacial 5 metres. A cada extremitat d'un mòdul, i en altres de l'obertura axial (D) a l'esquema adjunt), es troben els dispositius no amovibles (sistemes de seguretat, equips elèctrics) dissimulades darrere d'envans. La resta de l'espai és conseqüent amb l'absència de gravetat: els quatre costats (terra, sostre i parets laterals), reben el mateix tipus de disposició immòbil constituïda d'armaris (rack) de format estandarditzat ISPR de 2 metres d'alçària per 1,05 cm d'amplada i 85,4 cm de profunditat i al darrere del qual encaixa amb la forma incurvada de la closca (A). Pràcticament contigus (una rampa lluminosa ocupa cada angle) aquest mobiliari deixa al seu centre un espai habitable al llarg de l'eix del mòdul que té una secció quadrada d'una mica més de 2 metres de costat. Els cables de corrent i fluids circulen en l'espai de forma triangular que queda lliure entre la closca i els armaris (C). A intervals regulars es disposen barres en forma de maneta per permetre que la tripulació es desplaci o es mantingui sobre el terreny. Les badies estandarditzades poden ser ocupades per diferents tipus de dispositius:

  • Equip científic
  • Armari
  • Equip de suport de vida (aigua, temperatura, aire)
  • Bany, minicabina personal

La tria de la intercambiabilitat dels dispositius permet fer evolucionar o reemplaçar la major part dels equips en el transcurs de la llarga vida de l'estació espacial. Aquesta elecció permet també a la naveta llançar els mòduls, cosa que no hauria pogut fer si aquests ja haguessin rebut tots els seus dispositius, ja que haurien sigut massa pesants. Però aquest disseny no ha permès obtenir l'espai ordenat esperat: l'espai habitable de l'estació espacial, en particular el dels laboratoris, està envaït per un desgavell de cables i d'equips afegits[32]).

Connexió entre mòduls i sistemes d'amarrament de les naus[modifica | modifica el codi]

Escotilla de tipus APAS a l'esquerra la cara interna que forma part del mòdul Harmony i a la dreta, en posició tancada, la cara externa de l'escotilla de la nau de càrrega HTV
Després de la unió entre els mòduls Unity i Quest es connecten els diferents enllaços i canalitzacions

La connexió entre els mòduls i l'amarrament de les naus espacials als mòduls implica diversos tipus de connexions a conseqüència de l'origen heterogeni del material que intervé:

  • El sistema d'amarrament sonda-con és un sistema molt antic desenvolupat pels russos. És asimètric, és a dir que una de les dues parts porta la caitat (naus russes Soiuz, Progress, europea ATV) mentre que l'altra part porta la peça en forma de con (la majoria dels ports d'amarrament dels mòduls russos de l'estació). L'obertura circular d'un diàmetre interior de 80 cm no facilita la transferència del material: els equips grans com els armaris americans de format ISPR que equipen la part no russa, no poden transitar per aquest tipus d'escotilla i aquesta restricció imposa una geometria allargada als equips russos més voluminosos.
  • L'APAS és un sistema per permetre l'enllaç entre els components russos i americans. És híbrid, és a dir que els components d'una part i d'altre són idèntics. L'APAS s'instal·la a la llançadora espacial i sobre el mòdul Zarià per a la seva unió amb la part americana. El diàmetre interior de l'obertura és d'igual dimensió que el sistema rus (obertura circular de 80 cm de diàmetre.[33]) i pateix per tant de les mateixes limitacions que aquest.
  • El CBM és un mecanisme d'amarrament posat a punt per a l'estació espacial internacional. S'aplica a tots els mòduls no russos de l'estació. És també un sistema asimètric: la part activa (Active Common Berthing Mechanism o ACBM) està constituïda per un anell sobre el qual se situen 4 pestells que asseguren un primer muntatge i 16 perns que donen rigidesa al conjunt. La part passivitza (Passive Common Berthing Mechanism o PCBM) rep els mecanismes d'enganxada. Els 3 mòduls pressuritzats, de tipus node, tenen a la seva part axial un port d'amarrament actiu i un passiu; cada node disposa d'altra banda de 4 ports addicionals tots actius. Aquest sistema d'amarrament és també el de la nau vaixell mercant japonesa HTV i en el futur de les naus d'avituallament Cygnus i Drago. L'obertura que té una forma quadrada de 127 cm de costat és d'una mida particularment generosa i permet fer passar els prestatges ISPR que són els equips transportables més grans. És un element essencial per al manteniment de la part no russa de l'estació. El manteniment de l'estanquitat ha constituït un repte tècnic en el disseny, ja que tenint en compte la seva forma quadrada i de la seva mida, s'exercita una empenta de 20 tones no uniforme sobre l'escotilla, quan el port no està connectat a cap mòdul. El sistema permet també la connexió automàtica dls enllaços elèctrics, de les telecomunicacions i de les canalitzacions portadores de fluids.[34]

Per poder connectar els mòduls o naus portadores d'una part d'un sistema d'amarrament APAS i CBM del'altra banda, s'han establert adaptadors pressuritzats en forma de con colzat (Pressurized Mating Adapters o PMA). Produeixen un passadís pressuritzat entre les dues parts, comporten un sistema de calefacció i permeten establir una connexió elèctrica i de telecomunicacions. El PMA-1 es fa servir per connectar el mòdul rus Zarià al mòdul Unity que fa la unió entre la part russa i la part internacional de l'estació. El PMA-2 instal·lat avui al mòdul Harmony és el punt d'amarrament habitual de la llançadora espacial. PMA 3, instal·lat sobre el node Tranquility proveeix una alternativa per a l'amarrament de la nau.

Els mòduls russos Zvezdà i Zarià[modifica | modifica el codi]

Els mòduls russos Zarià i Zvezdà

Zarià (sol neixent) és el primer mòdul de l'estació internacional col·locat en òrbita. Es tracta d'una nova verssió de la nau TKS utilitzada moltes vegades per l'astronàutica russa. Serveix actualment de lloc d'emmagatzematge i permet gràcies als seus motors (32 motors de 13 kg d'empenta reorientar l'estació quan les correccions a aportar superen la capacitat dels giroscopis elèctrics instal·lats a la part americana de l'estació. Dipòsits situats a l'exterior permeten emmagatzemar 6 tones de carburant que fan servir els motors del mòdul Zvezdà per elevar l'òrbita de l'estació. Zarià per una part està connectada al mòdul Zvezdà i per l'altra banda al nus Unity. Un tercer port permet rebre una nau Soiuz o Progress però des del 2010 està connectat permanentment al Compartiment d'amarrament Rassvet. Zarià posseeix els seus propis plafons solars i les seves bateries. Pesa 19.3 tones i té una longitud de 12,55 metres per a un diàmetre de 4,1 metres.[35] Zvezdà (estel) també anomenat "mòdul de servei" durant els primers anys ha estat el centre de l'estació espacial. S'hi troben els equips vitals que continuaran sent per molt de temps únics a l'estació espacial tals com els sistemes de suport de vida Elektron i Vozdukh, els sistemes de control de vol i de navegació i un bany. Continua sent avui el centre de comandament de la part russa de l'estació. Zvezdà és una evolució del mòdul central de l'estació Mir: el mòdul comporta, com en aquesta, tres parts: un compartiment de treball, una cambra de transferència que dóna a un punt d'amarrament al darrere i un compartiment de «transferència» situat al davant amb 3 ports d'amarrament. Els ocupants del mòdul resideixen i treballen al compartiment de treball que comprèn sobretot dues petites cabines de tripulació, un bany, una cinta transportadora i un cycloergòmetre. El mòdul Zvezdà tè de llarg 13,1 metres per un diàmetre màxim de 4,15 metres i un pes de 18 tones. Posseeix dos plafons solars d'una envergadura de 29,7 metres. El port d'amarrament situat al darrere pot rebre una nau Soiuz o Progress mentre que els tres ports situats en el davant estan connectats de manera definitiva al mòdul Zarià així com als mòduls d'atracament Pirs i Poisk. Zvezdà disposa de motors-coet que es fan servir per realçar l'altitud de l'estació.[36]

Els mòduls de tipus node[modifica | modifica el codi]

El primer node Unity amb els adaptadors PMA-1 i PMA-2a banda i banda
Les escotilles de la part russa tenen un diàmetre reduït

La part no russa de l'estació comporta tres mòduls de tipus node que poden assegurar la interconnexió entre 6 mòduls.

Unity (node 1) és cronològicament el segon mòdul en haver-se afegit a l'estació espacial internacional, i el primer construït pels Estats Units. És un cilindre d'alumini de 11,6 tones, 5,47 m de longitud i 4,57 m de diàmetre. És més curt que els altres dos mòduls i no comporta més que 4 emplaçaments per a racks de format ISPR enfront dels 8 dels altres mòduls. Assegura la unió amb la part russa de l'estació via un PMA.[37]

Harmony (node 2) pesa 14,3 tones per una longitud de 7,2 metres i un diàmetre de 4,4 metres. Assegura també la connexió entre el laboratori europeu columbus, el mòdul americà Destiny i el mòdul japonès Kibo. De les vuit badies disponibles quatre estan ocupades per racks d'aviònica mentre que els altres serveixen de lloc d'emmagatzematge.[38]

Tranquility (node 3) té les mateixes dimensions que Harmony i conté com a aquest vuit racks del qual dos estan ocupats pel mòdul d'aviònica. Els principals equips corresponen al sistema de suport de vida americà amb 2 racks reciclant les aigües usades, 1 rack per a la generació d'oxigen a partir de l'aigua i 1 rack per al sistema de regeneració de l'atmosfera que treu contaminants i controla la seva constitució. Tranquility comporta també un compartiment de banys per a la tripulació. Tranquility fa també de sala d'esport, ja que s'hi troben dos aparells destinats a l'exercici físic un és una cinta transportadora. El mòdul disposa d'una cúpula d'observació instal·lada sobre un dels ports d'amarrament radials. Aquesta és una badia vítria de forma convexa i circular, composta de set ulls de bou: un ull de bou central zenital de forma circular envoltat d'altres sis més petits i trapezoïdals. El conjunt, instal·lat sota el mòdul Unity al costat de Terra, subministra a una vista panoràmica a la vegada sobre el planeta i sobre una part del camp d'intervenció el braç manipulador Canadarm2 que es fa servir per al manteniment de l'estació. De les sis obertures del node només tres d'elles es fan servir.[39]

Els mòduls laboratoris[modifica | modifica el codi]

Columbus (à l'esquerra) ve de ser amarrat al mòdul Harmony.

Els mòduls laboratoris estan dedicats a la recerca. A aquest efecte les seves quatre cares internes comporten emplaçaments al de format estandarditzat que poden acollir equips d'experimentació i que disposen d'interfícies informàtiques, vídeos, d'una alimentació elèctrica així com de canalitzacions que poden distribuir gas o fluids. Algunes d'aquestes badies estan no obstant això ocupades per equips de suport vital servint d'emmagatzematge en absència de mòdul dedicat a la logística i a l'hàbitat.

El laboratori americà Destiny és el segon mòdul americà instal·lat i el primer laboratori. Està dissenyat per acollir les càrregues útils i els experiments que s'han de fer en una atmosfera terrestre. La seva capacitat és de vint-i-quatre badies, de les quals tretze estan especialment dissenyades rebre experiments que requereixen una interfase completa amb l'estació i els seus recursos. Aquest element es va posar en òrbita el 7 de febrer de 2001.[40]

El laboratori europeu Columbus és el més petit dels laboratoris d'investigació amb 10 badies disponibles per a la ciència. És el lloc de treball privilegiat dels astronautes i recercaires europeus. Aquest mòdul pressuritzat s'enllaça permanentment amb l'estació. Els seus usos són múltiples, i es refereixen entre altres a la ciència de materials, la física de fluids, les ciències de la vida, la física fonamental i nombroses altres tecnologies. Tanca també la majoria de les càrregues útils pressuritzades europees.[41]

El laboratori JEM o Kibo és un el mòdul subministrat per l'Agència d'exploració aeroespacial japonesa (JAXA): conté deu badies a bord, de les quals cinc seran ocupades per material japonès i altres cinc per material de la NASA. Tots els emplaçaments són amb estàndards internacionals pel que fa a les connexions energètiques i el proveïment en diversos gasos o líquids. El JEM conté un prolongament pressuritzat, l'ELM PS, que subministra emplaçaments suplementaris per a certs experiments que necessiten, entre altres, una atmosfera o una pressió atmosfèrica diferents. Aquest mòdul complementari està fixat perpendicularment al Jem [42]

El laboratori rus Naüka o MLM (Mòdul laboratori multiusos) ha de ser instal·lat a finals de 2011. Serà l'últim element que arribarà a l'estació espacial. Està construït a partir de la duplicació de Zarià. Al costat d'instal·lacions per als equips científics, conté ports d'amarraments, les instal·lacions de suport de vida i per a la tripulació i ha de servir també de lloc d'emmagatzematge.[43]

Els compartiments d'amarrament russos[modifica | modifica el codi]

El compartiment d'amarrament Pirs és un mòdul bastant curt (menys de 5 metres de longitud) que serveix a la vegada de port d'amarrament per a les naus russes i de cambre per a les sortides extravehiculars russes. Afegit a l'estació el 2001, la seva duració de vida teòrica és de 5 anys. Arribat al fi de la vida, està previst que deixar-lo anar i que es destrueix abans de la instal·lació del mòdul Naüka a finals de 2011. És reemplaçat per un mòdul Poisk, de característiques similars, instal·lat el novembre de 2009 per reemplaçar a Pirs del qual comparteix les característiques,[44][45] El compartiment d'amarrament Rassvet la instal·lació del qual té lloc el 2010, ha de servir de port d'amarrament per a les naus Soiuz i Progress. Juga també el paper de mòdul d'emmagatzematge. La seva presència s'ha fet necessària per permetre l'atracament de les naus que ja no es poden amarrar directament a Zarià des de la col·locació del mòdul Tranquility.[46]

El mòdul de descompressió americà Quest[modifica | modifica el codi]

Article principal: Quest (mòdul de l'ISS)
El mòdul de descompressió Quest en el procés d'instal·lació.

El mòdul americà Quest, que està fixat al node Unity, permet als astronautes efectuar les sortides extravehiculars. Juga el mateix paper que el Pirs de la part russa de l'estació però, contràriament a aquest, és compatible a la vegada amb les combinacions russes i americanes. Conté dues parts: la més ampla permet als astronautes equipar-se amb els seus vestits espacials i efectuar la llarga preparació per alliberar el seu organisme del nitrogen.[N 2] La segona part, més estreta, és la cambr de descompressió pròpiament dita similar al de la llançadora espacial que permet, després d'haver tret l'atmosfera, accedir a l'exterior. Agregats al mòdul es troben dues grans reserves d'oxigen i dues reserves de nitrogen el contingut de les quals es fa servir a la vegada per Quest i per la part americana de l'estació. El mòdul Quest pesa 6,1| tones en buit, té una longitud de 5,5 metres per a un diàmetre màxim de 4 metres.[47]

Mòdul Logístic Multiusos Leonardo[modifica | modifica el codi]

El Mòdul Logístic Multiusos Leonardo és un conjunt de tres mòduls pressuritzats construïts per Itàlia que es fan servir per transportar el material de la llançadora espacial americana que no pot ser exposat al buit. Està previst que Leonardo, un dels tres mòduls, després d'haver rebut una protecció contra els micrometeorits, resti connectat permanentment per un amarrament de tipus CBM a l'estació després de la retirada de les llançadores espacials finals de 2010. El mòdul servirà de zona d'emmagatzematge.[48][49]

Parts no pressuritzades[modifica | modifica el codi]

Biga[modifica | modifica el codi]

Dos astronautes treballen sobre la biga

La biga és l'estructura més imponent de l'estació amb una longitud de 108,5 metres. El seu paper principal és de portar els plafons solars que subministren l'energia a l'estació i els radiadors que asseguren la regulació tèrmica dels mòduls pressuritzats. La seva dimensió permet als plafons solars orientar-se sense destorb dels mòduls pressuritzats i els plafons que hi ha connectats. Està constituïda d'11 segments que han estat reunits en òrbita.[50][51] La biga és perpendicular al tronc central de la part pressuritzada de l'estació. Està constituïda d'una part central fixa (segments de biga S0, P0 i P1) sòlidament fixada al seu punt mitg al cim del laboratori americà Destiny i de dues extremitats (babord i estribord) que porten els plafons solars i que pivoten al voltant de l'eix per tal d'alinear sempre les cel·les fotovoltaiques de cara al Sol. Els plafons solars poden ells mateixos pivotar per parelles.

La biga serveix també de suport a tres plataformes externes que permeten emmagatzemar peces de recanvi així com a quatre plataformes, les EXPRESS Logistics Carrier, en les que es troben els experiments científics que no necessiten ser instal·lats en un medi ambient pressuritzat o qui voluntàriament cal exposar-los al buit. Un experiment científic particular, l'Espectròmetre magnètic alfa, disposa d'un emplaçament específic sobre la biga.[52] Finalment el braç telemanipulador Canadarm 2 està normalment instal·lat sobre un carretó mòbil que pot desplaçar-se a baixa velocitat al llarg dels tres segments no rotatius de la biga el que permet així d'augmentar el seu camp d'acció d'aproximadament 40 metres.

El mòdul no pressuritzat Z1 fixat al port d'amarrament zenital d'Unity serveix de suport als quatre giroscopis de l'estació així com a les principals antenes de telecomunicacions.

Els braços i robots telemanipuladors[modifica | modifica el codi]

L'astronauta Steve Robinson a l'extrem del braç Canadarm 2

L'estació disposa de diversos braços controlats a distància que permeten el muntatge de l'estació i el seu manteniment. Tenint en compte la mida de l'estació, l'origen multinacional dels seus components i la diversitat de les necessitats, s'han instal·lat diversos braços.

El braç Canadarm 2 és el més important dels sistemes d'aquest tipus presents a l'estació i constitueix la principal contribució del Canadà. És una versió més potent del braç Canadarm instal·lat sobre la llançadora espacial americana. Longitud de prop de 17,6 metres disposa de 7 graus de llibertat i és capaç de desplaçar càrregues de 116 tones. Nomalment està fixat sobre un carretó - el Mòbil Remote Servicer MRS - que es desplaça al llarg de la biga però la base present en les seves dues extremitats també es pot fixar a un dels punts d'enganxada repartits sobre l'estació (els Power Data Grapple PDGF que li subministren energia elèctrica i les connexions de vídeo i informàtiques. Pot canviar de punt de fixació desplaçant-se com una eruga: aquesta mobilitat combinada a la seva gran longitud li permet atènyer una gran part de les instal·lacions. Establert el 2006, s'ha fet servir principalment per a la col·locació dels principals elements de l'estació. Ha rebut des de 2008 una extensió, el (dextre (SPDM)), molt més precisa (15 graus de llibertat), que permet manipulacions que exigeixen una gran destresa quan la massa no sobrepassa els 600 kg: Destra pot o bé perllongar el braç Canadarm 2 o bé funcionar de manera autònoma ancorant-se sobre un dels punts d'enganxada de l'estació. El braç Canadarm2 pot ser controlat des de dos llocs de treball mòbils situats a l'estació. Està previst que un d'aquests llocs sigui desplaçat el 2010 a la Cupola, que proveirà una vista directa sobre una gran part de l'estació a l'operador. Aquest últim treballa avui utilitzant les imatges restituïdes per càmeres instal·lades sobre el braç així com les dades què subministren sensors [53][54]

Lloc de treball del teleoperador de Canadarm2

Els braços telemanipuladors russos Strela estan instal·lats al mòdul Pirs. Un d'ells permet intervenir sobre el mòdul Zaryà mentre que l'altre permet atènyer Zvezdà.

El Braç telemanipulador europeu (ERA en anglès) té una longitud d'onze metres per a una massa de 630 kg i és capaç de desplaçar càrregues que pesin fins a vuit tones. Disposa de 7 graus de llibertat. Ha de ser instal·lat a l'estació el 2010 amb el mòdul rus Rassvet i s'encarregarà llavors de les intervencions sobre els mòduls russos. Els dos extrems del braç robotitzat es poden fixar sobre punts dispersats a la superfície de l'estació o sobre el carretó mòbil situat sobre la biga que també fa servir el braç Canadarm. Un extrem es fixa sobre un punt d'ancoratge, mentre que el segon manté l'eina o l'objecte a manipular. Els dos extrems tenen les mateixes capacitats i poden per tant servir successivament de punt d'ancoratge el que permet al braç desplaçar-se per la superfície de l'estació sense intervenció humana. Els cosmonautes ho poden controlar des de l'interior de l'estació espacial, però també des de l'exterior. Aquest últim permet agafar objectes proveïts del sistema d'enganxada adequada. Es trobarà igualment proveït de càmeres de vídeo, i d'una eina multitasques. L'operador fa servir un lloc de treball mòbil.[55]

També hi ha un braç associat al mòdul japones (JEM-RMS). Aquest situat fora del laboratori Kibo alberga els experiments d'aquest mòdul que podent ser exposat al buit. Aquesta eina es compon d'un primer braç de 10 metres, que disposa de 6 graus de llibertat, i d'un petit braç són comandats des d'un lloc de control dedicat instal·lat al mòdul Kibo que disposa d'altra banda de dos ulls de bou que subministren una vista directa sobre el comp d'operació.[42]

Els equips de recerca científica[modifica | modifica el codi]

Melfi permet conservar mostres a -80 °C

Els equips de recerca científica estan instal·lats a la vegada en la part pressuritzada de l'estació i sobre parts exposades al buit. A finals de 2009 totes les estructures destinades a hostatjar els equips de recerca havien estat posades en òrbita tret de dues parts exteriors que ho han de ser el 2010 i el mòdul rus Naüka que ho ha de ser el 2011. Entre els equips científics instal·lats es poden distingir els equips multiusos (refrigeradors,despresuritzats racks...) Els minilaboratoris dedicats a biologia, a fisiologia humana, a ciències de materials i finalment els experiments d'observació de la Terra i d'estudi de l'Espai. A finals de 2009 aproximadament un terç dels emplaçaments destinats a rebre experiments estaven buits.

Tots aquests experiments es controlen a la vegada per la tripulació permanent de l'estació espacial i des dels centres de control dels països partícips situats a Terra. Aquests últims generalment poden rebre les dades recollides per sensors i posar en marxa seqüències d'operacions si no requereixen manipulacions.

Els equips multiusos[modifica | modifica el codi]

Els equips multiusos comprenen sobretot:

Els Expres racks

Els Expressos racks són equips que permeten acollir en calaixos movibles diversos experiments (fins a 8). Hi ha set Expres racks repartits pels laboratoris de l'estació. Certs experiments tenen vocació de quedar permanentment mentre que altres es queden un temps limitat. Cada Expres rack ocupa una badia del format estàndard ISPR [56]

Els refrigeradors

El Minus Eighty degrees Celsius Laboratory Freezer for the ISS (MELFI) realitzat per l'ESA té una capacitat de 175 litres i permet conservar mostres biològiques a -80 °C, -26 °C o +4 °C. El General Laboratory Active Cryogenic ISS Equipment Refrigerator (GLACIER) és un refrigerador d'11,35 litres la temperatura del qual es manté a -165 °C. Microgravity Experiment Research Locker/Incubator (MERLIN) es pot fer servir com a refrigerador, congelador o incubadora amb una temperatura que es pot fixar entre -20 °C i 48,5 °C. (capacitat 4,17 litres).[57]

Les caixes a guants

Hi ha dues caixes a guants disponibles l'una fixa de gran dimensió (MSG), l'altra (PGB) més petita i portable.[58]

Els equips d'investigació biològica[modifica | modifica el codi]

Experiment biològic en el mòdul Zvesdà

Els equips d'investigació biològica comprenen sobretot:[59]

  • Els hivernacles (com ABRS de la NASA, Biolab de la ESA, LADA de Roscosmos, ECMS) en els quals es pot controlar el medi ambient (llum, composició de l'atmosfera, temperatura). S'hi cultiven vegetals o s'hi crien organismes vius de petita dimensió (insectes, aranyes). L'objectiu és estudiar la influència de la ingravidesa i de les radiacions sobre el creixement i la reproducció. Certs experiments comprenen una centrifugadora per modular la gravetat
  • Un aquari (Aquatic Habitat de JAXA) permet l'estudi de petits peixos (Oryzias latipes i peix zebra).
  • Les incubadores (CGBA i BSTC de la Nasa, Kriogem-3M de Roscosmos, Saibo de JAXA) permetent estudiar el creixement de les cel·lules
  • Els experiments destinats a estudiar el creixement ossi (EBCS de CSA, MSDS)
  • Expose, un experiment de la ESA que permet sotmetre mostres a les condicions en l'espai.


Els equips d'investigació sobre la fisiologia humana[modifica | modifica el codi]

Treball al laboratori Kibo

Els equips d'investigació biològica comprenen sobretot:[60]

  • Human Research Facility (HRF-1 i HRF-2) de la Nasa i EPM (que comprèn Cardiolab del CNES) de la ESA són un conjunt d'instruments que permeten mesurar l'efecte dels sojorns de llarga duració a l'espai.MARES i PEMS es concentren en la incidència de la microgravetat sobre els músculs
  • Estudi de la funció pulmonar (PFS)
  • Mesures de la distribució de les radiacions (maniquí Matryoshka, EVARM de CSA) i del seu efecte (ALTEA de la NASA incidència sobre la vista i l'activitat cerebral)
  • Els equips de manteniment físic més recents (cinta transportadora Colbert, cycloergomètre CIVIS, ARED) estan equipats amb captadors que subministressin a un cert nombre de paràmetres fisiològics als equips de terra
  • L'adaptació de l'home a l'absència de gravetat també s'estudia a través de les experiències HPA (adaptació dels moviments implicant les mans i els braços) i ELITE-S2 (visió i activitat cerebral associada).

Equips d'investigació sobre física i ciència dels materials[modifica | modifica el codi]

La ExPRESS logistics Carrier ELC-2 amb un sol experiment científic (MISSA-7)

Els equips d'investigació sobre física i ciència dels materials comprenen sobretot.:[61]

  • Combustió Integrated Rack (CIR) de la Nasa que permet estudiar els fenòmens de combustió.
  • Fluid Science Laboratory (FSL) de le ESA, Fluids Integrated Rack (FIR) de la Nasa i DECLIC del CNES són equips que permeten estudiar el comportament dels fluids.
  • GHF de JAXA és un forn elèctric que permet generar cristalls de gran qualitat.
  • Materials Science Research Rack (MSRR-1) és un minilaboratori que permet l'estudi de materials tals com els polímers, cristalls, ceràmiques, aliatges i semiconductors.
  • SpaceDrums de la NSASA permet operar (combustió) sobre materials sòlids i fluids mantinguts en suspensió gràcies a l'emissió d'ultrasons.
  • Ryutai de JAXA és un rack que reuneix diversos experiments sobre fluids.
  • SHS de Roscosmos és un forn de molt alta temperatura (3.000 K).
  • MISSE de la NASA permet provar la resistència de components a l'ex osició en l'espai: electrònica, òptica, sensors, equips de comunicació, components estructurals i revestiments.

Observació de la Terra i l'estudi de l'Espai[modifica | modifica el codi]

Primer pla sobre Misse-6

Certs equips d'investigació s'instal·len fora dels mòduls pressuritzats. Diversos punts d'ancoratge, que disposen d'una alimentació elèctrica i de connexions informàtiques, estan disponibles en diferents indrets de l'estació.:[62]

  • Quatre ExPRESS Logistics Carrier, poden o bé rebre experiments científics exposats al buit espacial o bé servir de lloc d'emmagatzematge per a peces de recanvi. Estan instal·lades a sobre i a sota de la biga per permetre triar entre l'exposició dels experiments a la cara de la Terra o de cara a l'espai.A finals de 2009 n'hi havia instal·lats dos dels quatre.
  • L'Experiment logistic module – Exposed section (ELM ES) és una prolongació vers l'exterior del laboratori japonès destinat a rebre els experiments científics japonesos. Una cambra de descompressió permet fer passar experiments des de l'interior del laboratori Kibo i un braç manipulador telecomandat permet establir o retirar equips sense haver d'efectuar sortides extravehiculars.
  • Quatre punts d'ancoratge exteriors que poden rebre experiments científics estan disponibles fora del laboratori d'investigació europeu Columbus (Columbus External Payload Facility o CEPF)
  • Alguns experiments disposen d'ancoratge i de connexions elèctriques i informàtiques a l'exterior del mòdul rus Zvezdà.
  • Sobre la biga un emplaçament específic està reservat a l'Espectròmetre Magnètic Alfa.

Els equips d'observació de la Terra i d'estudi de l'Espai comprenen el 2009:[63]

  • El Window Observational Research Facility (WORF) és un ull de bou de gran dimensió situat al laboratori Unity i equipat amb un vidre de qualitat òptica. Pot rebre diferents instruments dedicats a l'observació de la superfície terrestre i es fa servir sobretot per a l'estudi dels continents o dels fenòmens atmosfèrics.
  • Solar de l'ESA, mesura amb un triple espectròmetre la irradiància del Sol.
  • EuTEF de l'ESA mesura amb l'ajuda de 9 instruments i mostres els efectes del medi ambient espacial i de les radiacions.
  • L'Espectròmetre magnètic alfa (instal·lat el 2010) ha de recollir dades sobre la matèria negra i l'antimatèria.
  • MAXI de l'agència espacial japonesa Jaxa estudia les fonts de raigs X.
  • SMILES de JAXA estudia els rastres de gas en l'estratosfera.
  • SEDA-AP de JAXA mesura les característiques del medi ambient al voltant de l'estació espacial.


Els sistemes[modifica | modifica el codi]

Energia[modifica | modifica el codi]

Plafons solars vistos des de la missió STS-130.
Examen de dos dels plafons solars dobles, l'astronauta Steve Bowen de la missió STS-126 treballa sobre la biga que dóna a l'escala.

L'energia és vital per al funcionament de l'estació espacial i la supervivència dels seus ocupants. D'altra banda, condiciona sovint la realització dels experiments científics. Per a la part no russa de l'estació l'energia prové dels plafons solars instal·lats sobre la biga de l'estació. Sobre aquesta, vuit plafons solars dobles (Solar Array Wing o "SAW") estan instal·lats a banda i banda dels elements de biga P3/P4, S3/S4, P5/P6 i S5/S6. Un «SAW» conté dos plafons compostos cadascun de 16.40 cel·les fotovoltaiques formant un conjunt de 34 metres de llarg, 12 metres d'ample i que pot produir fins a 32,8 kw de corrent continu. El corrent és regulat a 160 Volts després convertit a una tensió de 120 Volts (per fer front a les baixades d'alimentació) abans de ser conduït fins als diferents equips usuaris [51] Els equips de regulació del corrent són refrigerats amb l'ajuda d'un circuit pel qual circula un fluid refrigerant (amoníac) que evacua aquesta calor gràcies a un conjunt de radiadors fixats a cada element de biga portador de plafons solars. Cadascun d'aquests 4 radiadors fotovoltaics (PVR), conté 7 elements d'una superfície total de 13 metres sobre 3,4 metres i pesa 0,8 tones, permet evacuar fins a 9 Kw d'energia.

Generalment els plafons solars estan orientats per tal de maximitzar l'energia solar. Dos tipus d'unions giratòries motoritzades (alfa i beta) permeten orientar els plafons amb dos graus de llibertat. Si els imperatius de subministrament d'energia no són prioritaris, els plafons es poden orientar per tal de reduir la resistència aerodinàmica. És la disposició generalment adoptada quan l'estació es troba a l'ombra de la Terra (configuració «Night Glider mode»).[64] Pot tanmateix passar que l'estació desplegui voluntàriament aquest "fre aerodinàmic" per abatre la seva òrbita i que una nau molt carregada la pugui atènyer més fàcilment. Durant els eclipsis, quan la Terra intercepta el flux lluminós, que es produeixen de mitjana durant un terç d'una revolució de l'estació al voltant de la Terra, els plafons solars no estan il·luminats i l'estació utilitza l'energia emmagatzemada en un conjunt de bateries de níquel hidrogen que es recarreguen durant els períodes de «dia».[65]

La part russa de l'estació s'alimenta per 4 plafons solars instal·lats sobre els mòduls Zarià i Zvezdà. Estava previst que Rússia instal·lés un conjunt de plafons solars de mida adequada que permetessin que la part rusa de l'estació de ser autònoma en el pla energètic però el mòdul que els havia de portar s'ha abandonat així com el laboratori espacial associat per raons pressupostàries. Finalment està previst que els mòduls russos facin servir l'energia elèctrica produïda pels plafons solars instal·lats sobre la biga amb una tensió transformada a 28 volts.[66]

Control tèrmic[modifica | modifica el codi]

Intervenció sobre el circuit de regulació tèrmica interna.

L'activitat humana i els experiments científics generen dins dels mòduls pressuritzats un excedent de calor que s'ha d'evacuar. En l'exterior els equips i els mòduls s'han de protegir dels contrasts tèrmics generats per l'exposició directa o l'absència d'exposició al Sol que generen variacions de temperatura compreses entre -126 °C i 149 °C. El sistema de control tèrmic té el paper de mantenir en una forquilla de temperatura acceptable els diferents components de l'estació. Diversos mitjans, passius o actius, acompleixen aquesta tasca.[31]

Dins dels mòduls pressuritzats els mètodes passius es reemplacen per un sistema actiu. En la part no russa de l'estació, la calor s'evacua per un circuit en el qual circula aigua que es posa en contacte amb els equips generadors de calor. Un bescanviador transfereix les calories recollides per l'aigua a un segon circuit exterior en el qual circula l'amoníac (més eficaç que l'aigua en aquest paper però massa perillós per ser utilitzat dins dels mòduls): aquest circuit dirigeix la calor fins a dos conjunts de radiadors (Heat rejection system HRS) instal·lats respectivament sobre els segments S1 i P1 de la biga. Cada radiador pot evacuar 35 kW i està compost de 24 plafons junts ocupen 22 metres per 10 metres i pesen 3,7 tones. La part russa de l'estació fa servir pràcticament el mateix sistema i disposa dels seus propis radiadors. Els sistemes russos i americans no estan interconnectats.[31]

Telecomunicacions[modifica | modifica el codi]

Els diferents sistemes de telecomunicacions que es fan servir a bord de l'estació espacial internacional.

Les comunicacions de ràdio són essencials per a les operacions de l'estació espacial: permeten els intercanvis de dades telemètriques i científiques entre l'estació i els centres de control de missió repartits al voltant del globus. També es fan servir durant les maniobres de trobada i atracament així com per als intercanvis entre els membres de la tripulació, els controladors de vol i amb els membres de la família. Per assegurar aquestes relacions, l'estació espacial disposa de diversos sistemes de telecomunicacions.[67]

Cronològicament el primer sistema instal·lat va ser l'equip rus VHF Regul que permet, entre altres, les transmissions de dades telemètriques entre la part russa de l'estació i el centre de control de missió instal·lat a Moscou (TsUP) via una xarxa d'estacions de recepció terrestres i les constel·lacions de satèl·lits de telecomunicacions Loutch i Molniya. Les transmissions passen per l'antena Lira instal·lada sobre el mòdul Zvezdà. Dins de la part russa de l'estació, els intercanvis de ràdio estan assegurats per un sistema analògic que fa servir una connexió de coure.[68][69][70]

La part no russa de l'estació espacial té dos sistemes de comunicació de ràdio diferents les antenes dels quals estan sobre el segment central Z1 de la biga: un enllaç de banda S es fa servir per a les comunicacions en àudio i un enllaç de Banda Ku es fa servir a la vegada per a l'àudio, el vídeo i les dades. Aquestes comunicacions són retransmeses per la xarxa de satèl·lits de telecomunicacions geoestacionàries TDRS que permeten un enllaç quasi continu amb el centre de control de missió de la Nasa (MCC-H) a Houston.[71] Aquest sistema de telecomunicació també es pot fer servir per transmetre dades al centre de control de Moscou via un enllaç telefònic permanent entre el centre de control de Houston i el de Moscou.[69] Les dades intercanviades amb el braç tecomandat Canadarm 2, els laboratoris Colombus i Kib també es transmeten via les xarxes en banda S i Ku; si s'estableix el futur sistema European Data Relay Satellite i el seu equivalent japonès també es podran fer servir.[71][72] Dins de l'estació les comunicacions les assegura una xarxa sense fil interna digtal.[73]

Un sistema de ràdio en UHF es fa servir durant les sortides extravehiculars: així els russos poden comunicar o bé amb la part russa de l'estació o bé amb el centre de control a terra a condició que una estació terrestre estigui a l'abast (però en aquest últim cas de vegades amb les interferències creades per la ràdio del control del trànsit aeri en el sòl) mentre que els altres astronautes estan connectats amb la part no russa de l'estació.[74] [69]

Els enllaços UHF també es fan servir durant les maniobres d'atracament i de separació amb l'estació per les naus Soiuz, Progress, HTV, ATV i la llançadora espacial (tanmateix aquesta també fa servir les bandes S i Ku via la xarxa TDRSS) per rebre instruccions dels centres de control de missió a Terra i de la tripulació de l'estació espacial.[74] Les naus que funcionen en mode automàtic com el HTV i l'ATV disposen d'altra banda del seu propi sistema de comunicacions: l'ATV fa servir un làser instal·lat sobre la nau i un joc de miralls instal·lats sobre el mòdul Zvezdà, anomenat Proximity Communications Equipment per atracar l'estació mentre que el HTV fa servir per l'aproximació un sistema basat en la xarxa GPS.[69][75][76]

Sistema de suport de vital[modifica | modifica el codi]

Interaccions entre els diferents components del sistema de suport vital de l'estació espacial.

El Sistema de suport de vida de l'estació espacial té a càrrec seu el manteniment d'un medi ambient viable per a la tripulació dins dels mòduls pressuritzats. En l'espai completament clos i aïllat de l'estació, això implica principalment reemplaçar de manera periòdica l'oxigen consumit pels astronautes, eliminar el diòxid de carboni expirat, filtrar els microorganismes, partícules i gasos orgànics, posar a disposició l'aigua necessària pels diferents usos, controlar i mantenir la temperatura, la pressió i la composició de l'atmosfera en una forquilla fixa i finalment vigilar l'aparició d'incendi i eventualment de combatre'l.[77]

Frank de Winne desmunta el destil·lador d'orina (UPA) avariat que forma part del sistema de reciclatge de les aigües usades

Per limitar la massa dels consumibles (aigua i oxigen) transportats per les naus de càrrega, l'estació està equipada amb sistemes que permeten reciclar l'aigua i regenerar l'atmosfera de l'estació. Això permet reduir la massa dels consumibles a col·locar en òrbita a 6,7 tones anuals per a una tripulació permanent de 6 persones.[78] Fins a 2008 aquesta funció era responsabilitat exclusiva del sistema Elektron instal·lat en el mòdul rus Zvezdà mentre que el diòxid de carboni s'eliminava gràcies al sistema Vozdukh a bord del mateix mòdul. Llavors aquest equip ha estat reforçat pel sistema americà ECLS instal·lat a tres racks del mòdul Tranquility iestà compost del sistema OGS per a la regeneració de l'atmosfera i WRS (Water Recovery System) que recull totes les aigües usades, aigües de bany, orina, vapor d'aigua contingut en l'atmosfera de la cabina. L'orina es destil·la en una primera subclasse (UPA) després el Water Processor Assembly (WPA) tracta les altres aigües usades i el producte de l'UPA. Arès ha de separar els gasos i les partícules sòlides, WPA elimina les deixalles orgàniques i els microorganismes gràcies a un conjunt de filtres i a un reactor catalític a alta temperatura després genera l'aigua potable. [77] [79] Aquesta instal·lació ha permès fer passar la tripulació permanent a sis persones. El consum estimat d'aigua per home i per dia és de 3,5 litres: sobre aquest volum WRS permet estalviar 1,3 litres reciclant l'orina i altres aigües usades mentre que Elektron en recupera 1,5 condensant la humitat de la cabina.[78]

Hi ha dos sistemes que produeixen oxigen per electròlisi de l'aigua; el sistema americà pot combinar l'hidrogen produït per l'electròlisi amb el Co²; expirat per la tripulació generant aigua i metà aquest últim s'expulsa a l'exterior.[80] Existeix un sistema de socors basat en reserves d'oxigen emmagatzemades en ampolles i generadors d'oxigen a partir de productes sòlids.[81]

Altres subproductes del metabolisme humà com el metà produït pel sistema intestinal i l'amoníac contingut a la suor s'eliminen per filtres en cartutx de carbó activat [81] L'atmosfera a bord de l'estació es manté a una pressió similar a la de l'atmosfera terrestre al nivell del mar.[82] o sigui a 101,3 kpa.[83] La utilització d'una composició anàloga a la de l'atmosfera terrestre és més confortable per a la tripulació i més segura que una atmosfera d'oxigen pur [84]

La vida a bord de l'estació[modifica | modifica el codi]

Foto de grup de la tripulació permanent de l'expedició 21
Fotografia al laboratori Destiny

Les tripulacions: composició i relleu[modifica | modifica el codi]

La tripulació està composta d'un comandant, que fa el paper de coordinador, i d'enginyers de bord. A cada canvi principal de la seva composició, a la tripulació se li assigna un nou número d'expedició. Des que la tripulació permanent va passar a 6 persones el maig de 2009, cada astronauta es queda de mitjana 6 mesos i la tripulació es renova per meitats cada 3 mesos que comporten un canvi de número d'expedició. L'expedició 1, que era la primera a ocupar l'estació a partir del 2 de novembre de 2000, estava composta de dos cosmonautes russos dirigits per l'astronauta de la Nasa William M. Shepherd. A començaments de 2010 l'estació estava ocupada per l'expedició 22. El comandant és successivament un rus i un americà. L'expedició 21 ha estat confiada per primera vegada a un representant d'un altre país: Frank De Winne de l'agència espacial europea.[85]

A començaments de 2010 incloent-hi l'expedició 22, 58 persones havien format part de la tripulació permanent de l'estació, de la qual 8 han participat en 2 expedicions. Les professions d'origen són científiques: 23 enginyers, 4 metges, 6 investigadors, 19 pilots militars, 6 pilots de proves i 6 militars diversos. Tots han fet estudis superiors: els militars sovint també tenen diplomes i experiència rellevant de la professió d'enginyer. L'edat mitjana és de 45 anys i mig es desprèn dels criteris de reclutament (persones diplomades i que hagin fet les seves pràctiques en l'entorn professional) però també de la duració de l'entrenament que s'estén al llarg de diversos anys i dels atzars del programa. La duració mitjana d'una estada a bord de l'estació és d'aproximadament cinc mesos i mig. Es compta entre els participants 30 americans, 27 russos, 3 europeus, 2 japonesos i 1 canadenc. La proporció de cosmonautes russos en les tripulacions hauria de passar, a partir de 2010, a un 50%conforme a les quotes fixades. Cinc dones, totes americanes han format part d'una tripulació de les quals Peggy Whitson és qui s'hi ha quedat dues vegades, la segona vegada en tant que comandant de l'estació espacial.[N 3] D'altra banda hi ha hagut vuit turistes de pagament (a finals de 2009), inclosos en el que precedeix, s'han quedat fins a 16 dies utilitzant la quota dels llocs reservats a l'agència espacial russa.[85]

L'ús del temps de la tripulació[modifica | modifica el codi]

L'hora legal a bord de l'estació és, de manera arbitrària, l'hora UTC (Als Països Catalans és de UTC+1 a l'hivern). Quan l'estació rep la visita de la llançadora espacial, la tripulació de l'estació se sincronitza generalment a la referència horària de la llançadora (Missió Elapsed Time o MET), que es fixa en funció de l'hora de llançament d'aquesta.[86][87]

Una jornada típica a bord de l'estació comença a les 6 hores. Es fa una inspecció de l'estació i després la tripulació pren el seu esmorzar. Llavors té lloc una conferència amb el centre de control per organitzar la jornada abans de començar el treball a les 8h10'. Una sessió d'exercici físic està planificada en el transcurs del matí de treball. Aquesta última s'acaba a les 13h05'. Després d'una pausa per dinar d'1 hora, el treball es reprèn amb un nou exercici físic intercalat en el treball de la tarda. La jornada de treball s'acaba a 19h30'. Segueix el sopar i una reunió de la tripulació. Finalment el període de descans comença a les 21h30'. En general, la tripulació treballa 10 hores els dies entre setmana i 5 hores el dissabte, la resta del temps es dedica a les activitats de lleure.[88]

Les fases de descans[modifica | modifica el codi]

N Stott instal·la el seu compartiment de descans al laboratori Kibo

L'estació conté compartiments dedicats al descans: dos a la part russa, dos al mòdul Harmony, un al mòdul Kibo. Els compartiments americans són movibles i s'instal·len en un emplaçament de rack mentre que els russos disposen de minicabines amb envans. En els dos casos l'ocupant hi dorm en un sac de dormir enganxat a la paret; hi pot escoltar música, fer servir un ordinador i emmagatzemar-hi alguns efectes personals.[89][90][91] Els visitants, que no tenen emplaçament dedicat per dormir, enganxen el seu sac de dormir sobre un envà lliure (es pot dormir flotant a la cabina però generalment els astronautes eviten de fer-ho, ja que poden xocar i malmetre algun equip fràgil durant el son).[92] Cada 24 hores se succeeixen 16 períodes de foscor i de dia, també durant el període definit com la nit, cortines obturen els ulls de bou. D'altra banda és necessari que als compartiments dedicats al descans l'aire estigui ben ventilat, ja que en ingravidesa l'aire calent no puja i l'astronauta es pot despertar a causa d'una sensació d'asfíxia, ja que el cap es troba envoltat d'una bombolla de diòxid de carboni exhalada durant el seu son.[91]

La higiene[modifica | modifica el codi]

Des que el projecte de mòdul d'habitatge americà va ser abandonat, no està previst que l'estació espacial disposi de dutxa. Els membres de la tripulació es renten fent servir una aixeta, esponges humides amb sabó que es presenta en un contenidor similar al dels tubs de dentífric. La tripulació disposa de xampú que no requereix esbandida i de pasta dentífrica que es pot empassar.[92] Hi ha dos banys a l'estació situats respectivament en els mòduls Zvezdà i Destiny.[89] Els banys fan servir un sistema de succió generat per un ventilador semblant al que hi ha a la llançadora espacial americana. Els astronautes s'han de fixar a la tassa del vàter que està equipada amb un sistema que assegura l'estanquitat durant l'operació.[91] La succió generada pel ventilador permet evacuar els residus que es condicionen en bosses emmagatzemades en un contenidor d'alumini. Quan un contenidor és ple, es transfereix a la nau de càrrega Progress que l'evacua.[89][93] Les orines es recullen amb l'ajuda d'un tub a l'extrem del qual es connecta un caputxó personalitzat adaptat a la fisiologia de l'usuari la qual cosa permet tant als homes com a les dones fer servir el mateix sistema.[90]

Els àpats[modifica | modifica el codi]

Àpat en el mòdul Unity a l'expedició 20.

Transcorren d'un a dos mesos entre dos avituallaments i no hi ha a bord de refrigeradors destinats a la conservació dels aliments. Per tant els aliments estan constituïts essencialment de plats liofilitzats i conserves als quals s'afegeixen alguns llegums i fruites fresques els dies que segueixen l'arribada d'una nau avituallament. Les begudes són proveïdes en forma de pols deshidratada. Els líquids i les sopes són condicionats en saquets hermètics i consumits per mitjà d'una palla mentre que els aliments sòlids es consumeixen fent servir, com a terra, una forquilla i un ganivet.[94][89][90]

Els menús, que es repeteixen en un cicle de 15 dies, són escollits per cada astronauta diversos mesos abans de la seva sortida cap a l'estació amb l'ajuda de dietistes que vigilen per l'equilibri dels àpats. Es fan ajustos per tenir en compte les condicions que regnen a l'estació: disminució de la proporció de ferro que és menys assimilat, ja que el volum de glòbuls vermells disminueix, reducció de la quantitat de sodi i augment de la dosi de vitamina D per afavorir el creixement ossi. Els aliments picants tenen generalment la preferència dels astronautes, ja que, en absència de gravetat, les olors ja no pugen fins a les mucoses del nas i el sentit del gust desapareix en gran part.[91] [94]

A l'avituallament el subministren a parts iguals els russos i els americans amb algunes aportacions dels altres socis i és transportat per les naus avitualladores disponibles. Els saquets d'aliments destinats a cada astronauta s'identifiquen amb una etiqueta d'un color donat. La tripulació disposa a dos dels mòduls (Destiny i Zvezdà) de forns que permeten rescalfar els plats i d'un distribuïdor d'aigua que permet triar entre aigua calenta o freda. La majoria dels àpats reuneixen el conjunt de la tripulació al voltant d'una de les dues taules instal·lades en els mòduls Zvezdà i Unity. La menor engruna que s'escapi a la cabina ha de ser recollida per evitar que s'acumuli i obturi els filtres d'aire o d'altres equips delicats.[90][89][94]

Salut[modifica | modifica el codi]

Article principal: Adaptació humana a l'espai
Iouri Onufrienko s'exercita a la cinta transportadora instal·lada al mòdul Zvezdà.

El mal de l'espai que és assimilable al mal dels transports al nivell de les seves causes (pèrdua d'orientació) com símptomes (nàusea), afecta certs astronautes però generalment desapareix al cap d'alguns dies.[95] L'estada perllongada de 6 a 7 mesos en ingravidesa té conseqüències fisiològiques força importants. Les més greus són l'atròfia muscular i la descalcificació de l'esquelet deguda a l'absència d'estimulació pel pes corpori dels mecanismes de renovació de la massa òssia. Es comprova igualment una redistribució dels fluids corporis el que comporta entre altres una congestió facial (la sang puja capdamunt), un alentiment del ritme cardíac, una disminució de la producció de glòbuls vermells, una debilitació del sistema immunitari, una pèrdua de pes, una pertorbació del son i de les flatulències. Aquesta segona categoria d'efectes desapareix tanmateix ràpidament una vegada l'astronauta tornada a Terra.[96]

Per reduir les conseqüències nefastes de la ingravidesa, l'estació està equipada amb dues cintes transportadores (TVIS i T2/COLBERT), dos cicloergòmetres (CEVIS i VELO) i una màquina de musculació (aRED) amb els quals cada astronauta ha de practicar exercicis durant un mínim de dues hores cada dia.[97][91] Els astronautes fan servir tensors per mantenir-se en el lloc.[98] Aquests exercicis intensius no permeten combatre totalment la pèrdua de densitat òssia i l'atròfia muscular avaluades respectivament a un 7% i a un 10% per a les parts més afectades, segons un estudi recent sobre una mostra de 15 astronautes que s'hi havien estat aproximadament 6 mesos a l'estació.[99]

La tripulació està exposada a un nivell de radiació més elevat que el que hi ha en la superfície terrestre, ja que l'atmosfera terrestre no bloqueja els raigs còsmics. Els astronautes reben de mitjana cadascun 1 mil·lisievert de radiació per dia, que és la quantitat que rep una persona sobre la Terra en el transcurs d'un any a conseqüència de la radiació natural.[100] En resulta una probabilitat més forta que l'astronauta desenvolupi un càncer en el futur (l'índex de mortalitat per càncer és de 2,48 vegades més alt pels astronautes però la mostra és massa feble per saber si aquesta xifra és representativa).[101] Un nivell de radiació elevat crea danys als cromosomes dels limfòcits. Ara bé aquestes cèl·lules juguen un paper central en el sistema immunitari i per tant tot dany ocasionat a aquestes cèl·lules redueix la immunitat dels astronautes. Al cap d'un cert temps, la feblesa de les defenses immunitàries pot conduir a la propagació d'infeccions al si de la tripulació, la difusió de les quals és afavorida d'altra banda pel mitjà confinat en el qual viuen. Les radiacions afavoreixen també l'aparició de cataractes. Escuts antiradiacions i medicaments podrien reduir aquests riscs a un nivell acceptable, però les dades disponibles són poc nombroses. Avui tota estada de llarga duració a l'estació comporta un risc creixent.[96] Malgrat proteccions antiradiacions reforçades respecte a les estacions precedents com la Mir el nivell de radiació dins de l'estació espacial no s'ha pogut reduir de manera significativa i es pensa que calen nous avenços tecnològics abans que l'home pugui efectuar vols de llarga durada al sistema solar.[100]

Les operacions[modifica | modifica el codi]

Avituallament i posada en òrbita dels components de l'estació espacial[modifica | modifica el codi]

La nau vaixell mercant japonesa HTV ve de ser «capturada» pel braç robotitzat Canadarm2 manipulat des de l'interior de l'estació espacial

La construcció de l'estació mobilitza des de 1998 i fins a 2011 nombroses naus encarregades de col·locar en òrbita les 400 tones de l'estació. L'estació s'ha d'avituallar també regularment de consumibles (aigua, aliments, gas, carburant), recanvis (per exemple les bateries la duració de vida teòrica de les quals és de 6,5 anys) [102] i peces de recanvi per a les reparacions: aquest moviment representa un tonatge anual d'aproximadament 16 tones per a una tripulació permanent de 6 persones segons els càlculs de la Nasa.[103] D'altra banda certs equips, representes un tràfec més reduït, s'han de portar a Terra perquè l'estació espacial pugui funcionar: resultats dels experiments científics, escafandres a revisar, etcètera. Finalment, les naus serveixen també per evacuar les deixalles produïdes per l'estació.

Les naus utilitzades[modifica | modifica el codi]

La llançadora espacial, en servei fins a finals de 2010, és al cor del dispositiu de muntatge i avituallament de l'estació espacial. Els principals socis participen també en aquestes operacions amb les seves pròpies naus. Aquests presenten capacitats molt variables en massa, volum i tipus de carregament. Els principals paràmetres són:

  • La càrrega útil total en tones.
  • El volum i el tonatge en pressuritzat amb destinació a l'interior de l'estació espacial.
  • El volum i el tonatge no pressuritzat per a les obres destinades al muntatge fora de l'estació. La transferència d'objectes de l'interior de l'estació cap a fora per mitjà de les cambres de descompressió, a causa de la limitació d'aquestes dimensions, es restringeix a obres molt petites. Per tant, cal que les peces de recanvi que s'han d'instal·lar fora de l'estació arribin en un compartiment accessible des de l'exterior
  • La mida de l'escotilla del compartiment pressuritzat que condiciona el transport de peces grans: circular de tipus rus o APAS d'una superfície de 0,5 m² que fan servir els vaixells de càrrega ATV i Progress o de format quadrat (CBM) propi dels ports de l'estació de 1,61 m² (part no russa) que tenen la nau de càrrega japonesa i la llançadora espacial. Només el port CBM permet fer passar els equips interns de la part no russa de l'estació.
  • La capacitat de transport de líquids (aigua), carburant (per als motors-coet) i de gas (oxigen, nitrogen, aire, etc).
  • La capacitat de remolc que es fa servir per realçar l'òrbita de l'estació i que depèn de la potència dels motors i de la quantitat de carburant destinada a la propulsió.

Principals característiques de les naus avituallant de l'estació espacial [104]

Nau Càrrega total Càrrega pressuritzada
(m3)
Líquids i gas Càrrega no
pressuritzada
Tornada a
Terra
Tipus
escotilla
Llançaments previstos Cost
Llançadora espacial Estats Units d'Amèrica 16,4 tones 9,4 t. 31 m3
16 x racks ISPR
- 16 tones 300 m3 APAS &
Cbm
4 a 6 vols anuals
retirada el 2010
312 M €
Progress Russia 2,2 t.-3,2 t. 1,1 t. 6,6 m3 300 l aigua
47 kg aire o oxigen
870 kg carburant
i 250 kg per al remolc
no no Rus 4 anuals 28 M €
HTV Japan 5,5 tones 4,5 t. 14 m3
8 x racks ISPR
300 l aigua 1,5 tones 16 m 3 no CBM 7 llançaments
(1 cada any)
182 M €
ATV Europe 7,7 tones 5,5 t. 46,5 m3 840 l aigua
100 kg aire o oxigen
860 kg carburant
i 4.700 kg per al remolc
no no Rus 6 llançaments
(1 cada 18 mesos)
330 M €
En curs de desenvolupament el 2010
Cygnus Estats Units d'Amèrica 2 tones 2 t. 18,7 m3 - 2t. (18,1 m3) no CBM 8 d'aquí a 2016
a partir de 2011 ?
190 M $
SpaceX Dragon Estats Units d'Amèrica 2,5 tones 2,5t. (14 m3) - previst Cbm 12 encomanats
a partir de 2011 ?
133 M$

Les operacions d'avituallament[modifica | modifica el codi]

Des del començament de la seva construcció el 1998 fins a finals de 2009 l'estació espacial ha estat avituallada per 35 naus de càrrega Progress, 1 ATV europeu (2008) i 1 HTV japonès (2009). El relleu de les tripulacions per 20 naus Soiuz i 31 vols de la llançadora espacial americana que ha col·locat en òrbita components de l'estació o portat avituallament o peces de recanvi. Dos coets llançadors Proton han llançat els mòduls russos. Finalment dos Soiuz estan immobilitzats permanentment per permetre a la tripulació evacuar l'estació en cas d'urgència.[105] 2010 és un any una mica particular, ja que és a la vegada el primer any complet amb una tripulació de 6 permanents i l'últim any en què les operacions de muntatge assoleixen el seu ple: està previst llançar 5 llançadores (aquesta serà retirada del servei al final d'aquestes missions), 4 Soiuz, 1 ATV, 1 HTV i 3 o 4 Progress.

Les operacions de manteniment en òrbita[modifica | modifica el codi]

Manteniment de l'altitud
Els canvis de l'altitud mitjana de l'estació entre 1998 i 2009

L'estació espacial està col·locada en una òrbita baixa lleugerament el·líptica.[N 4] amb una inclinació de 51,6° que recorre en aproximadament una hora i mitja. L'altitud, està compresa entre 370 km i 460 km, és un compromís entre dues restriccions :

  • A una altitud més baixa l'atmosfera és més densa i frena de manera important l'estació; s'ha de gastar una quantitat de carburant suplementari per remuntar l'òrbita de l'estació per tal d'evitar que entri a les capes més denses de l'atmosfera que comportaria la seva destrucció. A l'altitud escollida, l'altitud de l'estació disminueix de 50 a 100 metres per dia.
  • Una altitud més important implica que les naus encarregades de l'avituallament i del relleu dels equips gasten carburant suplementari per arribar a l'estació i després efectuar el seu retorn en l'atmosfera.

L'altitud de l'estació s'ha d'augmentar regularment per compensar la degradació de l'òrbita que és de 50 a 100 metres per dia i que és deguda a la resistència aerodinàmica generada per l'atmosfera tènue que subsisteix a nivell de l'òrbita i que depèn en part de l'orientació dels plafons solars. L'augment de l'altitud es pot realitzar amb l'ajuda dels motors del mòdul rus Zvezdà però són les diferents naus que atraquen a l'estació, que efectuen l'essència d'aquest treball: la nau Soiuz i la llançadora espacial tenen una capacitat limitada en aquest àmbit contràriament als vaixells mercants Progress, HTV i sobretot ATV que disposen de reserves de carburant importants dedicades en aquesta tasca (4,7 tones de carburant per a l'ATV). Fins ara les correccions d'òrbita han estat essencialment efectuades pel vaixell mercant Progress. Aquestes maniobres consumeixen aproximadament 7 tones de carburant anualment. Els tres vaixells de càrrega contenen reserves i canalitzacions que permeten igualment refer el ple de les reserves de carburant de l'estació. Està previst que s'instal·li sobre la biga de l'estació en els anys vinents un prototip de motor Vasimr que s'encarregarà d'una part del treball efectuat pels vaixells mercants tot consumint molt menys de carburant.[106]

Mainteniment de l'orientació

L'orientació de l'estació espacial s'ha triat en funció de diferents criteris vinculats a la producció d'energia, les necessitats de maniobres de les naus i els riscs de col·lisió amb restes.

L'ATV disposa d'una important capacitat per aixecar l'altitud de l'estació

S'ha de corregir regularment ja que és modificada sobretot pel fre atmosfèric, les irregularitats del camp de gravetat terrestre, els desplaçaments dins de l'estació i l'empenta de les naus que s'amarren. Les correccions, quan són febles, són generalment responsabilitat de quatre giroscopis amb dos graus de llibertat que subministressin junts 4760 Nms.[107] i que stan instal·lats en el segment S0 de la biga no lluny del centre de gravetat de l'estació. Quan la força exercitada pels giroscopis no és suficient, per exemple quan aquests estan saturats o quan l'orientació dels plafons solars crea una parell important, les correccions es realitzen amb l'ajuda dels motors del mòdul de servei Zarya.

El pla de l'òrbita de l'estació té una incidència sobre el control tèrmic de l'estació i la producció d'energia. El pla de l'òrbita està definit per l'angle que fa aquest amb la recta que va del Sol a la Terra, es diu angle beta (ß). Si aquest angle és de 90° l'estació, està constantment exposada al Sol i els seus plafons solars poden funcionar permanentment. Disminuint l'angle beta, l'estació es queda durant una fracció cada vegada més llarga de la seva òrbita en l'ombra de la Terra. La contrapartida d'un període d'assolellada llarg és un escalfament més important dels mòduls pressuritzats. Fins que tots els plafons solars estiguin instal·lats s'ha mantingut un angle beta important per permetre la producció de prou electricitat. Quan l'angle és superior a 60° la llançadora espacial no es pot apropar, ja que el seu control tèrmic no té la capacitat de fer front al flux tèrmic generat.[108]

L'orientació de l'estació també es pot modificar per maximitzar l'energia elèctrica produïda. L'estació està concebuda per avançar segons l'eix definit per l'alineació dels principals mòduls pressuritzats (eix X), els laboratoris que constitueixen el «davant» i els modules russos el darrere. La biga (eix Y) que és perpendicular a aquest eix es manté paral·lel al sòl. Però quan l'angle beta és gran amb aquesta orientació la incidència dels fotons sobre els plafons solars no és òptima (els raigs solars no cauen verticalment als plafons). També, fins fa poc, l'orientació estava generalment bolcada en 90° apuntant perpendicularment pel que fa a òrbita en una configuració dita XPOP (X-axis Perpendicular to the Orbital Plane). Aquesta orientació es pot mantenir pràcticament sense correcció dels motors d'orientació. En la configuració YVV l'eix Y es confon amb l'eix de progressió que permet produir encara més energia però requereix molt de carburant per mantenir l'orientació. Aquesta configuració no es fa servir més que alguns dies a l'any.[108]

Muntatge i manteniment de l'estació[modifica | modifica el codi]

James F. Reilly surt de la cambra de descompressió Quest per començar una sortida extravehicular
Sortida extravehicular per treballar sobre el mòdul japonès Kibo
Les operacions de muntatge

Les operacions de muntatge de l'estació són en gran part realitzades per les tripulacions de la llançadora espacial que col·loquen en òrbita els nous components. El desplaçament dels mòduls i dels gruixuts components situats fora de l'estació es realitza amb l'ajuda dels braços Canadarm i Canadarm2 però el muntatge s'ha acabat en el transcurs de cada missió del transbordador amb de 3 a 5 sortides extravehiculars durant les quals s'efectuen els treballs més delicats: intervencions sobre les connexions elèctriques i tèrmiques exteriors, fixació dels components, retirada o col·locació de revestiments de protecció, etcètera. Els astronautes de la llançadora preparen aquestes sortides a terra. Durant prop d'un any s'entrenen amb maquetes a escala 1 submergides en una piscina la qual cosa permet reproduir en part l'absència de gravetat. Les intervencions a l'exterior, que poden durar més de 7 hores, es redueixen al màxim: són en efecte perilloses, físicament esgotadores, ja que el vestit espacial que porta l'astronauta és rigiditzat per la pressió i imposen un llarg protocol de preparació física. De les 22 sortides extravehiculars efectuades el 2009, només 3 han estat realitzades per la tripulació permanent 2 de les quals per preparar l'amarrament d'un nou mòdul rus. Les sortides s'efectuen, segons els que intervenen i l'objectiu, fen servir la cambra de descompressió de la llançadora espacial, la del mòdul Quest o la cambra de descompressió russa. Per raons de seguretat les sortides s'efectuen sempre amb 2 persones el que correspon a la capacitat màxima de les cambres de descompressió.[109][110]

Els mòduls de la part de la part no russa de l'estació es col·loquen en òrbita amb el mínim d'equips per limitar-ne el seu pes. La col·locació dels equips interns es realitza llavors a poc a poc a partir de la seva arribada. Aquest treball el realitza essencialment per la tripulació permanent.

Les operacions de manteniment

Les operacions de manteniment ocupen una part important del temps de la tripulació permanent de l'estació espacial. L'estació conté components que requereixen ser reemplaçats de manera periòdica - filtres, làmpades - o han de ser mantinguts. Regularment es produeixen fallades, un fenomen normal tenint en compte el nombre de components. Certs components que juguen un paper crític s'han revelat particularment fràgils com el sistema de suport de vida (ECLSS) o els giroscopis víctimes de dues fallades força abans de la fi de la seva vida teòrica una de les quals ha posat a la prova la resistència mecànica de la biga de l'estació.[111]

El paper del suport de Terra[modifica | modifica el codi]

L'estació espacial internacional no pot funcionar sense un suport des de Terra important: cal entrenar les tripulacions, planificar els avituallaments, dissenyar, provar i preparar els components a posar en òrbita, llançar les naus que asseguren l'avituallament i relleva les tripulacions, vigilar els paràmetres de funcionament de l'estació, ajudar la tripulació per a certes operacions complexes, mantenir la xarxa de comunicacions per les quals transiten dades telemètriques i científiques, redirigir aquestes últimes cap als usuaris finals i finalment coordinar tots els actors. Aquestes tasques concerneixen tots els socis i impliquen doncs un gran nombre d'organitzacions espacials en graus diversos.

El centre espacial Johnson de la Nasa és responsable del programa sencer i és el centre de control per a les activitats en la part no russa de l'estació espacial. El disseny i el desenvolupament dels components de l'estació i l'entrainement de la tripulació també són de la seva responsabilitat. El centre de vol espacial Marshall de la NASA és el centre de control en Terra primari per a les experiències científiques i dissenya la majoria dels components desenvolupats als Estats Units entre els quals el sistema de suport de vida americà ECLSS.[112]

Per al segment rus aquestes missions són responsabilitat del centre de control de l'agència espacial Roscosmos (TSUP) situada a Koroliov (control de missió), la Ciutat de les estrelles (entrenament dels cosmonautes) i el constructor GKNPZ Krounitchev (disseny de l'estació).[112]

Les naus encarregades del transport fins a l'estació són llançades i són seguides pels diferents centres nacionals: la llançadora espacial americana i la seva càrrega útil són preparades i són llançades des del Centre espacial kennedy. Les naus russes Progress i Soiuz, així com els mòduls russos surten des de Baïkonour. La nau de càrrega japonesa és llançada des de la base de llançament de Tanegashima mentre que els experiments científics japonesos se segueixen pel Centre espacial de Tsubuka. La nau de càrrega europea ATV es llança des del Kourou i el seu control s'efectua des del centre del CNES de Tolosa de Llenguadoc. Les activitats científiques del mòdul europeu Columbus les coordina l'agència espacial alemanya (DLR).[112]

Els riscs i la seva gestió[modifica | modifica el codi]

Parts més exposades a un risc de col·lisió amb restes espacials (en vermell).

La supervivència de l'estació i de la seva tripulació depèn del bon funcionament d'un gran nombre de sistemes complexos i del manteniment de la integritat de l'estructura pressuritzada. La tripulació està lluny de poder rebre cap mena d'ajuda i està submergida a un entorn hostil: buit espacial, restes espacials, temperatures extremes. La prevenció dels riscs és doncs un objectiu principal. Aquest s'ha integrat al disseny de l'estació, els procediments aplicats al diari i l'entrenament de la tripulació. Els principals riscs són:[113]

  • La perforació de la part pressuritzada de l'estació per restes espacials o micrometeorits. Aquest esdeveniment constitueix el risc més elevat.
  • La col·lisió amb una nau d'avituallament que comporti una despressurització (incident ocorregut a l'estació Mir).
  • Una avaria completa d'un sistema crític (suport vital, energia, regulació tèrmica, informàtica...)
  • Un incendi, incident que s'ha produït a l'estació Mir.
  • Una descompressió durant una sortida extravehicular (perforació del vestit espacial per un micrometeorit...)

L'amenaça de les restes espacials i dels micrometeorits[modifica | modifica el codi]

L'estació espacial està col·locada en una òrbita on circula també, a velocitats relatives que poden sobrepassar 20 km per segon, una gran varietat de restes espacials: etapes de coets, satèl·lits artificials fora de servei, restes d'artefactes destruïts, restes de motors a propulsió sòlida, bocins de pintura, líquid refrigerant del generador nuclear de satèl·lits RORSAT, petites agulles i altres objectes.[114] Aquestes restes, així com els micrometeorits.[115] constitueixen una amenaça per a l'estació, ja que poden perforar la closca dels mòduls pressuritzats o malmetre les altres parts vitals de l'estació.[116][117] Els experts americans avaluen la probabilitat de penetració de la part pressuritzada per unes restes a un 29% en un període de 15 anys; la probabilitat d'abandó de l'estació és d'un 8% i la de la pèrdua de l'estació, amb eventualment pèrdua de la tripulació, d'un 5%. Aquestes xifres surten de la hipòtesi que les proteccions antirestes de les naus Progress i Soiuz es milloren: si no és el cas la probabilitat de perforació passa a un 46%. Aquestes xifres es consideren pessimistes pels russos que es remeten a l'experiència acumulada amb l'estació Mir.[118]

Dues naus Soiuz estan permanentment amarrades a l'estació per poder evacuar la tripulació.

La trajectòria de les restes de més de 10 cm es vigila des del terra i la tripulació és advertida quan una d'elles és susceptible de passar prop de l'estació. Això permet a la tripulació modificar l'òrbita de l'estació (Debris Avoidance Manoeuvre DAM) utilitzant els propulsors dels mòduls russos per apartar-se de la trajectòria de les restes.[116] Si aquest és identificat massa tard per permetre la realització d'una maniobra, la tripulació té per consigna de tancar totes les escotilles dins de l'estació i anar a les naus Soiuz que permeten, en cas necessari, tornar a Terra. Aquesta evacuació parcial ja ha tingut lloc dues vegades el 6 d'abril de 2003 i el 13 de març de 2009.[116] Les restes d'una mida inferior a 10 cm, massa nombrosos i massa petites, no poden ser vigilades des de terra. La tripulació s'entrena doncs regularment a fer front a una despressurització: l'estació està equipada amb detectors de pèrdua de pressió que permeten calcular en quin moment l'atmosfera es farà irrespirable. La tripulació pot reduir les pèrdues tallant el sistema de ventilació i intentar detectar i obturar la fuita. Si la bretxa a la closca té una superfície d'alguns cm², la tripulació disposa teòricament d'un termini de diverses hores abans que la situació es faci insostenible.[119] Si la reparació resulta impossible, la tripulació s'ha de replegar cap als mòduls intactes tancant les escotilles internes o evacuar l'estació a bord de les naus Soiuz. Des del pas a 6 ocupants permanents el maig de 2009, dues naus Soiuz triplaça estan amarrades permanentment en els mòduls russos en previsió d'un esdeveniment d'aquest tipus.[120]

Les restes constitueixen també una amenaça durant les sortides extravehiculars dels astronautes, ja que poden perforar els vestits espacials i produir una despressurització mortal (l'astronauta disposa d'aproximadament 15 segons per reaccionar abans de perdre la consciència).[121][122] La probabilitat d'una perforació de la vestimenta espacial, és tanmateix, segons els experts americans, molt baixa tenint en compte la distribució de les restes i les proteccions incorporades en els vestits espacials: Un 6% després de 2.700 hores d'activitats extravehiculars d'un equip de dues persones.[123] L'astronauta també pot perforar el seu vestit en fent-hi un esquinç (sobrevingut una vegada però sense conseqüències) o anar a la deriva. Per combatre aquest últim risc, els procediments en relació amb l'enganxada són molt estrictes i en últim recurs l'astronauta porta un dispositiu de propulsió, el SAFER, que subministra un delta-v acumulat de 3 m/segon.[N 5]

Els altres riscs[modifica | modifica el codi]

Nombrosos sensors permeten als controladors de Terra assegurar una vigilància permanent, com també als sistemes de control automàtic de l'estació, de detectar canvis que poden afectar de manera greu el funcionament de l'estació: modificació de la composició de l'atmosfera (augment de la taxa de CO2, presència de gasos tòxics), començament d'incendi.... La [?] s'avisa a la tripulació i es prenen contramesures eventualment de forma automàtica.[124] Normalment les funcions crítiques de l'estació han d'estar assegurades fins i tot en cas de doble fallada, restricció que es té en compte per la presència de redundàncies: hi ha així dos sistemes que permeten renovar l'oxigen als quals s'afegeix un sistema de socors basat en ampolles d'oxigen i cartutxos químics. Els sistemes més vulnerables són el circuit de regulació tèrmica i l'alimentació elèctrica a conseqüència de la presència de components crítics únics. L'estació pot continuar no obstant això funcionant en cas d'avaria d'aquests sistemes però en mode degradat. Per poder posar en marxa els sistemes en fallada la tripulació disposa a l'interior i fora de l'estació d'un cert nombre de peces de recanvi preposicionades (en particular per als components crítics), conjunts de reparació i caixes d'eines.[125] Els vols de la llançadora espacial el 2010 en part es fan servir per constituir uns estocs importants de peces de recanvi, ja que el seu transport es farà més difícil després de la retirada de la llançadora al final d'aquest any.

Explotació futura i fi de vida[modifica | modifica el codi]

L'avituallament de l'estació es podria convertir en un problema després de la detenció del transbordador

Els problemes de logística[modifica | modifica el codi]

L'estació espacial ha estat concebuda per funcionar amb l'assistència logística de la llançadora espacial: aquesta ha transportat fins a 2010 la major part del material i és, el 2010, l'únic mitjà de transport capaç de realitzar la tornada del material a terra. Només ella permet de col·locar en òrbita les peces de recanvi més grans. La retirada de la llançadora, anunciada el 2004 i que ha de ser efectiva a la fi de 2010, representa doncs una amenaça per al funcionament de l'estació. La NASA ha calculat que, amb els mitjans de transport existents, faltarien 40 tones d'avituallament a l'estació perquè pugui funcionar de manera normal durant el període 2010-2015.[103] Aquesta xifra no inclogui la demanda de l'Agència espacial europea que necessita llançar 1,8 tones d'equip d'investigació avui enclavat a Terra.[126] Per reemplaçar la llançadora la NASA ha llançat doncs el programa COTS que confia a les societats Spacex i Orbital Sciences Corporation, seleccionades per mitjà d'un concurs d'ofertes respectivament el 2006 i 2008, el transport de les 40 tones que manquen. Aquestes dues societats desenvolupen a la vegada una llançadora i una nau de càrrega amb un primer vol de demostració planificat inicialment pel 2009 (SpaceX) i 2011 (Orbital).[127] Però el calendari ja molt atapeït ha experimentat a començaments de 2010 un lliscament de més d'un any (SpaceX) el que no deixa cap marge en cas que sorgeixin problemes de posada a punt. D'altra banda la NASA ha decidit no fer servir més els vaixells de càrrega Progress a partir de finals de 2011. Una pròrroga suplementària en la data de disponibilitat operacional dels vaixells de càrrega del programa Cots obligaria a reduir l'activitat de l'estació espacial col·locant-la en mode «supervivència» amb una tripulació reduïda a 2 persones com va passar després de l'Accident de la llançadora espacial columbia.[128]

El relleu de la tripulació no russa depèn des de finals de 2009 dels Soiuz la qual cosa constitueix una restricció mal viscuda pels responsables americans.[129] La NASA desitja confiar el llançament i la tornada a Terra de les seves tripulacions a socis privats d'una manera anàloga al que s'ha fet per al material: la crida a presentació d'ofertes de la primera fase del programa Comercial Crew Development (CSDev) l'han guanyat les societats Sierra Nevada Corporation amb la seva nau Dream Chaser i Boeing associat a Bigelow Aerospace. L'objectiu és subministrar una nau operacional el 2014.[130]

Utilització parcial del potencial d'investigació[modifica | modifica el codi]

Des de finals de 2009 la tripulació permanent es retira i se'n va de l'estació utilitzant les naus Soiuz

La NASA no preveu fer servir per al seu propi compte més que una part de les instal·lacions d'investigació que li són concedides als Estats Units o sigui 9 racks ISPR sobre 19, 25 calaixos sobre els 59 presents als 8 racks ExPRESS i una mica més de la meitat dels 21 emplaçaments situats fora dels mòduls pressuritzats. L'Agència espacial europea preveu en canvi fer servir el 100% dels emplaçaments de què disposa i és demandant d'espais suplementaris. Els emplaçaments concedits a la NASA s'han posat a la disposició dels altres laboratoris privats i públics americans però el cost de transport dels experiments constitueix un fre decisiu: les xifres de 44.000 $ el kg i de 250.000 $ per a un experiment que dóna títol indicatiu la NASA i un laboratori usuari encara podrien augmentar després de la retirada de la llançadora espacial. Les subvencions que permetrien compensar aquest cost s'ha reduït: per a la NASA han passat de 700 M$ el 2002 a 150 M$ el 2010 el que reflecteix els canvis d'objectius que hi ha hagut durant aquest període. Tanmateix el pressupost preventiu anunciat pel president Obama a començaments de 2010 preveu una forta dotació financera en aquest àmbit.[131]

La mida de la tripulació constitueix un altre factor limitador per a la utilització del potencial d'investigació de l'estació espacial. La tripulació permanent ha passat a 6 persones el novembre de 2009, i, en aplicació de l'acord passat amb l'agència espacial russa, només 3 persones estan dedicades als treballs en la part no russa o sigui aproximadament 150 hores de treballats per setmana. Sobre aquest temps la NASA indica que 35 hores poden ser consagrades cada setmana als experiments científics. La NASA demana que els experiments embarcats sol·licitin el menys possible la tripulació, prohibint tot treball d'investigació que necessiti més de 75 hores d'intervenció en un període de 6 mesos.[132]

Fi del programa: 2015 o 2020 ?[modifica | modifica el codi]

Segons la programació definida el 2004 sota el president George W. Bush, l'estació havia de ser abandonada a començaments de 2016 per concentrar els recursos financers de la NASA al programa Constellation i la tornada de l'home a la Lluna.[133] Tanmateix aquesta posició ha estat discutida al si de la NASA [134] i el prolongament fins a 2020 ha estat recomanat per la Comissió Augustine encarregada de veure l'estratègia de la NASA en l'àmbit dels vols habitats. En la seva relació final d'octubre de 2009 aquesta presenta els arguments que següents: la utilització de l'estació no fa més que arrencar i limitar la seva utilització a 5 anys sembla un retorn baix per a una inversió que es va iniciar fa 25 anys. La decisió d'abandonar l'estació el 2016 arrisca, d'altra banda, ofendre els socis internacionals dels Estats Units que tenint en compte la lliscada del calendari no hauran pogut explotar tot el potencial dels seus laboratoris: un programa internacional sota la conducta dels Estats Units podria ser difícil d'establir en el futur. El prolongament de la duració de vida té tanmateix un cst estimat en 13,7 mil milions $ que no figurava en el pressupost de la NASA a fi de 2009.[135] El president americà Obama ha ratificat aquesta posició proposant l'1 de febrer de 2010 al Congrés de concedir un pressupost per a la prolongació.[136][137]

Obsolescència dels mòduls[modifica | modifica el codi]

El mòdul Pirs degut a l'obsolescència s'ha de deixat anar el 2011. El seu paper és reprès pel mòdul Poisk

Els plans inicials preveien que l'estació tingués una duració de vida total de 30 anys. Per raons pressupostàries, els diferents elements han estat generalment concebuts per a una duració operacional de 15 anys. La data límit d'utilització teòrica comença doncs des de 2013 per als mòduls més antics. Més enllà d'aquesta data els incidents es podrien començar teòricament a multiplicar.

Desorbitació[modifica | modifica el codi]

La desorbitació de l'estació aflora responsabilitats de la NASA. Encara que el mòdul Zvezdà disposi d'un sistema de propulsió capaç de mantenir la posició de l'estació espacial, els seus motors no són prou potents per posar en marxa el retorn atmosfèric de l'estació a conseqüència de la massa d'aquesta que sobrepassa les 400 tones. D'altra banda Rússia considera avui conservar la part russa de l'estació en òrbita. S'han estudiat diferents plans alternatius un dels quals és el del llançament d'un mòdul dedicat a aquesta tasca: en tots els casos el cost hauria de ser superior a 2.000 milions de $.[138] Una de les opcions considerades és fer servir una nau de càrrega europea ATV que podria aplicar una empenta suficient.[139]

Notes[modifica | modifica el codi]

  1. . L'estabilització d'orientació respecte a la vertical local s'obté de manera passiva per utilització del parell creada per la diferència de gravetat entre les parts baixa i alta de l'estació a condició que estiguin prou allunyades.
  2. A l'estació els astronautes respiren una barreja de nitrogen i d'oxigen mentre que als escafandres respiren oxigen pur. Si no alliberen el seu organisme del nitrogen, s'arrisquen un accident de descompressió
  3. Peggy Whitson és l'astronauta americà que s'ha quedat més temps a l'espai: 377 dies
  4. La diferència entre l'apogeu i el perigeu és d'aproximadament 20 km
  5. La capacitat del SAFER permet teòricament a un astronauta que s'allunyaria de l'estació espacial a la velocitat d'1 m/segon d'anul·lar aquesta velocitat després tornar en direcció inversa a 1 m/segon i finalment anul·lar aquesta velocitat quan és sobre el punt d'atracar a l'estació.

Bibliografia[modifica | modifica el codi]

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. «Estació Espacial Internacional». L'Enciclopèdia.cat. Barcelona: Grup Enciclopèdia Catalana.
  2. Estats participants
  3. «International Space Station. Facts and Figures» (en anglès). [Consulta: 10 d'agost].
  4. Marcia S Smith Pàg. 3
  5. David M. Harland i John E. Catchpole P.87-89
  6. . (anglès) Excerpts of President Reagan's State of the Union Address, 25 January 1984 , consultat el 7 de gener de 2007
  7. Marcia S. Smith pàg. 4
  8. David M. Harland i John E. Catchpole P.122-142
  9. David M. Harland i John E. Catchpole P.163-168
  10. David M. Harland i John E. Catchpole P.163-169
  11. David M. Harland i John E. Catchpole P.177-186
  12. David M. Harland i John E. Catchpole p. 171
  13. . (anglès)«Shutle : mission profile». NASA, 5.
  14. (anglès)«Mission Control Answers Your Questions From: Patrick Donovan, of Cameron Park, Calif. To: John Curry, flight director». NASA. [Consulta: 4].
  15. . (anglès)«NASA Yields to Use of Alpha Name for Station». Space.com, 1.
  16. «CM (FGB, Zarya)». Gunter'e Space page. [Consulta: 4]. (anglès)
  17. 17,0 17,1 «International Space Station - Launch Schedule». NASA. [Consulta: 4].(anglès)
  18. . (anglès) «Spinoff 1996 - Space Operations - International Space Station». NASA. [Consulta: 21-05-2008].
  19. (anglès) Noia 64 mimetypes pdf.pngPDF «International Space Station: Assembly Complete». NASA. [Consulta: 21-05-2008].
  20. . (anglès) «Russian Research Modules». Boeing. [Consulta: 21-05-2008].
  21. «X-38» (en anglès). Federation of American Scientists' Space Policy Project, 29 abril 2002. [Consulta: 31 març 2006].
  22. El punt sobre la seqüència de muntatge de l'Estació Espacial internacional - consultat el 8 de gener 2007
  23. . Estació Espacial internacional - Definició - Enciclopèdia científica en línia
  24. P6 Integrated Truss Structure, NASA Human Spaceflight
  25. Gary H Kitmacher P.3-4
  26. Gary H Kitmacher P.7
  27. Gary H Kitmacher P.8
  28. Gary H Kitmacher P.9-11
  29. Gary H Kitmacher P.11-12
  30. Gary H Kitmacher P.12-14
  31. 31,0 31,1 31,2 International Space Station Familiarization Chap. 5
  32. . (anglès) NASA - Marshall space center Rod Jones. «Observations of the performance of the U.S. Laboratory Architecture», 2002. [Consulta: 19].
  33. . (anglès) NASA - Marshall space center. «SPACE STATION PROGRAMANDROGYNOUS PERIPHERAL ASSEMBLY SYSTEM TOPRESSURIZED MATING ADAPTER INTERFACE CONTROL DOCUMENT PART 1 Core», 30 octubre 1998. [Consulta: 7janvier].
  34. . (anglès) Richard J. McLaughlin and William H. Warr (Honeywell Engines & Systems). «The Common Berthing Mechanism (CBM) for International Space Station», 2001. [Consulta: 7janvier].
  35. . (anglès) «Zarià Module». NASA. [Consulta: 18 février 2010].
  36. . (anglès) «Zvezda Press kit». NASA.
  37. . (anglès) «UNITY CONNECTING MODULE: CORNERSTONE FOR A HOME IN ORBIT». NASA - Mashall Space Center, janvier 1999. [Consulta: 8 janvier 2010].
  38. . (anglès) «Presskit STS-120» p. 27-31. NASA, octobre 2007. [Consulta: 8 janvier 2010].
  39. . (anglès) «Space station Tranquilitu». NASA - Mashall Space Center, janvier 1999. [Consulta: 8 janvier 2010].
  40. . (anglès) «ISS Destiny (U.S. Laboratory Module) - Summary». Site Spaceandtech, 2001. [Consulta: 8 janvier 2010].
  41. . (anglès) «European Columbus laboratory». ESA, 8 aout 2008. [Consulta: 8 janvier 2010].
  42. 42,0 42,1 . (anglès) «Kibo Handbook». JAXA, setembre 2007. [Consulta: 8].
  43. . «MLM (Nauka)». Gunter's space page, 27/9/2009. [Consulta: 8 février 2010].
  44. . «Pirs Docking Compartment». NASA, 2009. [Consulta: 8 février 2010].
  45. «DC 1 (SO 1, Pirs, Progress-M-SO 1) / MRM 2 (Poisk, Progess-M-MIM)». Gunter's space page, 27/9/2009. [Consulta: 8 février 2010].
  46. . «MRM 1 (DCM, SGM, Rassvet)». Gunter's space page, 27/9/2009. [Consulta: 8 février 2010].
  47. . «Space Station Extravehicular Activity : Working Outside the International Space Station». spaceflight.nasa.gov, 2004. [Consulta: 8 février 2010].
  48. (anglès)Gebhardt, Chris. «STS-133 refined to a five crew, one EVA mission – will leave MPLM on ISS». , 5 agost 2009.
  49. «Shuttle Q&A Part 5». NASASpaceflight.com, 27 setembre 2009. [Consulta: 14 octobre 2009]. (anglès)
  50. . (anglès)NASA. «On-Orbit Elements». NASA, 29 mai 2009. [Consulta: 28 novembre 2009].
  51. 51,0 51,1 . (anglès)«Spread Your Wings, It's Time to Fly». NASA, 26 juliol 2006. [Consulta: 21 setembre 2006].
  52. (anglès)«The Alpha Magnetic Spectrometer Experiment». CERN, 21 gener 2009. [Consulta: 6 mars 2009].
  53. . (anglès) «International Space Station : Canadarm2 and the Mobile Servicing System: Subsystems». NASA, 2001. [Consulta: 8 janvier2010].
  54. (anglès) «MDA - Canadian Space Arm». NASA, 2001. [Consulta: 8 janvier 2010].
  55. . (anglès) «Fiche ESA sur l'ERA». ESA, 2008. [Consulta: 8 janvier 2010].
  56. research in space p.19-22
  57. research in space p.23
  58. research in space p.24
  59. Research in Space p.25-30
  60. Research in Space p.31-39
  61. Research in Space p.41-49
  62. Research in Space p.52-56
  63. Research in Space p.51-58
  64. (anglès)Landis, G.; Lu, C-Y.. «Solar Array Orientation Options for a Space Station in Low Earth Orbit». Journal of Propulsion and Power, 7, 1991, pàg. 123–125. ISSN: 10.2514/3.23302.
  65. Thomas B. Miller. «Nickel-Hydrogen Battery Cell Life Test Program Update for the International Space Station» (en anglès). NASA, 24 d'abril 2000. [Consulta: 27 novembre 2009].
  66. «Boeing: Integrated Defense Systems—NASA Systems—International Space Station—Solar Power» (en anglès). Boeing, 2 novembre 2006. [Consulta: 28 de gener 2009].
  67. «Communications and Tracking» (en anglès). Boeing, 2009. [Consulta: 30 novembre 2009].
  68. David Harland. The Story of Space Station Mir (en anglès). New York: Springer-Verlag New York Inc, 30 novembre 2004. ISBN 978-0-387-23011-5. 
  69. 69,0 69,1 69,2 69,3 (anglès)Suzy McHale. «ISS communications». Kosmonavtka, 2009. [Consulta: 30 novembre 2009].
  70. (anglès)Chris van den Berg. «ISSCOM 038». Space Online, 25 agost 2003. [Consulta: 30 novembre 2009].
  71. 71,0 71,1 John E. Catchpole
  72. (anglès)«Memorandum of Understanding Between the National Aeronautics and Space Administration of the United States of America and the Government of Japan Concerning Cooperation on the Civil International Space Station». NASA, 24 febrer 1998. [Consulta: 19 abril 2009].
  73. (anglès)«Operations Local Area Network (OPS LAN) Interface Control Document» (PDF). NASA, febrer 2000. [Consulta: 30 novembre 2009].
  74. 74,0 74,1 (anglès)Gary Kitmacher. Reference Guide to the International Space Station. Canada: Apogee Books, 2006, p. 71–80. ISBN 978-1-894959-34-6. 
  75. (anglès)«ISS/ATV communication system flight on Soyuz». EADS Astrium, 28 febrer 2005. [Consulta: 30 novembre 2009].
  76. (anglès)Chris Bergin. «STS-129 ready to support Dragon communication demo with ISS». NASASpaceflight.com, 10 Novembre 200. [Consulta: 30 novembre 2009].
  77. 77,0 77,1 (anglès) «International Space Station Environmental Control and Life Support System». NASA - Marshall Space Flight Center, mai 2002. [Consulta: 6].
  78. 78,0 78,1 (anglès) «Press kit STS-126» p. 42. NASA, novembre 2008.
  79. (anglès) «New Water Reclamation System Headed for Duty on Space Station». 12 mai 2008. [Consulta: 6].
  80. (anglès)Tariq Malik. «Air Apparent: New Oxygen Systems for the ISS». Space.com, 15 febrer 2006. [Consulta: 21 novembre 2008].
  81. 81,0 81,1 (anglès)Patrick L. Barry. «leience.nasa.gov/headlines/y2000/ast13nov_1.htm Breathing Easy on the Space Station». NASA, 13 novembre 2000. [Consulta: 21 novembre 2008].
  82. . (anglès)Craig Freudenrich. «How Space Stations Work». Howstuffworks, 20 novembre 2000. [Consulta: 23 novembre 2008].
  83. (anglès)«5–8: The Air Up There». NASAexplores. NASA, 2006. Arxivat de l'original el 14 novembre 2006. [Consulta: 31 octubre 2008].
  84. . (anglès)Clinton Anderson [et al]. Report of the Committee on Aeronautical and Space Sciences, United States Senate—Apollo 204 Accident. Washington, DC: US Government Printing Office, 30 janvier 1968, p. 8. 
  85. 85,0 85,1 . (anglès) «International space station : space station crew». NASA. [Consulta: 22].
  86. . (anglès)«Mission Elapsed Time explained». NASA, 13 setembre 1995. [Consulta: 9 novembre 2007].
  87. . (anglès)«Ask the STS-113 crew: Question 14». NASA, 7 décembre 2002. [Consulta: 9 novembre 2007].
  88. . (anglès)«ISS Crew Timeline» (PDF). NASA, 5 novembre 2008. [Consulta: 5 novembre 2008].
  89. 89,0 89,1 89,2 89,3 89,4 (anglès)Cheryl L. Mansfield. «Station Prepares for Expanding Crew». NASA, 7 novembre 2008. [Consulta: 17 setembre 2009].
  90. 90,0 90,1 90,2 90,3 . .«Living and Working on the International Space Station», 2009.
  91. 91,0 91,1 91,2 91,3 91,4 (anglès)«Daily life». ESA, 19 juliol 2004. [Consulta: 28 octubre 2009].
  92. 92,0 92,1 (anglès)Tariq Malik. «Sleeping in Space is Easy, But There's No Shower». Space.com, 27 juillet 2009. [Consulta: 29 octubre 2009].
  93. . (anglès)Ed Lu. «"Greetings Earthling"». NASA, 8 setembre 2003. [Consulta: 1 novembre 2009].
  94. 94,0 94,1 94,2 (anglès) «Spacefood». NASA - Lyndon B. Johnson Space Center, 15 avril 2006.
  95. (anglès) «Why Do Astronauts Suffer From Space Sickness?». http://www.sciencedaily.com:  ScienceDaily, 23. [Consulta: 8].
  96. 96,0 96,1 . (anglès)Jay Buckey. Space Physiology. Oxford University Press USA, 23 février 2006. ISBN 978-0-19-513725-5. 
  97. (anglès)Cheryl L. Mansfield. «Station Prepares for Expanding Crew», 7 novembre 2008. [Consulta: 17 setembre 2009].
  98. (anglès)«Bungee Cords Keep Astronauts Grounded While Running». NASA, 16 juny 2009. [Consulta: 23 agost 2009].
  99. (anglès) Lori Ploutz-Snyder. «An Evidence-Based Approach To Exercise Prescriptions on ISS» p. 7, 2009.
  100. 100,0 100,1 (anglès)Eugenie Samuel. «Space station radiation shields 'disappointing'». New Scientist, 23 octubre 2002. [Consulta: 7 octubre 2009].
  101. 2007 Report of the ISS safety task force p.51
  102. (anglès)Thomas B. Miller. «Nickel-Hydrogen Battery Cell Life Test Program Update for the International Space Station». NASA, 24 abril 2000. [Consulta: 27 novembre 2009].
  103. 103,0 103,1 (anglès)United States Government Accountability Office. «NASA : Commercial Partners Are Making Progress, but Face Aggressive Schedules to Demonstrate Critical Space Station Cargo Transport Capabilities» p. 15, juin 2009.
  104. (anglès)«http://www.nasa.gov/pdf/167126main_Transportation_Logistics.pdf». NASA, setembre 2009.
  105. . (anglès) «The ISS to date». 27 décembre 2009. [Consulta: 11].
  106. . (anglès) Rob Coppinger. «NASA to test plasma engine on space station». flightglobal.com, 5/8/2008. [Consulta: 18].
  107. (anglès) société L-3 Communications. «DOUBLE GIMBAL CONTROL MOMENT GYRO». [Consulta: 9].
  108. 108,0 108,1 (anglès) «Mission Control Answers Your Questions : From Adam Krantz, of Seattle, Wash. To Derek Hassman, flight director». NASA. [Consulta: 5].
  109. (anglès) «Space facts International Space Station Assembly: A Construction Site in Orbit». NASA, juin 1999.
  110. (alemany) «Gesamtübersicht aller Ausstiegsunternehmen (historique des sorties extravéhiculaires)». Spacefacts.de. [Consulta: 17].
  111. (anglès) «Improved station gyros delivered on Atlantis». spaceflightnow.com, 21.
  112. 112,0 112,1 112,2 . (anglès) «ISS International facilities and operations». NASA. [Consulta: 17].
  113. 2007 Report of the ISS safety task force p.22-51
  114. . (anglès)Michael Hoffman. «National Space Symposium 2009:It's getting crowded up there». Defense News, 3 abril 2009.
  115. (anglès)Whipple, F. L.. «The Theory of Micrometeoroids». Popular Astronomy, 57, 1949, pàg. 517.
  116. 116,0 116,1 116,2 (anglès)Chris Bergin. «Soyuz TMA-16 launches for journey to ISS—Safe Haven evaluations». NASASpaceflight.com, 30 setembre 2009. [Consulta: 7 octubre 2009].
  117. . (anglès)Henry Nahra. «Effect of Micrometeoroid and Space Debris Impacts on the Space Station Freedom Solar Array Surfaces». NASA, 24-29 abril 1989. [Consulta: 7 octubre 2009].
  118. 2007 Report of the ISS satefy task force p.52-55
  119. (anglès)«Vacuum Exposure : How long will it take a spacecraft to decompress ?». [Consulta: 18 febrer 2010].
  120. 2007 Report of the ISS satefy task force p.44
  121. . (anglès) LeonardDavid. «Space Junk and ISS: A Threatening Problem». Space.com, 7 janvier 2002. [Consulta: 30 novembre 2008].
  122. (anglès) «Human body in a vacuum». NASA Goddard Space Center, 3 juny 1997.
  123. . 2007 Report of the ISS satefy task force p.32-33
  124. 2007 Report of the ISS satefy task force p.45-48
  125. 2007 Report of the ISS satefy task force p.48
  126. Cour des Comptes des États-Unis : Rapport d109 p. 18
  127. (anglès)United States Government Accountability Office. «NASA : Commercial Partners Are Making Progress, but Face Aggressive Schedules to Demonstrate Critical Space Station Cargo Transport Capabilities» p. 5, juin 2009.
  128. Cour des Comptes des États-Unis : Rapport d109 p. 17-18
  129. Commission Augustine p.52-54
  130. (anglès)«NASA Unveils Commercial Human Spaceflight Development Agreements and Announces $50 Million in Seed Funding for Commercial Crew». SpaceRef.com, 3 février 2010.
  131. Cour des Comptes des États-Unis : Rapport d109 p. 12-19
  132. Cour des Comptes des États-Unis : Rapport d109 p. 19-20
  133. (anglès) «As Space Station Nears Completion, It Faces End of Mission». , 13 juillet 2009 [Consulta: 4 gener 2010].
  134. (anglès)«New NASA boss: Astronauts on Mars in his lifetime». ABC News, 21 Juillet 2009. [Consulta: 7 Desembre 2009].
  135. Commission Augustine p.17
  136. . (anglès)«Présentation du budget 2011 de la NASA par l'administrateur de la NASACharlie Bolden». NASA, 1 février 2010.
  137. «Synthèse du budget 2011 de la NASA proposé le 1 février 2010». NASA, 1 février 2010.(anglès)
  138. Commission Augustine p.54
  139. (anglès)Rob Coppinger. «NASA may buy ESA's ATV to de-orbit ISS at end of life». Flightglobal, 7 març 2007. [Consulta: 5 gener 2010].

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Estació Espacial Internacional

Vídeos[modifica | modifica el codi]