Montagem da Estação Espacial Internacional - Assembly of the International Space Station
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:
- Zarya (lançado em 20 de novembro de 1998)
- Módulo Unity (lançado em 4 de dezembro de 1998, também conhecido como Nó 1)
- Zvezda (lançado em 12 de julho de 2000)
- Módulo de laboratório de destino (lançado em 7 de fevereiro de 2001)
- Módulo Harmony (lançado em 23 de outubro de 2007, também conhecido como Nó 2)
- Instalação orbital Columbus (lançada em 7 de fevereiro de 2008)
- Módulo experimental japonês , também conhecido como Kibo (lançado em vários voos entre 2008–2009)
- A treliça e os painéis solares também são uma grande parte da estação. (lançado em vários voos entre 2000-2009)
- Nauka (MLM-U) (lançado em 21 de julho de 2021)
Logística
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 ré . 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
Desastre e consequências
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
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
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) | ||
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) | ||
PMA-1 | 1,86 m (6 pés 1 pol.) | 1,9 m (6 pés 3 pol.) | 1.589 kg (3.503 lb) | |||||
PMA-2 | 1,86 m (6 pés 1 pol.) | 1,9 m (6 pés 3 pol.) | 1.376 kg (3.034 lb) | |||||
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) | ||
Z1 Truss | 3A | 11/10/2000 | Descoberta do ônibus espacial ( STS-92 ) | |||||
PMA-3 | 1,86 m (6 pés 1 pol.) | 1,9 m (6 pés 3 pol.) | 1.183 kg (2.608 lb) | |||||
P6 Truss e painéis solares | 4A | 30/11/2000 | Esforço do ônibus espacial ( STS-97 ) | |||||
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) | ||
ESP-1 | 5A.1 | 08/03/2001 | Descoberta do ônibus espacial ( STS-102 ) | |||||
Canadarm2 (SSRMS) | 6A | 19/04/2001 | Esforço do ônibus espacial ( STS-100 ) | |||||
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) | ||
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) | ||
S0 Truss | 8A | 08/04/2002 | Ônibus espacial Atlantis ( STS-110 ) | |||||
Sistema de base móvel | UF2 | 05/06/2002 | Esforço do ônibus espacial ( STS-111 ) | |||||
S1 Truss | 9A | 07/10/2002 | Ônibus espacial Atlantis ( STS-112 ) | |||||
P1 Truss | 11A | 23/11/2002 | Esforço do ônibus espacial ( STS-113 ) | |||||
ESP-2 | LF1 | 26/07/2005 | Descoberta do ônibus espacial ( STS-114 ) | |||||
Treliça P3 / P4 e matrizes solares | 12A | 09/09/2006 | Ônibus espacial Atlantis ( STS-115 ) | |||||
P5 Truss | 12A.1 | 09-12-2006 | Descoberta do ônibus espacial ( STS-116 ) | |||||
S3 / S4 Truss e painéis solares | 13A | 08/06/2007 | Ônibus espacial Atlantis ( STS-117 ) | |||||
S5 Truss | 13A.1 | 08/08/2007 | Esforço do ônibus espacial ( STS-118 ) | |||||
ESP-3 | ||||||||
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) | ||
Relocação da Treliça P6 |
||||||||
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) | ||
Dextre (SPDM) | 1J / A | 11/03/2008 | Esforço do ônibus espacial ( STS-123 ) | |||||
Módulo de Logística Experimental (ELM) | 4,21 m (13,8 pés) | 4,39 m (14,4 pés) | 8.386 kg (18.488 lb) | |||||
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) | ||
Sistema de manipulação remota JEM (JEMRMS) | ||||||||
S6 Truss e painéis solares | 15A | 15/03/2009 | Descoberta do ônibus espacial ( STS-119 ) | |||||
Kibo Exposed Facility (JEM-EF) | 2J / A | 15/07/2009 | Esforço do ônibus espacial ( STS-127 ) | |||||
Poisk (MRM-2) | 5R | 10/11/2009 |
Soyuz-U ( Progresso M-MIM2 ) |
|||||
ELC-1 | ULF3 | 16/11/2009 | Ônibus espacial Atlantis ( STS-129 ) | |||||
ELC-2 | ||||||||
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) | ||
Cúpula | ||||||||
Rassvet (MRM-1) | ULF4 | 14/05/2010 | Ônibus espacial Atlantis ( STS-132 ) | |||||
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) | ||
ELC-4 | ||||||||
AMS-02 | ULF6 | 16/05/2011 | Esforço do ônibus espacial ( STS-134 ) | |||||
OBSS | ||||||||
ELC-3 | ||||||||
HRSGF | CRS SpX-2 | 13/03/2013 | Falcon 9 ( SpaceX CRS-2 ) | |||||
FEIXE | CRS SpX-8 | 08/04/2016 | Falcon 9 ( SpaceX CRS-8 ) | |||||
IDA-2 | CRS SpX-9 | 18/07/2016 | Falcon 9 ( SpaceX CRS-9 ) | |||||
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 ) | |||||
iROSA | CRS SpX-22 | 03/06/2021 | Falcon 9 ( SpaceX CRS-22 ) | |||||
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) | ||
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
- Módulo de controle provisório - não necessário uma vez que o Zvezda foi lançado
- Módulo de Propulsão ISS - desnecessário após o lançamento do Zvezda
- Módulo de Habitação (HAB) - Com o cancelamento do Módulo de Habitação, os dormitórios passaram a ser espalhados por toda a estação. Existem dois no segmento russo e quatro no segmento americano. Não é necessário ter um 'beliche' separado no espaço - muitos visitantes apenas prendem seu saco de dormir na parede de um módulo, entram nele e dormem.
- Veículo de retorno de tripulação (CRV) - substituído por espaçonave tripulada ancorada na estação o tempo todo ( Soyuz , SpaceX Dragon 2 )
- Módulo de Acomodações da Centrífuga (CAM) - teria sido anexado ao Harmony (Nó 2)
- Demonstração da centrífuga Nautilus-X - Se produzida, esta centrífuga teria sido a primeira demonstração no espaço de centrífuga em escala suficiente para efeitos artificiais de g parcial. Ele foi projetado para se tornar um módulo de hibernação para a tripulação da ISS.
- Science Power Platform (SPP) - a energia será fornecida aos segmentos russos em parte pelas plataformas de células solares dos EUA
- Módulos de pesquisa russos (RM1 e RM2) - substituídos por um único Módulo de laboratório multifuncional ( Nauka )
- Módulo de acoplamento universal (UDM) - cancelado junto com os módulos de pesquisa que deveriam se conectar a ele
- Science Power Module (NEM) - cancelado em abril de 2021 e usado como o módulo principal da Estação de Serviço Orbital Russa (ROSS) proposta .
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
- Lista de voos espaciais humanos para a Estação Espacial Internacional
- Vôos espaciais não tripulados para a Estação Espacial Internacional
- Fabricação da Estação Espacial Internacional
Referências
links externos
- O processo de montagem animado da ISS , designações de missão e datas estão incluídos.
- Diagrama de componentes planejados da ISS , posições de módulos cancelados podem ser vistos.
- Artigos de mídia