Montagem da Estação Espacial Internacional - Assembly of the International Space Station

Animação da montagem da Estação Espacial Internacional

O processo de montagem da Estação Espacial Internacional (ISS) está em andamento desde a década de 1990. Zarya , o primeiro módulo ISS, foi lançado por um foguete Proton em 20 de novembro de 1998. A missão do ônibus espacial STS-88 ocorreu duas semanas após o lançamento de Zarya , trazendo o Unity , o primeiro dos três módulos de nó, e conectando-o a Zarya . Este núcleo simples de 2 módulos da ISS permaneceu desenroscado pelos próximos um ano e meio, até que em julho de 2000 o módulo russo Zvezda foi lançado por um foguete Proton, permitindo uma tripulação máxima de dois astronautas ou cosmonautas permanentemente na ISS .

A ISS tem um volume pressurizado de aproximadamente 1.000 metros cúbicos (35.000 pés cúbicos), uma massa de aproximadamente 410.000 quilogramas (900.000 lb), aproximadamente 100 quilowatts de potência, uma treliça de 108,4 metros (356 pés) de comprimento, módulos de 74 metros (243 ft) de comprimento e uma tripulação de sete. A construção da estação completa exigiu mais de 40 voos de montagem. Em 2020, 36 voos do Ônibus Espacial entregaram elementos da ISS. Outros voos de montagem consistiram em módulos levantados pelo Falcon 9 , foguete russo Proton ou, no caso de Pirs e Poisk , foguete Soyuz-U .

Alguns dos módulos maiores incluem:

Logística

Maquete da Estação Espacial Internacional no Johnson Space Center em Houston, Texas .

A estação espacial está localizada em órbita ao redor da Terra a uma altitude de aproximadamente 410 km (250 mi), um tipo de órbita geralmente chamada de órbita baixa da Terra (a altura real varia ao longo do tempo em vários quilômetros devido ao arrasto atmosférico e reinicializações ). Ele orbita a Terra em um período de cerca de 90 minutos; em agosto de 2007, completou mais de 50.000 órbitas desde o lançamento do Zarya em 20 de novembro de 1998.

Um total de 14 módulos pressurizados principais foram programados para fazerem parte da ISS até sua data de conclusão em 2010. Uma série de seções pressurizadas menores serão anexadas a eles ( espaçonave Soyuz (permanentemente 2 como botes salva-vidas - rotações de 6 meses), transportadores Progress ( 2 ou mais), as eclusas de ar Quest e Pirs , bem como periodicamente o Veículo de Transferência H-II ).

O Segmento Orbital dos EUA foi concluído em 2011 após a instalação do Espectrômetro Magnético Alfa durante a missão STS-134 . A montagem do Segmento Orbital Russo está em um hiato indefinido desde a instalação do módulo Rassvet em 2010 durante a missão STS-132 . O módulo Rassvet na ISS agora era originalmente para ser o modelo de teste dinâmico no solo da agora cancelada Science Power Platform . Não há nenhum módulo de laboratório de ciências dedicado no segmento orbital russo em 2020. O módulo de laboratório de ciências de Nauka deveria originalmente ser entregue à ISS em 2007, mas estouros de custo e problemas de controle de qualidade o atrasaram por mais de uma década. O plano atual é que Nauka seja entregue em meados de 2021, seguido pelo módulo nodal Prichal a ser entregue no terceiro trimestre de 2021. Nauka terá novos alojamentos para a tripulação, equipamento de suporte de vida que pode produzir oxigênio e água, e uma nova cozinha . Existem planos para adicionar mais 2 ou 3 módulos que seriam anexados ao Prichal em meados da década de 2020. Adicionar mais módulos russos em 2021-25 ajudará muito o módulo Zvezda porque os computadores de comando central originalmente instalados do Zvezda não funcionam mais (três laptops ThinkPad são agora os computadores de comando central do Zvezda ) e seus geradores de oxigênio Elektron não podem ser substituídos e já expiraram. encontro. Nos módulos russos todo o hardware é lançado com o equipamento instalado permanentemente. É impossível substituir o hardware como no Segmento Orbital dos EUA, com suas aberturas muito largas de 51 polegadas (105 cm) entre os módulos. Este problema potencial com o Zvezda tornou-se aparente quando, em outubro de 2020, o banheiro, o forno e o Elektron falharam ao mesmo tempo e os cosmonautas a bordo tiveram que fazer reparos de emergência.

A ISS, quando concluída, consistirá em um conjunto de módulos pressurizados comunicantes conectados a uma treliça , na qual estão fixados quatro grandes pares de módulos fotovoltaicos (painéis solares). Os módulos pressurizados e a treliça são perpendiculares: a treliça estendendo-se de estibordo a bombordo e a zona habitável estendendo-se no eixo de . Embora durante a construção a atitude da estação possa variar, quando todos os quatro módulos fotovoltaicos estiverem em suas posições definitivas, o eixo posterior à frente será paralelo ao vetor velocidade.

Além dos voos de montagem e utilização, aproximadamente 30 voos de espaçonaves Progress são necessários para fornecer logística até 2010. Equipamentos experimentais, combustível e consumíveis são e serão entregues por todos os veículos que visitam a ISS: o SpaceX Dragon , o Russian Progress, o European ATV e o HTV japonês , e downmass da estação espacial serão transportados de volta para as instalações da Terra no Dragon.

Desastre de Columbia e mudanças nos planos de construção

Columbia decolando em sua missão final .

Desastre e consequências

10 de março de 2001 - Os Leonardo Multi-Purpose Logistics Module descansa em Space Shuttle Descoberta ' compartimento de carga s durante a STS-102 .

Após o desastre do ônibus espacial Columbia em 1 de fevereiro de 2003, havia alguma incerteza sobre o futuro da ISS. A suspensão subsequente de dois anos e meio do programa do ônibus espacial dos EUA , seguida por problemas com a retomada das operações de vôo em 2005, foram os principais obstáculos.

O programa do ônibus espacial retomou o vôo em 26 de julho de 2005, com a missão STS-114 do Discovery . Esta missão para a ISS teve como objetivo testar as novas medidas de segurança implementadas desde o desastre de Columbia e entregar suprimentos para a estação. Embora a missão tenha sido bem-sucedida com segurança, não foi isenta de riscos; espuma foi derramada pelo tanque externo , levando a NASA a anunciar que futuras missões seriam aterradas até que o problema fosse resolvido.

Entre o desastre do Columbia e a retomada dos lançamentos do ônibus espacial, as trocas de tripulação foram realizadas exclusivamente com a espaçonave russa Soyuz . Começando com a Expedição 7 , duas tripulações de zeladores de astronautas foram lançadas em contraste com as tripulações de três anteriormente lançadas. Como a ISS não tinha sido visitada por um ônibus espacial por um longo período, uma quantidade maior do que o planejado de lixo se acumulou, dificultando temporariamente as operações da estação em 2004. No entanto, os transportes Progress e o vôo do ônibus espacial STS-114 cuidaram desse problema.

Mudanças nos planos de construção

Construção da Estação Espacial Internacional sobre a Nova Zelândia.

Muitas mudanças foram feitas na ISS originalmente planejada, mesmo antes do desastre de Columbia . Módulos e outras estruturas foram cancelados ou substituídos, e o número de voos do Shuttle para a ISS foi reduzido em relação aos números previamente planejados. No entanto, mais de 80% do hardware que pretendia fazer parte da ISS no final dos anos 1990 foi orbitado e agora faz parte da configuração da ISS.

Durante a paralisação do ônibus espacial, a construção da ISS foi interrompida e a ciência conduzida a bordo foi limitada devido ao tamanho da tripulação de dois, aumentando os atrasos anteriores devido a problemas do ônibus espacial e as restrições orçamentárias da agência espacial russa.

Em março de 2006, uma reunião dos chefes das cinco agências espaciais participantes aceitou o novo cronograma de construção da ISS, que planejava concluir a ISS até 2010.

Em maio de 2009, uma tripulação de seis foi estabelecida após 12 voos de construção do ônibus espacial após a segunda missão "Return to Flight" STS-121 . Os requisitos para aumentar o tamanho da tripulação incluíam suporte ambiental aprimorado na ISS, uma segunda Soyuz permanentemente ancorada na estação para funcionar como um segundo 'barco salva-vidas', voos Progress mais frequentes para fornecer o dobro da quantidade de consumíveis, mais combustível para manobras de levantamento de órbita , e uma linha de abastecimento suficiente de equipamento experimental. Em novembro de 2020, a capacidade da tripulação aumentou para sete devido ao lançamento do Crew Dragon pela SpaceX , que pode transportar 4 astronautas para a ISS.

Adições posteriores incluíram o Módulo de Atividade Expansível Bigelow (BEAM) em 2016, e vários componentes russos estão planejados como parte da construção em órbita do OPSEK .

Sequência de montagem

Elementos ISS
Estrutura atual da estação espacial internacional após a instalação de painéis solares

A ISS é composta por 16 módulos pressurizados: seis módulos russos ( Zarya , Pirs , Zvezda , Poisk , Rassvet e Nauka ), oito módulos dos EUA ( BEAM , Leonardo , Harmony , Quest , Tranquility , Unity , Cupola e Destiny ), dois módulos japoneses (o JEM-ELM-PS e JEM-PM ) e um módulo europeu ( Columbus ).

O mais novo módulo, Nauka , lançado em 21 de julho de 2021 se tornará o principal módulo de laboratório no segmento russo

Pelo menos mais um módulo pressurizado russo está programado para ser adicionado à estação. Prichal é um nó de encaixe esférico com seis portas de encaixe.

Embora não esteja permanentemente acoplado à ISS, os Módulos Logísticos Multifuncionais (MPLMs) fizeram parte da ISS durante algumas missões do ônibus espacial. Um MPLM foi anexado ao Harmony (inicialmente ao Unity ) e foi usado para reabastecimento e voos de logística.

As naves espaciais conectadas à ISS também aumentam o volume pressurizado. Pelo menos uma espaçonave Soyuz está sempre ancorada como um 'barco salva-vidas' e é substituída a cada seis meses por uma nova Soyuz como parte da rotação da tripulação. A tabela a seguir mostra a sequência em que esses componentes foram adicionados ao ISS. Módulos desativados e desorbitados são mostrados em cinza.

Elemento
Voo de montagem

Data de lançamento

Veículo de lançamento
Comprimento Diâmetro Massa Vista Isolada Visualização da estação
Zarya (FGB) 1A / R 20/11/1998 Proton-K 12,56 m (41,2 pés) 4,1 m (13 pés) 24.968 kg (55.045 lb) Zarya de STS-88.jpg Zarya de STS-88.jpg
Unidade (Nó 1) 2A 04/12/1998 Esforço do ônibus espacial ( STS-88 ) 5,5 m (18 pés) 4,3 m (14 pés) 11.895 kg (26.224 lb) ISS Unity module.jpg Sts088-703-019e.jpg
PMA-1 1,86 m (6 pés 1 pol.) 1,9 m (6 pés 3 pol.) 1.589 kg (3.503 lb) PMA-3 chega em SSPF.jpg
PMA-2 1,86 m (6 pés 1 pol.) 1,9 m (6 pés 3 pol.) 1.376 kg (3.034 lb) PMA-3 chega em SSPF.jpg
Zvezda (Módulo de Serviço) 1R 12/07/2000 Proton-K 13,1 m (43 pés) 4,2 m (14 pés) 24.604 kg (54.243 lb) Vista da parte inferior do Zvezda.jpg Unity-Zarya-Zvezda STS-106.jpg
Z1 Truss 3A 11/10/2000 Descoberta do ônibus espacial ( STS-92 ) Estrutura de treliça ISS Unity e Z1 de STS-92.jpg S97e5009.jpg
PMA-3 1,86 m (6 pés 1 pol.) 1,9 m (6 pés 3 pol.) 1.183 kg (2.608 lb) PMA-3 chega em SSPF.jpg
P6 Truss e painéis solares 4A 30/11/2000 Esforço do ônibus espacial ( STS-97 ) STS-97 ISS.jpg STS-97 ISS.jpg
Destiny (Laboratório dos EUA) 5A 07/02/2001 Ônibus espacial Atlantis ( STS-98 ) 9,2 m (30 pés) 4,3 m (14 pés) 14.515 kg (32.000 lb) ISS Destiny Lab.jpg Sts098-312-0020.jpg
ESP-1 5A.1 08/03/2001 Descoberta do ônibus espacial ( STS-102 ) STS-102 Plataforma de Armazenamento Externo 1 crop.jpg S102e5350.jpg
Canadarm2 (SSRMS) 6A 19/04/2001 Esforço do ônibus espacial ( STS-100 ) STS-114 Steve Robinson em Canadarm2.jpg S100e5958 cropped.jpg
Quest (Joint Airlock) 7A 12/07/2001 Ônibus espacial Atlantis ( STS-104 ) 5,5 m (18 pés) 4,0 m (13,1 pés) 9.923 kg (21.876 lb) ISS Quest airlock.jpg ISS em 20 de agosto de 2001.jpg
Pirs (compartimento de encaixe) 4R 14/09/2001 Soyuz-U
( Progresso M-SO1 )
4,9 m (16 pés) 2,55 m (8,4 pés) 3.838 kg (8.461 lb) Módulo de encaixe Pirs obtido por STS-108.jpg S108e5628.jpg
S0 Truss 8A 08/04/2002 Ônibus espacial Atlantis ( STS-110 ) S0 Truss levantado do compartimento de carga do ônibus espacial.jpg Estação Espacial Internacional.jpg
Sistema de base móvel UF2 05/06/2002 Esforço do ônibus espacial ( STS-111 ) STS-111 Instalação do Mobile Base System.jpg Sts111-711-005.jpg
S1 Truss 9A 07/10/2002 Ônibus espacial Atlantis ( STS-112 ) ISS S1 Truss.jpg S112e05823.jpg
P1 Truss 11A 23/11/2002 Esforço do ônibus espacial ( STS-113 ) ISS Truss structure.jpg ISS Mission STS-113.jpg
ESP-2 LF1 26/07/2005 Descoberta do ônibus espacial ( STS-114 ) Plataforma de armazenamento externo STS-114 2 crop.jpg ISS Aug2005.jpg
Treliça P3 / P4 e matrizes solares 12A 09/09/2006 Ônibus espacial Atlantis ( STS-115 ) STS-115 EVA 2 no dia 5.jpg STS-115 ISS após desencaixe.jpg
P5 Truss 12A.1 09-12-2006 Descoberta do ônibus espacial ( STS-116 ) STS-116 - ISS P5 Truss aguarda instalação (NASA ISS014-E-09479) .jpg ISS após STS-116 em dezembro de 2006.jpg
S3 / S4 Truss e painéis solares 13A 08/06/2007 Ônibus espacial Atlantis ( STS-117 ) Treliça S3-S4 instalada 2.jpg ISS após STS-117 em junho de 2007.jpg
S5 Truss 13A.1 08/08/2007 Esforço do ônibus espacial ( STS-118 ) STS-116 - transferência do P5 Truss para ISS (NASA S116-E-05765) .jpg ISS após STS-118 em agosto de 2007.jpg
ESP-3 STS-118 ESP-3 em RMS.jpg
Harmonia (Nó 2) 10A 23/10/2007 Descoberta do ônibus espacial ( STS-120 ) 7,2 m

(24 pés)

4,4 m

(14 pés)

14.300 kg (31.500 lb) Harmony Relocation.jpg ISS após STS-120 em novembro de 2007.jpg
Relocação da
Treliça P6
S6 Truss Transfer (STS-119) .jpg
Columbus (Laboratório Europeu) 1E 07/02/2008 Ônibus espacial Atlantis ( STS-122 ) 7 m

(23 pés)

4,5 m

(15 pés)

12.800 kg (28.219 lb) Módulo Columbus - cropped.jpg STS-122 ISS Flyaround.jpg
Dextre (SPDM) 1J / A 11/03/2008 Esforço do ônibus espacial ( STS-123 ) S123 Dextre01.jpg STS-123 ISS Flyaround cropped.jpg
Módulo de Logística Experimental (ELM) 4,21 m (13,8 pés) 4,39 m (14,4 pés) 8.386 kg (18.488 lb) Kibo ELM-PS em ISS.jpg
Módulo pressurizado JEM (JEM-PM) 1J 31/05/2008 Descoberta do ônibus espacial ( STS-124 ) 11,19 m (36,7 pés) 4,39 m (14,4 pés) 15.900 kg (35.100 lb) STS-124 Kibo.jpg ISS after STS-124 06 2008.jpg
Sistema de manipulação remota JEM (JEMRMS)
S6 Truss e painéis solares 15A 15/03/2009 Descoberta do ônibus espacial ( STS-119 ) S6 Truss Transfer (STS-119) .jpg ISS março de 2009.jpg
Kibo Exposed Facility (JEM-EF) 2J / A 15/07/2009 Esforço do ônibus espacial ( STS-127 ) STS-127 JEM-EF.jpg ISS & Endeavour Shadow STS-127 2.jpg
Poisk (MRM-2) 5R 10/11/2009 Soyuz-U
( Progresso M-MIM2 )
Poisk.Jpeg STS-129 Atlantis se aproxima abaixo do ISS.jpg
ELC-1 ULF3 16/11/2009 Ônibus espacial Atlantis ( STS-129 ) ELC2 STS 129.JPG ISS ULF3 STS-129.jpg
ELC-2 ELC2 STS 129.JPG
Tranquilidade (Nodo 3) 20A 08/02/2010 Esforço do ônibus espacial ( STS-130 ) 6,706 m (22,00 pés) 4,48 m (14,7 pés) 19.000 kg (42.000 lb) Tranquility-node3.JPG ISSpoststs130.jpg
Cúpula Exterior da cúpula - Exp28.jpg
Rassvet (MRM-1) ULF4 14/05/2010 Ônibus espacial Atlantis ( STS-132 ) STS-132 ISS-23 Rassvet Pirs e Progress M-05M.jpg Estação Espacial Internacional após desacoplamento de STS-132.jpg
Leonardo (PMM) ULF5 24/02/2011 Descoberta do ônibus espacial ( STS-133 ) 6,6 m

(22 pés)

4,57 m (15,0 pés) 4.082 kg (8.999 lb) STS-133 ISS-26 Permanent Multipose Module.jpg Estação Espacial Internacional STS-133 após desencaixe.jpg
ELC-4 ELC2 STS 129.JPG
AMS-02 ULF6 16/05/2011 Esforço do ônibus espacial ( STS-134 ) Espectrômetro Alfa Magnético - 02.jpg Estação Espacial Internacional STS-134 após desencaixe.jpg
OBSS STS-120 OBSS repair.jpg
ELC-3 ELC2 STS 129.JPG
HRSGF CRS SpX-2 13/03/2013 Falcon 9 ( SpaceX CRS-2 )
FEIXE CRS SpX-8 08/04/2016 Falcon 9 ( SpaceX CRS-8 ) Beam-instalation-space-station.jpg ISS-56 International Space Station fly-around (04) .jpg
IDA-2 CRS SpX-9 18/07/2016 Falcon 9 ( SpaceX CRS-9 ) IDA-2 upright.jpg
IDA-3 CRS SpX-18 25/07/2019 Falcon 9 ( SpaceX CRS-18 )
Bartolomeo CRS SpX-20 06/03/2020 Falcon 9 ( SpaceX CRS-20 ).
Nanoracks Bishop Airlock CRS SpX-21 06-12-2020 Falcon 9 ( SpaceX CRS-21 ) Bishop Airlock Module.jpg
iROSA CRS SpX-22 03/06/2021 Falcon 9 ( SpaceX CRS-22 ) ISS-52 - Roll Out Solar Array (ROSA) (4) .jpg ISS new iROSA deployed.jpg
Nauka (MLM-U) 3R 21/07/2021 Proton-M 13 m (43 pés) 4,25 m (13,9 pés) 20.300 kg (44.800 lb) Módulo MLM Nauka - 3D rendering.jpg Nauka acoplado ao ISS.png
Braço Robótico Europeu 11,3 m (37 pés) 630 kg (1.390 lb)

Elementos futuros

  • Em janeiro de 2021, a NASA anunciou planos para atualizar as matrizes solares da estação, instalando novas matrizes em cima de seis das oito matrizes existentes da estação.
  • A Axiom Space planeja lançar vários módulos para conectar onde o PMA-2 está atualmente, como parte do projeto comercial da Axiom Station. No final da vida da ISS, a Axiom Station poderia ser separada da ISS e continuar em órbita como uma plataforma comercial de baixa órbita.

Módulos cancelados

Diagrama do ISS planejado por volta de 1999

Módulos não usados

Os seguintes módulos foram construídos, mas não foram usados ​​em planos futuros para o ISS a partir de janeiro de 2021.

  • American Node 4 - Também conhecido como Docking Hub System (DHS), permitiria que a estação tivesse mais portos de atracação para veículos visitantes e permitiria que habitats infláveis ​​e demonstrações de tecnologia fossem testados como parte da estação.

Custo

O ISS é creditado como o item mais caro já construído, custando cerca de $ 150 bilhões (USD), tornando-o mais caro do que o Skylab (custando US $ 2,2 bilhões) e Mir (US $ 4,2 bilhões).

Veja também

Referências

links externos

Artigos de mídia