Estação Espacial Internacional -International Space Station

Estação Espacial Internacional
Uma visão frontal da Estação Espacial Internacional com um pedaço da Terra ao fundo.  À vista, estão as dezesseis alas principais de painéis solares de cor marrom da estação, oito de cada lado da estação, montadas em uma estrutura de treliça central integrada.  Espaçados ao longo da treliça estão dez radiadores brancos.  Montados na base dos dois pares de painéis solares principais mais à direita, existem dois conjuntos solares ISS Roll-out de cor marrom claro.  Anexado ao centro da treliça está um conjunto de módulos pressurizados dispostos em forma de T alongado.  Um conjunto de matrizes solares é montado no módulo na extremidade traseira do cluster.
Visão frontal oblíqua em novembro de 2021
ISS insignia.svg ISS emblem.png
Estatísticas da estação
ID COSPAR 1998-067A
SATCAT nº. 25544
indicativo de chamada alfa , estação
Equipe
Lançar 20 de novembro de 1998 (há 24 anos) ( 20/11/1998 )
Plataforma de lançamento
Massa 450.000 kg (990.000 libras)
Comprimento 109 m (358 pés) (comprimento total), 94 m (310 pés) (comprimento da treliça)
Largura 73 m (239 pés) (comprimento do painel solar)
Volume pressurizado 1.005,0 m 3 (35.491 pés cúbicos)
Pressão atmosférica 101,3  kPa (14,7  psi ; 1,0  atm )
79% de nitrogênio, 21% de oxigênio
Altitude do perigeu 413 km (256,6 milhas) AMSL
Altitude apogeu 422 km (262,2 milhas) AMSL
Inclinação orbital 51,64°
velocidade orbital 7,66 km/s27.600 km/h; 17.100 mph
Período orbital 92,9 minutos
órbitas por dia 15.49
Época da órbita 12 de outubro de 2022 14:25:10
Dias em órbita 24 anos, 4 meses, 18 dias
(8 de abril de 2023)
Dias ocupados 22 anos, 5 meses, 5 dias
(8 de abril de 2023)
de órbitas 133.312 em junho de 2022
Decaimento orbital 2 km/mês
Estatísticas de 22 de dezembro de 2022
(salvo indicação em contrário)
Referências:
Configuração
Os componentes da ISS em um diagrama explodido, com os módulos em órbita destacados em laranja.
Elementos da estação em dezembro de 2022
( vista explodida )

A Estação Espacial Internacional ( ISS ) é a maior estação espacial modular em órbita baixa da Terra . O projeto envolve cinco agências espaciais: a americana NASA , a russa Roscosmos , a japonesa JAXA , a europeia ESA e a canadense CSA . A propriedade e o uso da estação espacial são estabelecidos por tratados e acordos intergovernamentais. A estação serve como um laboratório de pesquisa em microgravidade e ambiente espacial no qual pesquisas científicas são conduzidas em astrobiologia , astronomia , meteorologia , física e outros campos. A ISS é adequada para testar os sistemas e equipamentos da espaçonave necessários para possíveis futuras missões de longa duração à Lua e a Marte .

O programa da ISS evoluiu da Estação Espacial Freedom , uma proposta americana de 1984 para construir uma estação orbital terrestre permanentemente tripulada, e a proposta contemporânea soviética/russa Mir-2 de 1976 com objetivos semelhantes. A ISS é a nona estação espacial a ser habitada por tripulações, seguindo as estações soviética e posteriormente russa Salyut , Almaz e Mir e a americana Skylab . É o maior objeto artificial do sistema solar e o maior satélite em órbita baixa da Terra, regularmente visível a olho nu da superfície da Terra. Ele mantém uma órbita com uma altitude média de 400 quilômetros (250 mi) por meio de manobras de reboost usando os motores do Módulo de Serviço Zvezda ou espaçonave visitante. A ISS circunda a Terra em aproximadamente 93 minutos, completando 15,5 órbitas por dia.

A estação é dividida em duas seções: o Segmento Orbital Russo (ROS) é operado pela Rússia, enquanto o Segmento Orbital dos Estados Unidos (USOS) é administrado pelos Estados Unidos, bem como pelos outros estados. O segmento russo inclui seis módulos. O segmento dos EUA inclui dez módulos, cujos serviços de suporte são distribuídos 76,6% para NASA, 12,8% para JAXA, 8,3% para ESA e 2,3% para CSA. O comprimento ao longo do eixo principal das seções pressurizadas é de 218 pés (66 m) e o volume total dessas seções é de 13.696 pés cúbicos (387,8 m 3 ).

A Roscosmos já havia endossado a operação contínua do ROS até 2024, tendo proposto o uso de elementos do segmento para construir uma nova estação espacial russa chamada OPSEK . No entanto, a cooperação contínua tornou-se incerta pela invasão russa da Ucrânia em 2022 e subsequentes sanções internacionais à Rússia, que teoricamente podem reduzir, redirecionar ou cortar o financiamento de seu lado da estação espacial devido às sanções impostas a eles.

O primeiro componente da ISS foi lançado em 1998, e os primeiros residentes de longo prazo chegaram em 2 de novembro de 2000, após serem lançados do Cosmódromo de Baikonur em 31 de outubro de 2000. Desde então, a estação foi continuamente ocupada por 22 anos e 157 dias, o mais longo período contínuo presença humana na órbita baixa da Terra, tendo ultrapassado o recorde anterior de 9 anos e 357 dias detido pela estação espacial Mir . O último grande módulo pressurizado, Nauka , foi instalado em 2021, pouco mais de dez anos após a adição principal anterior, Leonardo em 2011. O desenvolvimento e a montagem da estação continuam, com um habitat espacial inflável experimental adicionado em 2016 e vários novos importantes Elementos russos programados para lançamento a partir de 2021. Em janeiro de 2022, a autorização de operação da estação foi estendida até 2030, com financiamento garantido nos Estados Unidos até aquele ano. Houve apelos para privatizar as operações da ISS depois desse ponto para perseguir futuras missões à Lua e a Marte , com o ex- administrador da NASA Jim Bridenstine afirmando: "dadas as nossas atuais restrições orçamentárias, se quisermos ir para a lua e queremos ir para Marte, precisamos comercializar a órbita baixa da Terra e passar para a próxima etapa."

A ISS consiste em módulos habitacionais pressurizados, treliças estruturais, matrizes solares fotovoltaicas , radiadores térmicos , portas de ancoragem , compartimentos de experimentos e braços robóticos. Os principais módulos da ISS foram lançados pelos foguetes russos Proton e Soyuz e pelos ônibus espaciais americanos . A estação é servida por uma variedade de espaçonaves visitantes: a russa Soyuz e Progress , a SpaceX Dragon 2 e a Northrop Grumman Space Systems Cygnus , e anteriormente o European Automated Transfer Vehicle (ATV), o japonês H-II Transfer Vehicle e Dragão SpaceX 1 . A espaçonave Dragon permite o retorno de carga pressurizada à Terra, que é utilizada, por exemplo, para repatriar experimentos científicos para análises posteriores. Em abril de 2022, 251 astronautas, cosmonautas e turistas espaciais de 20 nações diferentes visitaram a estação espacial, muitos deles várias vezes.

História

No início da década de 1980, a NASA planejava lançar uma estação espacial modular chamada Freedom como contraparte das estações espaciais soviéticas Salyut e Mir . Em 1984, a ESA foi convidada a participar da Estação Espacial Freedom , e a ESA aprovou o laboratório Columbus em 1987. O Japanese Experiment Module (JEM), ou Kibō , foi anunciado em 1985, como parte da estação espacial Freedom em resposta a um Pedido da NASA em 1982.

No início de 1985, os ministros da ciência dos países da Agência Espacial Européia (ESA) aprovaram o programa Columbus , o esforço espacial mais ambicioso empreendido por aquela organização na época. O plano liderado pela Alemanha e Itália incluía um módulo que seria anexado ao Freedom , e com a capacidade de evoluir para um posto avançado orbital europeu de pleno direito antes do final do século. A estação espacial também vincularia os emergentes programas espaciais nacionais europeus e japoneses ao projeto liderado pelos Estados Unidos, evitando assim que essas nações também se tornassem grandes concorrentes independentes.

Em setembro de 1993, o vice-presidente americano Al Gore e o primeiro-ministro russo, Viktor Chernomyrdin, anunciaram planos para uma nova estação espacial, que acabou se tornando a Estação Espacial Internacional. Eles também concordaram, em preparação para este novo projeto, que os Estados Unidos estariam envolvidos no programa Mir, incluindo a atracação de American Shuttles, no programa Shuttle- Mir .

Em 12 de abril de 2021, em uma reunião com o presidente russo Vladimir Putin , o então vice-primeiro-ministro Yury Borisov anunciou que havia decidido que a Rússia poderia se retirar do programa ISS em 2025. De acordo com as autoridades russas, o prazo de operação da estação expirou e seu estado deixa muito a desejar. Em 26 de julho de 2022, Borisov, que havia se tornado chefe da Roscosmos, apresentou a Putin seus planos de retirada do programa após 2024. No entanto, Robyn Gatens, oficial da NASA encarregado das operações da estação espacial, respondeu que a NASA não havia recebido nenhum pedido formal. avisos da Roscosmos sobre planos de retirada. Em 21 de setembro de 2022, Borisov afirmou que a Rússia era "altamente provável" continuar a participar do programa da ISS até 2028.

Propósito

A ISS foi originalmente planejada para ser um laboratório, observatório e fábrica, enquanto fornecia transporte, manutenção e uma base de preparação em órbita baixa da Terra para possíveis futuras missões à Lua, Marte e asteróides. No entanto, nem todos os usos previstos no memorando de entendimento inicial entre a NASA e a Roscosmos foram realizados. Na Política Espacial Nacional dos Estados Unidos de 2010 , a ISS recebeu funções adicionais de servir a fins comerciais, diplomáticos e educacionais.

Pesquisa científica

Cometa Lovejoy fotografado pelo comandante da Expedição 30, Dan Burbank
O Comandante e Oficial de Ciência da Expedição 8, Michael Foale , conduz uma inspeção da Glovebox da Microgravity Science .
Vista olho de peixe de vários laboratórios e do ônibus espacial
CubeSats são implantados pelo NanoRacks CubeSat Deployer .

A ISS fornece uma plataforma para conduzir pesquisas científicas, com energia, dados, resfriamento e tripulação disponível para dar suporte aos experimentos. Pequenas espaçonaves não tripuladas também podem fornecer plataformas para experimentos, especialmente aqueles envolvendo gravidade zero e exposição ao espaço, mas as estações espaciais oferecem um ambiente de longo prazo onde os estudos podem ser realizados potencialmente por décadas, combinados com o acesso imediato de pesquisadores humanos.

A ISS simplifica experimentos individuais, permitindo que grupos de experimentos compartilhem os mesmos lançamentos e tempo de tripulação. A pesquisa é realizada em uma ampla variedade de campos, incluindo astrobiologia , astronomia , ciências físicas , ciência dos materiais , clima espacial , meteorologia e pesquisa humana , incluindo medicina espacial e ciências da vida . Os cientistas na Terra têm acesso oportuno aos dados e podem sugerir modificações experimentais à tripulação. Se experimentos subsequentes forem necessários, os lançamentos programados rotineiramente de naves de reabastecimento permitem que um novo hardware seja lançado com relativa facilidade. As equipes realizam expedições com duração de vários meses, fornecendo aproximadamente 160 horas-homem por semana de trabalho com uma equipe de seis pessoas. No entanto, uma quantidade considerável de tempo da tripulação é consumida pela manutenção da estação.

Talvez o experimento mais notável da ISS seja o Alpha Magnetic Spectrometer (AMS), que se destina a detectar a matéria escura e responder a outras questões fundamentais sobre o nosso universo. Segundo a NASA, o AMS é tão importante quanto o Telescópio Espacial Hubble . Atualmente ancorado na estação, ele não poderia ser facilmente acomodado em uma plataforma de satélite de vôo livre devido às suas necessidades de energia e largura de banda. Em 3 de abril de 2013, os cientistas relataram que indícios de matéria escura podem ter sido detectados pelo AMS. De acordo com os cientistas, "os primeiros resultados do Espectrômetro Magnético Alpha transportado pelo espaço confirmam um excesso inexplicável de pósitrons de alta energia nos raios cósmicos terrestres".

O ambiente espacial é hostil à vida. A presença desprotegida no espaço é caracterizada por um intenso campo de radiação (consistindo principalmente de prótons e outras partículas carregadas subatômicas do vento solar , além de raios cósmicos ), alto vácuo, temperaturas extremas e microgravidade. Algumas formas simples de vida chamadas extremófilos , bem como pequenos invertebrados chamados tardígrados podem sobreviver neste ambiente em um estado extremamente seco por dessecação .

A pesquisa médica melhora o conhecimento sobre os efeitos da exposição espacial de longo prazo no corpo humano, incluindo atrofia muscular , perda óssea e deslocamento de fluidos. Esses dados serão usados ​​para determinar se voos espaciais humanos de alta duração e colonização espacial são viáveis. Em 2006, dados sobre perda óssea e atrofia muscular sugeriam que haveria um risco significativo de fraturas e problemas de movimento se os astronautas pousassem em um planeta após um longo cruzeiro interplanetário, como o intervalo de seis meses necessário para viajar a Marte .

Estudos médicos são conduzidos a bordo da ISS em nome do National Space Biomedical Research Institute (NSBRI). Entre eles, destaca-se o estudo Advanced Diagnostic Ultrasound in Microgravity, no qual os astronautas realizam exames de ultrassom sob a orientação de especialistas remotos. O estudo considera o diagnóstico e tratamento de condições médicas no espaço. Normalmente, não há médico a bordo da ISS e o diagnóstico de condições médicas é um desafio. Prevê-se que as varreduras de ultrassom guiadas remotamente terão aplicação na Terra em situações de emergência e atendimento rural, onde o acesso a um médico treinado é difícil.

Em agosto de 2020, cientistas relataram que bactérias da Terra, particularmente bactérias Deinococcus radiodurans , altamente resistentes a riscos ambientais , sobreviveram por três anos no espaço sideral , com base em estudos realizados na Estação Espacial Internacional. Essas descobertas apoiaram a noção de panspermia , a hipótese de que a vida existe em todo o Universo , distribuída de várias maneiras, incluindo poeira espacial , meteoroides , asteroides , cometas , planetoides ou espaçonaves contaminadas .

O sensoriamento remoto da Terra, a astronomia e a pesquisa do espaço profundo na ISS aumentaram drasticamente durante a década de 2010, após a conclusão do Segmento Orbital dos EUA em 2011. Ao longo dos mais de 20 anos do programa da ISS, pesquisadores a bordo da ISS e no solo examinaram aerossóis , ozônio , raios e óxidos na atmosfera da Terra, bem como o Sol , raios cósmicos, poeira cósmica , antimatéria e matéria escura no universo. Exemplos de experimentos de sensoriamento remoto com visão da Terra que voaram na ISS são o Orbiting Carbon Observatory 3 , ISS-RapidScat , ECOSTRESS , o Global Ecosystem Dynamics Investigation e o Cloud Aerosol Transport System . Os telescópios e experimentos astronômicos baseados na ISS incluem o SOLAR , o Neutron Star Interior Composition Explorer , o Calorimetric Electron Telescope , o Monitor of All-sky X-ray Image (MAXI) e o Alpha Magnetic Spectrometer .

Queda livre

Membro da tripulação da ISS armazenando amostras
Uma comparação entre a combustão de uma vela na Terra (à esquerda) e em um ambiente de queda livre, como o encontrado na ISS (à direita)

A gravidade na altitude da ISS é aproximadamente 90% tão forte quanto na superfície da Terra, mas os objetos em órbita estão em um estado contínuo de queda livre , resultando em um aparente estado de ausência de peso . Essa ausência de peso percebida é perturbada por cinco efeitos:

  • Arraste da atmosfera residual.
  • Vibração dos movimentos dos sistemas mecânicos e da tripulação.
  • Atuação dos giroscópios de momento de controle de atitude a bordo .
  • Disparos do propulsor para mudanças de atitude ou orbitais.
  • Efeitos de gradiente de gravidade , também conhecidos como efeitos de maré . Itens em locais diferentes dentro da ISS, se não estivessem ligados à estação, seguiriam órbitas ligeiramente diferentes. Estando conectados mecanicamente, esses itens experimentam pequenas forças que mantêm a estação em movimento como um corpo rígido .

Os pesquisadores estão investigando o efeito do ambiente quase sem peso da estação na evolução, desenvolvimento, crescimento e processos internos de plantas e animais. Em resposta a alguns dos dados, a NASA quer investigar os efeitos da microgravidade no crescimento de tecidos tridimensionais semelhantes aos humanos e os cristais de proteínas incomuns que podem ser formados no espaço.

Investigar a física dos fluidos em microgravidade fornecerá melhores modelos do comportamento dos fluidos. Como os fluidos podem ser quase completamente combinados em microgravidade, os físicos investigam fluidos que não se misturam bem na Terra. Examinar as reações que são retardadas pela baixa gravidade e baixas temperaturas melhorará nossa compreensão da supercondutividade .

O estudo da ciência dos materiais é uma importante atividade de pesquisa da ISS, com o objetivo de colher benefícios econômicos por meio do aprimoramento das técnicas utilizadas no terreno. Outras áreas de interesse incluem o efeito da baixa gravidade na combustão, através do estudo da eficiência da queima e controle de emissões e poluentes. Essas descobertas podem melhorar o conhecimento sobre a produção de energia e levar a benefícios econômicos e ambientais.

Exploração

Um plano 3D do complexo MARS-500 baseado na Rússia , usado para conduzir experimentos terrestres que complementam os preparativos baseados na ISS para uma missão humana a Marte

A ISS fornece um local na relativa segurança da órbita baixa da Terra para testar sistemas de espaçonaves que serão necessários para missões de longa duração para a Lua e Marte. Isso fornece experiência em operações, manutenção, bem como atividades de reparo e substituição em órbita. Isso ajudará a desenvolver habilidades essenciais na operação de espaçonaves mais distantes da Terra, reduzirá os riscos da missão e aumentará as capacidades das espaçonaves interplanetárias. Referindo-se ao experimento MARS-500 , um experimento de isolamento da tripulação realizado na Terra, a ESA afirma que "Considerando que a ISS é essencial para responder a perguntas sobre o possível impacto da ausência de peso, radiação e outros fatores específicos do espaço, aspectos como o efeito de longa O isolamento e confinamento a longo prazo podem ser abordados de forma mais adequada por meio de simulações terrestres". Sergey Krasnov, chefe dos programas de voos espaciais tripulados da agência espacial russa Roscosmos, sugeriu em 2011 que uma "versão mais curta" do MARS-500 pode ser realizada na ISS.

Em 2009, observando o valor da própria estrutura de parceria, Sergey Krasnov escreveu: "Em comparação com parceiros que atuam separadamente, parceiros que desenvolvem habilidades e recursos complementares podem nos dar muito mais garantia do sucesso e segurança da exploração espacial. A ISS está ajudando ainda mais avançar na exploração do espaço próximo à Terra e na realização de programas prospectivos de pesquisa e exploração do sistema solar, incluindo a Lua e Marte." Uma missão tripulada a Marte pode ser um esforço multinacional envolvendo agências espaciais e países fora da atual parceria com a ISS. Em 2010, o diretor-geral da ESA, Jean-Jacques Dordain, afirmou que sua agência estava pronta para propor aos outros quatro parceiros que China, Índia e Coréia do Sul fossem convidadas a se juntar à parceria da ISS. O chefe da NASA, Charles Bolden , declarou em fevereiro de 2011: "Qualquer missão a Marte provavelmente será um esforço global". Atualmente, a legislação federal dos EUA impede a cooperação da NASA com a China em projetos espaciais.

Educação e divulgação cultural

Manuscritos originais de Júlio Verne exibidos pela equipe dentro do Júlio Verne ATV

A tripulação da ISS oferece oportunidades para os alunos na Terra executando experimentos desenvolvidos pelos alunos, fazendo demonstrações educacionais, permitindo a participação dos alunos em versões de sala de aula dos experimentos da ISS e envolvendo diretamente os alunos usando rádio e e-mail. A ESA oferece uma ampla gama de materiais didáticos gratuitos que podem ser baixados para uso em sala de aula. Em uma aula, os alunos podem navegar em um modelo 3D do interior e exterior da ISS e enfrentar desafios espontâneos para resolver em tempo real.

A Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial (JAXA) visa inspirar as crianças a "buscar artesanato" e aumentar sua "consciência da importância da vida e de suas responsabilidades na sociedade". Por meio de uma série de guias educacionais, os alunos desenvolvem uma compreensão mais profunda do passado e do futuro próximo do voo espacial tripulado, bem como da Terra e da vida. Nos experimentos JAXA "Seeds in Space", os efeitos de mutação do voo espacial em sementes de plantas a bordo da ISS são explorados pelo cultivo de sementes de girassol que voaram na ISS por cerca de nove meses. Na primeira fase de utilização do Kibō, de 2008 a meados de 2010, pesquisadores de mais de uma dúzia de universidades japonesas conduziram experimentos em diversas áreas.

As atividades culturais são outro grande objetivo do programa ISS. Tetsuo Tanaka, diretor do Centro de Utilização e Ambiente Espacial da JAXA, disse: "Há algo sobre o espaço que toca até mesmo as pessoas que não estão interessadas em ciência."

Amateur Radio on the ISS (ARISS) é um programa de voluntariado que incentiva estudantes de todo o mundo a seguir carreiras em ciência, tecnologia, engenharia e matemática, por meio de oportunidades de comunicações de rádio amador com a tripulação da ISS. ARISS é um grupo de trabalho internacional, composto por delegações de nove países, incluindo vários na Europa, assim como Japão, Rússia, Canadá e Estados Unidos. Em áreas onde o equipamento de rádio não pode ser usado, os viva-voz conectam os alunos às estações terrestres que, por sua vez, conectam as chamadas à estação espacial.

Gravação de voz falada pelo astronauta da ESA Paolo Nespoli sobre o assunto da ISS, produzida em novembro de 2017 para a Wikipedia

First Orbit é um documentário de longa-metragem de 2011 sobre Vostok 1 , o primeiro voo espacial tripulado ao redor da Terra. Ao combinar a órbita da ISS com a da Vostok 1 o mais próximo possível, em termos de caminho terrestre e hora do dia, o documentarista Christopher Riley e o astronauta da ESA Paolo Nespoli conseguiram filmar a visão que Yuri Gagarin viu em seu orbital pioneiro voo espacial. Esta nova filmagem foi cortada junto com as gravações de áudio originais da missão Vostok 1 provenientes do Arquivo Estatal Russo. Nespoli é creditado como o diretor de fotografia deste documentário, já que ele mesmo gravou a maior parte das filmagens durante a Expedição 26/27. O filme foi transmitido em uma estreia global no YouTube em 2011 sob licença gratuita por meio do site firstorbit.org .

Em maio de 2013, o comandante Chris Hadfield gravou um videoclipe de " Space Oddity " de David Bowie a bordo da estação, que foi lançado no YouTube. Foi o primeiro videoclipe a ser filmado no espaço.

Em novembro de 2017, enquanto participava da Expedição 52/53 na ISS, Paolo Nespoli fez duas gravações de sua voz falada (uma em inglês e outra em seu italiano nativo), para uso em artigos da Wikipedia . Estes foram os primeiros conteúdos feitos no espaço especificamente para a Wikipédia.

Em novembro de 2021, foi anunciada uma exposição de realidade virtual chamada The Infinite, apresentando a vida a bordo da ISS.

Construção

Manufatura

Fabricação e processamento do Nó 2 do módulo ISS na Instalação de Processamento da Estação Espacial
Um módulo MPLM no SSPF em Cabo Canaveral

Como a Estação Espacial Internacional é um projeto colaborativo multinacional, os componentes para montagem em órbita foram fabricados em vários países do mundo. A partir de meados da década de 1990, os componentes americanos Destiny , Unity , Integrated Truss Structure e painéis solares foram fabricados no Marshall Space Flight Center e na Michoud Assembly Facility . Esses módulos foram entregues ao Operations and Checkout Building e à Space Station Processing Facility (SSPF) para montagem final e processamento para lançamento.

Os módulos russos, incluindo Zarya e Zvezda , foram fabricados no Khrunichev State Research and Production Space Center em Moscou . O Zvezda foi inicialmente fabricado em 1985 como um componente do Mir-2 , mas nunca foi lançado e, em vez disso, tornou-se o Módulo de Serviço da ISS.

O módulo Columbus da Agência Espacial Européia (ESA) foi fabricado nas instalações da EADS Astrium Space Transportation em Bremen , Alemanha, juntamente com muitos outros contratados em toda a Europa. Os outros módulos construídos pela ESA – Harmony , Tranquility , Leonardo MPLM e Cupola  – foram inicialmente fabricados na fábrica Thales Alenia Space em Turim, Itália. Os cascos estruturais de aço dos módulos foram transportados por aeronaves para o Kennedy Space Center SSPF para processamento de lançamento.

O Módulo Experimental Japonês Kibō foi fabricado em várias instalações de fabricação de tecnologia no Japão, no Tsukuba Space Center da NASDA (agora JAXA) e no Institute of Space and Astronautical Science . O módulo Kibo foi transportado de navio e levado de avião para a SSPF.

O Mobile Servicing System , consistindo no Canadarm2 e no dispositivo Dextre , foi fabricado em várias fábricas no Canadá (como o David Florida Laboratory ) e nos Estados Unidos, sob contrato da Agência Espacial Canadense . O sistema de base móvel, uma estrutura de conexão para o Canadarm2 montado em trilhos, foi construído pela Northrop Grumman .

Conjunto

A ISS foi montada lentamente ao longo de mais de uma década de voos espaciais e tripulações.
Uma visão da estação concluída vista do Shuttle Atlantis durante a STS-132 , 23 de maio de 2010

A montagem da Estação Espacial Internacional, uma grande empreitada em arquitetura espacial , começou em novembro de 1998. Módulos russos lançados e acoplados roboticamente, com exceção do Rassvet . Todos os outros módulos foram entregues pelo Ônibus Espacial , que exigiu a instalação pelos tripulantes da ISS e do Ônibus Espacial usando o Canadarm2 (SSRMS) e atividades extraveiculares (EVAs); até 5 de junho de 2011, eles adicionaram 159 componentes durante mais de 1.000 horas de EVA. 127 dessas caminhadas espaciais originaram-se da estação, e as 32 restantes foram lançadas das câmaras de ar de ônibus espaciais ancorados. O ângulo beta da estação teve que ser considerado em todos os momentos durante a construção.

O primeiro módulo da ISS, Zarya , foi lançado em 20 de novembro de 1998 em um foguete autônomo russo Proton . Fornecia propulsão, controle de atitude , comunicações e energia elétrica, mas carecia de funções de suporte de vida a longo prazo. Um módulo passivo da NASA, Unity , foi lançado duas semanas depois a bordo do vôo STS-88 do ônibus espacial e anexado a Zarya por astronautas durante EVAs. O módulo Unity tem dois adaptadores de acoplamento pressurizados (PMAs): um se conecta permanentemente a Zarya e o outro permite que o Ônibus Espacial se encaixe na estação espacial. Naquela época, a estação russa (soviética) Mir ainda era habitada e a ISS permaneceu sem tripulação por dois anos. Em 12 de julho de 2000, o módulo Zvezda foi lançado em órbita. Comandos pré-programados a bordo implantavam seus painéis solares e antena de comunicação. Zvezda então se tornou o alvo passivo para um encontro com Zarya e Unity , mantendo uma órbita de manutenção de estação enquanto o veículo Zarya - Unity realizava o encontro e atracação via controle de solo e o sistema automatizado russo de atracação e encontro. O computador de Zarya transferiu o controle da estação para o computador de Zvezda logo após o acoplamento. A Zvezda acrescentou dormitórios, banheiro, cozinha, depuradores de CO 2 , desumidificador, geradores de oxigênio e equipamento de exercícios, além de comunicações de dados, voz e televisão com controle de missão, permitindo a habitação permanente da estação.

A primeira tripulação residente, a Expedição 1 , chegou em novembro de 2000 na Soyuz TM-31 . No final do primeiro dia na estação, o astronauta Bill Shepherd solicitou o uso do indicativo de chamada de rádio " Alfa ", que ele e o cosmonauta Sergei Krikalev preferiram à mais pesada " Estação Espacial Internacional ". O nome " Alpha " já havia sido usado para a estação no início dos anos 1990, e seu uso foi autorizado para toda a Expedição 1. Shepherd vinha defendendo o uso de um novo nome para os gerentes de projeto há algum tempo. Referindo-se a uma tradição naval em uma entrevista coletiva de pré-lançamento, ele disse: "Por milhares de anos, os humanos têm ido ao mar em navios. As pessoas projetaram e construíram essas embarcações, lançaram-nas com um bom pressentimento de que um nome trará boas fortuna para a tripulação e sucesso em sua viagem." Yuri Semenov , o presidente da Russian Space Corporation Energia na época, desaprovou o nome " Alpha ", pois achava que Mir era a primeira estação espacial modular, então os nomes " Beta " ou " Mir  2" para a ISS teriam sido mais adequado.

A Expedição 1 chegou a meio caminho entre os vôos do Ônibus Espacial das missões STS-92 e STS-97 . Cada um desses dois vôos adicionou segmentos da estrutura de treliça integrada da estação, que forneceu à estação comunicação em banda Ku para a televisão dos EUA, suporte de atitude adicional necessário para a massa adicional do USOS e matrizes solares substanciais para complementar as quatro matrizes existentes da estação. Nos dois anos seguintes, a estação continuou a se expandir. Um foguete Soyuz-U entregou o compartimento de atracação do Pirs . Os ônibus espaciais Discovery , Atlantis e Endeavour entregaram o laboratório Destiny e a eclusa de ar Quest , além do braço robótico principal da estação, o Canadarm2, e vários outros segmentos da estrutura de treliça integrada.

O cronograma de expansão foi interrompido em 2003 pelo desastre do ônibus espacial Columbia e um hiato resultante nos voos. O ônibus espacial foi aterrado até 2005 com o STS-114 voado pela Discovery . A montagem foi retomada em 2006 com a chegada do STS-115 com o Atlantis , que entregou o segundo conjunto de painéis solares da estação. Vários outros segmentos de treliça e um terceiro conjunto de matrizes foram entregues em STS-116 , STS-117 e STS-118 . Como resultado da grande expansão das capacidades de geração de energia da estação, mais módulos pressurizados puderam ser acomodados, e o nó Harmony e o laboratório europeu Columbus foram adicionados. Estes foram logo seguidos pelos dois primeiros componentes do Kibō . Em março de 2009, a STS-119 concluiu a Estrutura de treliça integrada com a instalação do quarto e último conjunto de painéis solares. A seção final do Kibō foi entregue em julho de 2009 no STS-127 , seguido pelo módulo russo Poisk . O terceiro nó, Tranquility , foi entregue em fevereiro de 2010 durante o STS-130 pelo ônibus espacial Endeavour , ao lado do Cupola , seguido pelo penúltimo módulo russo, Rassvet , em maio de 2010. Rassvet foi entregue pelo ônibus espacial Atlantis no STS-132 em troca pela entrega russa de prótons do módulo Zarya financiado pelos EUA em 1998. O último módulo pressurizado do USOS, Leonardo , foi trazido para a estação em fevereiro de 2011 no vôo final do Discovery , STS-133 . O Alpha Magnetic Spectrometer foi entregue pela Endeavor em STS-134 no mesmo ano.

Em junho de 2011, a estação consistia em 15 módulos pressurizados e a estrutura de treliça integrada. Dois módulos de energia chamados NEM-1 e NEM-2. ainda serão lançados. O novo módulo de pesquisa primária da Rússia, Nauka, atracou em julho de 2021, junto com o braço robótico europeu, que poderá se realocar em diferentes partes dos módulos russos da estação. A mais recente adição da Rússia, o módulo nodal Prichal , atracou em novembro de 2021.

A massa bruta da estação muda com o tempo. A massa total de lançamento dos módulos em órbita é de cerca de 417.289 kg (919.965 lb) (em 3 de setembro de 2011). A massa de experimentos, peças sobressalentes, objetos pessoais, tripulação, alimentos, roupas, propulsores, suprimentos de água, suprimentos de gás, espaçonaves acopladas e outros itens somam-se à massa total da estação. O gás hidrogênio é constantemente expelido ao mar pelos geradores de oxigênio.

Estrutura

A ISS é uma estação espacial modular. As estações modulares podem permitir que módulos sejam adicionados ou removidos da estrutura existente, permitindo maior flexibilidade.

Abaixo está um diagrama dos principais componentes da estação. As áreas azuis são seções pressurizadas acessíveis pela tripulação sem o uso de trajes espaciais. A superestrutura despressurizada da estação é indicada em vermelho. Componentes planejados são mostrados em branco, componentes não instalados, temporariamente desativados ou não comissionados são mostrados em marrom e os anteriores em cinza. Outros componentes não pressurizados são amarelos. O nó Unity se conecta diretamente ao laboratório Destiny . Para maior clareza, eles são mostrados separadamente. Casos semelhantes também são vistos em outras partes da estrutura.

porto de ancoragem russo
Painel solar Zvezda DOS-8
(módulo de serviço)
Painel solar
porto de ancoragem russo
Poisk (MRM-2)
câmara de ar

câmara de ar Pirs
porto de ancoragem russo
Meios de fixação
de grandes cargas úteis
radiador de calor Painel solar Posto de trabalho portátil ERA
Braço robótico europeu (ERA)
porto de ancoragem russo
Nauka MLM-U
(laboratório)
porto de ancoragem russo
Prichal porto de ancoragem russo
Painel solar Nauka
experimento MLM-U câmara de descompressão
Porta de acoplamento russa
via adaptador temporário [a]
porto de ancoragem russo
porto de ancoragem russo
Matriz solar
(parcialmente retraída)
Zarya FGB
(primeiro módulo)
Matriz solar
(parcialmente retraída)
Rassvet
(MRM-1)
porto de ancoragem russo
PMA 1
Porto de atracação de espaçonaves de carga

compartimento de carga Leonardo

habitat BEAM
Quest
airlock
Unidade
Nó 1
Tranquilidade
Nó 3

eclusa de bispo
iROSA ESP-2 Cúpula
Painel solar Painel solar radiador de calor radiador de calor Painel solar Painel solar iROSA
ELC 2 , AMS treliça Z1 ELC 3
Treliça S5/6 Treliça S3/S4 Treliça S1 Treliça S0 Treliça P1 Treliça P3/P4 Treliça P5/6
ELC 4 , ESP 3 ELC 1
Braço robótico Dextre
braço robótico Canadarm2
Painel solar Painel solar Painel solar iROSA Painel solar iROSA
iROSA ESP-1
laboratório do destino

Baía de carga de logística Kibō
iROSA Adaptador de encaixe IDA 3
Porto de atracação de espaçonaves de carga
Porta de ancoragem PMA 3
braço robótico Kibo
Cargas externas
laboratório colombo
Nó Harmonia
2

Laboratório Kibo
Plataforma externa Kibo
Módulos Axiom Porta de ancoragem PMA 2
Adaptador de encaixe IDA 2

Módulos pressurizados

Zarya vista pelo Ônibus Espacial Endeavour durante a STS-88

Zarya

Zarya ( russo : Заря , lit. 'Dawn'), também conhecido como Functional Cargo Block ou FGB (do russo: "Функционально-грузовой блок" , lit. ' Funktsionalno-gruzovoy blok ' ou ФГБ ), é o primeiro módulo da ISS ter sido lançado. O FGB forneceu energia elétrica, armazenamento, propulsão e orientação para a ISS durante o estágio inicial de montagem. Com o lançamento e montagem em órbita de outros módulos com funcionalidade mais especializada, o Zarya, a partir de agosto de 2021 , é usado principalmente para armazenamento, tanto no interior da seção pressurizada quanto nos tanques de combustível montados externamente. O Zarya é um descendente da espaçonave TKS projetada para o programa russo Salyut . O nome Zarya ("Dawn") foi dado ao FGB porque significava o início de uma nova era de cooperação internacional no espaço. Embora tenha sido construído por uma empresa russa, é propriedade dos Estados Unidos.

Unidade vista pelo Ônibus Espacial Endeavour durante a STS-88

Unidade

O módulo de conexão Unity , também conhecido como Node 1, é o primeiro componente da ISS construído nos EUA. Ele conecta os segmentos russo e americano da estação e é onde a tripulação faz as refeições juntos.

O módulo tem formato cilíndrico, com seis locais de atracação ( a vante , a , a bombordo , a estibordo , o zênite e o nadir ) facilitando as conexões com outros módulos. O Unity mede 4,57 metros (15,0 pés) de diâmetro, tem 5,47 metros (17,9 pés) de comprimento, é feito de aço e foi construído para a NASA pela Boeing em uma fábrica no Marshall Space Flight Center em Huntsville, Alabama . Unity é o primeiro dos três módulos de conexão; os outros dois são Harmonia e Tranquilidade .

Zvezda visto pelo Ônibus Espacial Endeavour durante a STS-97

Zvezda

Zvezda (russo: Звезда , que significa "estrela"), Salyut DOS-8 , também é conhecido como Módulo de Serviço Zvezda . Foi o terceiro módulo lançado à estação, e fornece todos os sistemas de suporte de vida da estação , alguns dos quais complementados no USOS, bem como alojamento para dois tripulantes. É o centro estrutural e funcional do Segmento Orbital Russo , que é a parte russa da ISS. A tripulação se reúne aqui para lidar com emergências na estação.

O módulo foi fabricado pela RKK Energia , com grande subcontratação da GKNPTs Khrunichev. O Zvezda foi lançado em um foguete Proton em 12 de julho de 2000 e acoplado ao módulo Zarya em 26 de julho de 2000.

O módulo Destiny sendo instalado na ISS

Destino

O módulo Destiny , também conhecido como US Lab, é a principal instalação operacional para cargas úteis de pesquisa dos EUA a bordo da ISS. Ele foi atracado ao módulo Unity e ativado por um período de cinco dias em fevereiro de 2001. Destiny é a primeira estação de pesquisa orbital operacional permanente da NASA desde que o Skylab foi desocupado em fevereiro de 1974. A Boeing Company iniciou a construção do 14,5 toneladas (32.000 lb) laboratório de pesquisa em 1995 no Michoud Assembly Facility e depois no Marshall Space Flight Center em Huntsville, Alabama. Destiny foi enviado para o Centro Espacial Kennedy na Flórida em 1998 e entregue à NASA para os preparativos de pré-lançamento em agosto de 2000. Foi lançado em 7 de fevereiro de 2001, a bordo do ônibus espacial Atlantis no STS-98 . Os astronautas trabalham dentro da instalação pressurizada para conduzir pesquisas em vários campos científicos. Cientistas de todo o mundo usariam os resultados para aprimorar seus estudos em medicina, engenharia, biotecnologia, física, ciência dos materiais e ciências da Terra.

Quest Joint Airlock Module

Busca

O Joint Airlock (também conhecido como "Quest") é fornecido pelos EUA e fornece a capacidade para Atividade Extraveicular (EVA) baseada na ISS usando uma Unidade de Mobilidade Extraveicular (EMU) dos EUA ou trajes russos Orlan EVA. Antes do lançamento desta câmara de descompressão, os EVAs eram executados do Ônibus Espacial dos EUA (enquanto atracado) ou da Câmara de Transferência no Módulo de Serviço. Devido a uma variedade de diferenças de sistema e design, apenas trajes espaciais dos EUA poderiam ser usados ​​no Ônibus Espacial e apenas trajes russos poderiam ser usados ​​no Módulo de Serviço. O Joint Airlock alivia esse problema de curto prazo, permitindo que um (ou ambos) sistemas de trajes espaciais sejam usados. O Joint Airlock foi lançado na ISS-7A / STS-104 em julho de 2001 e foi anexado à porta de atracação direita do Nó 1. O Joint Airlock tem 20 pés de comprimento, 13 pés de diâmetro e pesa 6,5 ​​toneladas. O Joint Airlock foi construído pela Boeing no Marshall Space Flight Center. A Joint Airlock foi lançada com o Conjunto de Gás de Alta Pressão. O Conjunto de Gás de Alta Pressão foi montado na superfície externa da Eclusa de Ar Conjunta e dará suporte às operações de EVAs com gases respiratórios e aumentará o sistema de reabastecimento de gás do Módulo de Serviço. O Joint Airlock tem dois componentes principais: uma câmara de descompressão da tripulação a partir da qual os astronautas e cosmonautas saem da ISS e uma eclusa de equipamento projetada para armazenar equipamentos EVA e para os chamados "acampamentos" noturnos, nos quais o nitrogênio é expurgado dos corpos dos astronautas durante a noite, à medida que a pressão cai. preparação para caminhadas espaciais no dia seguinte. Isso alivia as curvas à medida que os astronautas são repressurizados após o EVA.

A câmara de ar da tripulação foi derivada da câmara de ar externa do Ônibus Espacial. É equipado com iluminação, corrimãos externos e Conjunto de Interface Umbilical (UIA). O UIA está localizado em uma parede da câmara de descompressão da tripulação e fornece uma linha de abastecimento de água, uma linha de retorno de águas residuais e uma linha de suprimento de oxigênio. O UIA também fornece equipamentos de comunicação e interfaces de energia para trajes espaciais e pode suportar dois trajes espaciais simultaneamente. Podem ser dois trajes espaciais EMU americanos, dois trajes espaciais russos ORLAN ou um de cada design.

Poisk

Poisk (russo: По́иск , lit. 'Search') foi lançado em 10 de novembro de 2009 acoplado a uma espaçonave Progress modificada , chamada Progress M-MIM2 , em um foguete Soyuz-U da Plataforma de Lançamento 1 no Cosmódromo de Baikonur no Cazaquistão . Poisk é usado como o módulo de câmara de ar russo, contendo duas escotilhas EVA idênticas. Uma escotilha de abertura externa na estação espacial Mir falhou depois de se abrir muito rápido após o destravamento, devido a uma pequena quantidade de pressão de ar restante na câmara. Todas as escotilhas EVA na ISS abrem para dentro e são vedadas por pressão. Poisk é usado para armazenar, consertar e reformar trajes Orlan russos e fornece entrada de contingência para a tripulação que usa os trajes americanos um pouco mais volumosos. A porta de acoplamento mais externa do módulo permite o acoplamento das espaçonaves Soyuz e Progress e a transferência automática de propulsores de e para o armazenamento no ROS. Desde a partida do módulo Pirs idêntico em 26 de julho de 2021, Poisk serviu como a única eclusa de ar no ROS.

Harmony mostrado conectado a Columbus , Kibo e Destiny . rostos PMA-2. Os locais de nadir e zênite estão abertos.

Harmonia

Harmony , também conhecido como Node 2 , é o "centro de utilidades" da ISS. Ele conecta os módulos de laboratório dos Estados Unidos, Europa e Japão, além de fornecer energia elétrica e dados eletrônicos. Cabines de dormir para quatro tripulantes estão alojadas aqui.

O Harmony foi lançado com sucesso ao espaço a bordo do vôo STS-120 do ônibus espacial em 23 de outubro de 2007. Depois de ser temporariamente conectado ao lado bombordo do nó Unity , ele foi movido para seu local permanente na extremidade dianteira do laboratório Destiny em 14 de novembro de 2007 Harmony acrescentou 75,5 m 3 (2.666 pés cúbicos) ao volume vital da estação, um aumento de quase 20 por cento, de 424,8 para 500,2 m 3 ( 15.000 para 17.666 pés cúbicos). Sua instalação bem-sucedida significou que, do ponto de vista da NASA, a estação foi considerada "US Core Complete".

Tranquilidade em 2011

Tranqüilidade

O Tranquility , também conhecido como Node 3, é um módulo da ISS. Ele contém sistemas de controle ambiental, sistemas de suporte à vida , banheiro, equipamentos de ginástica e uma cúpula de observação .

A Agência Espacial Européia e a Agência Espacial Italiana tiveram o Tranquility fabricado pela Thales Alenia Space . Uma cerimônia em 20 de novembro de 2009 transferiu a propriedade do módulo para a NASA. Em 8 de fevereiro de 2010, a NASA lançou o módulo na missão STS-130 do Ônibus Espacial .

O módulo Columbus na ISS

Colombo

Columbus é um laboratório de ciências que faz parte da ISS e é a maior contribuição individual para a estação feita pela Agência Espacial Europeia.

Assim como os módulos Harmony e Tranquility , o laboratório Columbus foi construído em Turim , na Itália, pela Thales Alenia Space . O equipamento funcional e o software do laboratório foram projetados pela EADS em Bremen , Alemanha. Também foi integrado em Bremen antes de voar para o Centro Espacial Kennedy, na Flórida, em um Airbus Beluga . Foi lançado a bordo do ônibus espacial Atlantis em 7 de fevereiro de 2008, no voo STS-122 . Ele é projetado para dez anos de operação. O módulo é controlado pelo Centro de Controle Columbus , localizado no Centro Alemão de Operações Espaciais , parte do Centro Aeroespacial Alemão em Oberpfaffenhofen perto de Munique , Alemanha.

A Agência Espacial Européia gastou 1,4 bilhão (cerca de US$ 2 bilhões) na construção do Columbus , incluindo os experimentos que realiza e a infraestrutura de controle terrestre necessária para operá-los.

Kibō Exposed Facility à direita

Kibo

O Japanese Experiment Module (JEM), apelidado de Kibō (きぼう, Kibō , Hope) , é um módulo científico japonês para a Estação Espacial Internacional (ISS) desenvolvido pela JAXA. É o maior módulo único da ISS e está conectado ao módulo Harmony . As duas primeiras peças do módulo foram lançadas nas missões do Ônibus Espacial STS-123 e STS-124 . O terceiro e último componente foi lançado no STS-127 .

As janelas da Cúpula com portadas abertas

Cúpula

A Cúpula é um módulo observatório da ISS construído pela ESA . Seu nome deriva da palavra italiana cúpula , que significa " cúpula ". Suas sete janelas são usadas para realizar experimentos, ancoragens e observações da Terra. Foi lançado a bordo da missão STS-130 do ônibus espacial em 8 de fevereiro de 2010 e anexado ao módulo Tranquility (nó 3). Com a cúpula anexada, a montagem da ISS atingiu 85% de conclusão. A janela central da Cúpula tem um diâmetro de 80 cm (31 pol.).

Módulo Rassvet com equipamento MLM (composto por câmara experimental, radiadores RTOd e posto de trabalho ERA) no KSC

Rassvet

Rassvet ( russo : Рассвет ; lit. "amanhecer"), também conhecido como Mini-Research Module 1 (MRM-1) ( russo : Малый исследовательский модуль , МИМ 1 ) e anteriormente conhecido como Docking Cargo Module (DCM), é um componente da Estação Espacial Internacional (ISS). O design do módulo é semelhante ao Mir Docking Module lançado no STS-74 em 1995. Rassvet é usado principalmente para armazenamento de carga e como uma porta de acoplamento para espaçonaves visitantes. Ele voou para a ISS a bordo do ônibus espacial Atlantis na missão STS-132 em 14 de maio de 2010 e foi conectado à ISS em 18 de maio de 2010. A escotilha conectando Rassvet com a ISS foi aberta pela primeira vez em 20 de maio de 2010. Em 28 de junho Em 2010, a espaçonave Soyuz TMA-19 realizou o primeiro acoplamento com o módulo.

Equipamentos MLM

Equipamentos MLM em Rassvet
Uma visão de grande angular do novo módulo (atrás do Rassvet ) conectado ao ROS visto da cúpula

Em maio de 2010, o equipamento para Nauka foi lançado no STS-132 (como parte de um acordo com a NASA) e entregue pelo ônibus espacial Atlantis . Pesando 1,4 tonelada, o equipamento foi acoplado na parte externa do Rassvet (MRM-1). Incluía uma junta de cotovelo sobressalente para o braço robótico europeu (ERA) (que foi lançado com Nauka ) e um posto de trabalho portátil ERA usado durante EVAs, bem como radiador de calor RTOd, hardware interno e uma câmara de ar experimental para lançamento de CubeSats a serem posicionados na porta de encaminhamento passiva modificada perto da extremidade nadir do módulo Nauka .

Porta dianteira passiva modificada para câmara de descompressão experimental perto da extremidade nadir de Nauka

O radiador RTOd será usado para adicionar capacidade de resfriamento adicional ao Nauka , o que permitirá que o módulo hospede mais experimentos científicos. A eclusa será usada apenas para passar experimentos dentro e fora do módulo, com o auxílio do ERA – muito semelhante à eclusa japonesa e Nanoracks Bishop Airlock no segmento americano da estação.

O ERA será usado para remover o radiador RTOd e a eclusa de ar de Rassvet e transferi-los para Nauka . Espera-se que este processo demore vários meses. Uma plataforma de trabalho portátil também será transferida, que pode ser anexada ao final do ERA para permitir que os cosmonautas "cavalguem" no final do braço durante as caminhadas espaciais.

Outro equipamento de MLM é uma interface de carga útil externa de 4 segmentos chamada meios de fixação de cargas grandes (Sredstva Krepleniya Krupnogabaritnykh Obyektov, SKKO). Entregue em duas partes para Nauka pela Progress MS-18 (parte LCCS) e Progress MS-21 (parte SCCCS) como parte do processo de equipamento de ativação do módulo. Foi levado para fora e instalado no ponto de base voltado para a popa da ERA em Nauka durante a caminhada espacial VKD-55.

Módulo Permanente Multiuso Leonardo

leonardo

O Leonardo Permanent Multipurpose Module (PMM) é um módulo da Estação Espacial Internacional. Foi levado para o espaço a bordo do ônibus espacial STS-133 em 24 de fevereiro de 2011 e instalado em 1º de março. O Leonardo é usado principalmente para armazenar peças sobressalentes, suprimentos e resíduos na ISS, que até então eram armazenados em vários locais diferentes dentro da estação espacial. É também a área de higiene pessoal dos astronautas que vivem no Segmento Orbital dos Estados Unidos . O PMM Leonardo era um Módulo Logístico Multifuncional (MPLM) antes de 2011, mas foi modificado para sua configuração atual. Anteriormente, era um dos dois MPLM usados ​​para trazer carga de e para a ISS com o Ônibus Espacial. O módulo recebeu o nome do polímata italiano Leonardo da Vinci .

Módulo de atividade expansível Bigelow

Progressão da expansão da BEAM

O Bigelow Expandable Activity Module (BEAM) é um módulo de estação espacial expansível experimental desenvolvido pela Bigelow Aerospace , sob contrato com a NASA, para testes como módulo temporário na Estação Espacial Internacional (ISS) de 2016 até pelo menos 2020. Chegou ao A ISS em 10 de abril de 2016, foi atracada na estação em 16 de abril no Tranquility Node 3 e foi expandida e pressurizada em 28 de maio de 2016.

IDA-1 vertical

Adaptadores de encaixe internacionais

O International Docking Adapter (IDA) é um adaptador de sistema de acoplamento de espaçonaves desenvolvido para converter o APAS-95 no NASA Docking System (NDS). Um IDA é colocado em cada um dos dois Adaptadores de acoplamento pressurizados (PMAs) abertos da ISS , ambos conectados ao módulo Harmony .

Dois adaptadores de ancoragem internacionais estão atualmente instalados a bordo da estação. Originalmente, o IDA-1 foi planejado para ser instalado no PMA-2, localizado no porto avançado de Harmony , e o IDA-2 seria instalado no PMA-3 no zênite de Harmony . Depois que o IDA 1 foi destruído em um incidente de lançamento , o IDA-2 foi instalado no PMA-2 em 19 de agosto de 2016, enquanto o IDA-3 foi posteriormente instalado no PMA-3 em 21 de agosto de 2019.

Módulo de câmara NanoRacks Bishop instalado na ISS

Módulo de Eclusa de Ar Bishop

O NanoRacks Bishop Airlock Module é um módulo de airlock financiado comercialmente lançado para a ISS no SpaceX CRS-21 em 6 de dezembro de 2020. O módulo foi construído pela NanoRacks , Thales Alenia Space e Boeing. Ele será usado para implantar CubeSats , pequenos satélites e outras cargas externas para NASA, CASIS e outros clientes comerciais e governamentais.

Nauka

Nauka (russo: Наука , lit. 'Ciência'), também conhecido como Atualização do Módulo de Laboratório Multifuncional (MLM-U), (russo: Многоцелевой лабораторный модуль , усоверше́нствованный, ou МЛММ componente financiado por МЛМ a ISS que foi lançada em 21 de julho de 2021, 14:58 UTC. Nos planos originais da ISS, Nauka deveria usar a localização do Docking and Stowage Module (DSM), mas o DSM foi posteriormente substituído pelo módulo Rassvet e movido para o porto nadir de Zarya . Nauka foi atracado com sucesso ao porto nadir de Zvezda em 29 de julho de 2021, 13:29 UTC, substituindo o módulo Pirs .

Progress MS-17 desencaixando e levando consigo o adaptador de encaixe temporário Nauka nadir

Ele tinha um adaptador de acoplamento temporário em seu porto nadir para missões tripuladas e não tripuladas até a chegada de Prichal, onde pouco antes de sua chegada foi removido por uma espaçonave Progress que partia.

Nauka e Prichal atracados na ISS

Prichal

Prichal , também conhecido como Módulo Uzlovoy ou UM (em russo: Узловой Модуль Причал , lit. 'Nodal Module Berth'), é um módulo em forma de bola de 4 toneladas (8.800 lb) que fornecerá ao segmento russo portos de ancoragem adicionais para receber Soyuz Espaçonaves MS e Progress MS. O UM foi lançado em novembro de 2021. Ele foi integrado a uma versão especial da espaçonave de carga Progress e lançado por um foguete Soyuz padrão, atracando no porto nadir do módulo Nauka . Uma porta está equipada com uma porta de ancoragem híbrida ativa, que permite a ancoragem com o módulo MLM. As cinco portas restantes são híbridos passivos, permitindo o acoplamento de veículos Soyuz e Progress, bem como módulos mais pesados ​​e espaçonaves futuras com sistemas de acoplamento modificados. O módulo de nó foi planejado para servir como o único elemento permanente do Orbital Piloted Assembly and Experiment Complex (OPSEK) cancelado.

Elementos não pressurizados

Detalhamento dos componentes de treliça da ISS mostrando as treliças e todas as ORUs in situ

A ISS possui um grande número de componentes externos que não requerem pressurização. A maior delas é a Integrated Truss Structure (ITS), na qual são montados os principais painéis solares e radiadores térmicos da estação. O ITS consiste em dez segmentos separados formando uma estrutura de 108,5 metros (356 pés) de comprimento.

A estação deveria ter vários componentes externos menores, como seis braços robóticos, três plataformas externas de estiva (ESPs) e quatro transportadores logísticos ExPRESS (ELCs). Embora essas plataformas permitam que experimentos (incluindo o MISSE , o STP-H3 e a Missão de Reabastecimento Robótico ) sejam implantados e conduzidos no vácuo do espaço, fornecendo eletricidade e processando dados experimentais localmente, sua função principal é armazenar unidades de reposição orbital (ORUs) sobressalentes. ). ORUs são peças que podem ser substituídas quando falham ou ultrapassam sua vida útil, incluindo bombas, tanques de armazenamento, antenas e unidades de bateria. Essas unidades são substituídas por astronautas durante o EVA ou por braços robóticos. Várias missões de ônibus espaciais foram dedicadas à entrega de ORUs, incluindo STS-129 , STS-133 e STS-134. Em janeiro de 2011, apenas um outro modo de transporte de ORUs havia sido utilizado – o cargueiro japonês HTV-2  – que entregou um FHRC e CTC-2 por meio de seu Exposed Pallet (EP).

Construção da estrutura treliçada integrada sobre a Nova Zelândia

Existem também instalações de exposição menores montadas diretamente em módulos de laboratório; o Kibō Exposed Facility serve como uma " varanda " externa para o complexo Kibō , e uma instalação no laboratório europeu Columbus fornece energia e conexões de dados para experimentos como o European Technology Exposure Facility e o Atomic Clock Ensemble in Space . Um instrumento de sensoriamento remoto , SAGE III-ISS , foi entregue à estação em fevereiro de 2017 a bordo do CRS-10 , e o experimento NICER foi entregue a bordo do CRS-11 em junho de 2017. A maior carga útil científica montada externamente à ISS é o Alpha Magnetic Espectrômetro (AMS), um experimento de física de partículas lançado no STS-134 em maio de 2011 e montado externamente no ITS. O AMS mede os raios cósmicos para procurar evidências de matéria escura e antimatéria.

A plataforma comercial Bartolomeo External Payload Hosting, fabricada pela Airbus, foi lançada em 6 de março de 2020 a bordo do CRS-20 e anexada ao módulo europeu Columbus . Ele fornecerá 12 slots de carga externa adicionais, complementando os oito nos ExPRESS Logistics Carriers , dez no Kibō e quatro no Columbus . O sistema foi projetado para ser reparado roboticamente e não requer intervenção do astronauta. É nomeado após o irmão mais novo de Cristóvão Colombo.

Braços robóticos e guindastes de carga

O comandante Volkov fica em Pirs de costas para a Soyuz enquanto opera o
guindaste manual Strela (que está segurando o fotógrafo Oleg Kononenko ).
O Dextre , como muitos dos experimentos e braços robóticos da estação, pode ser operado da Terra, permitindo que tarefas sejam executadas enquanto a tripulação dorme.

A estrutura de treliça integrada serve como base para o principal sistema de manipulação remota da estação, o Mobile Servicing System (MSS), que é composto de três componentes principais:

  • Canadarm2 , o maior braço robótico da ISS, tem uma massa de 1.800 kg (4.000 lb) e é usado para: atracar e manipular espaçonaves e módulos no USOS; manter os tripulantes e equipamentos no local durante os EVAs; e mova Dextre para realizar tarefas.
  • Dextre é um manipulador robótico de 1.560 kg (3.440 lb) que possui dois braços e um torso giratório, com ferramentas elétricas, luzes e vídeo para substituir unidades de substituição orbital (ORUs) e executar outras tarefas que exigem controle preciso.
  • O Mobile Base System (MBS) é uma plataforma que anda sobre trilhos ao longo da treliça principal da estação, que serve como base móvel para Canadarm2 e Dextre, permitindo que os braços robóticos alcancem todas as partes do USOS.

Um acessório de garra foi adicionado ao Zarya no STS-134 para permitir que o Canadarm2 se infiltre no Segmento Orbital Russo. Também instalado durante o STS-134 foi o Orbiter Boom Sensor System (OBSS) de 15 m (50 pés), que foi usado para inspecionar placas de proteção térmica em missões do Ônibus Espacial e que pode ser usado na estação para aumentar o alcance do MSS. . A equipe na Terra ou na ISS pode operar os componentes do MSS usando controle remoto, realizando trabalhos fora da estação sem a necessidade de caminhadas espaciais.

O Sistema de Manipulação Remota do Japão , que atende a Kibō Exposed Facility, foi lançado no STS-124 e está conectado ao Kibō Pressurized Module. O braço é semelhante ao braço do Ônibus Espacial, pois está permanentemente preso em uma extremidade e possui um efetor final de travamento para acessórios de garra padrão na outra.

O braço robótico europeu , que atenderá o segmento orbital russo, foi lançado juntamente com o módulo Nauka . O ROS não requer que espaçonaves ou módulos sejam manipulados, pois todas as espaçonaves e módulos se acoplam automaticamente e podem ser descartados da mesma forma. A tripulação usa os dois guindastes de carga Strela ( russo : Стрела́ , lit. 'Arrow') durante os EVAs para mover a tripulação e o equipamento ao redor do ROS. Cada guindaste Strela tem uma massa de 45 kg (99 lb).

Módulo anterior

Pirs

Pirs (russo: Пирс, lit. 'Pier') foi lançado em 14 de setembro de 2001, como ISS Assembly Mission 4R, em um foguete russo Soyuz-U, usando uma espaçonave Progress modificada, Progress M-SO1, como estágio superior. Pirs foi desencaixado pelo Progress MS-16 em 26 de julho de 2021, 10:56 UTC, e saiu de órbita no mesmo dia às 14:51 UTC para abrir espaço para o módulo Nauka ser conectado à estação espacial. Antes de sua partida, o Pirs serviu como a principal eclusa russa na estação, sendo usado para armazenar e reformar os trajes espaciais russos Orlan.

O módulo Pirs anexado ao ISS
O compartimento de acoplamento do ISS-65 Pirs é separado da Estação Espacial.

Componentes planejados

segmento de axioma

Em janeiro de 2020, a NASA concedeu à Axiom Space um contrato para construir um módulo comercial para a ISS com data de lançamento para 2024. O contrato está sob o programa NextSTEP2 . A NASA negociou com a Axiom um contrato firme de preço fixo para construir e entregar o módulo, que será anexado à porta dianteira do módulo Harmony (nó 2) da estação espacial . Embora a NASA tenha encomendado apenas um módulo, a Axiom planeja construir um segmento inteiro composto por cinco módulos, incluindo um módulo de nó, uma instalação orbital de pesquisa e fabricação, um habitat para a tripulação e um "observatório terrestre com grandes janelas". Espera-se que o segmento Axiom aumente consideravelmente as capacidades e o valor da estação espacial, permitindo tripulações maiores e voos espaciais privados por outras organizações. A Axiom planeja converter o segmento em uma estação espacial autônoma assim que a ISS for desativada, com a intenção de que ela funcione como uma sucessora da ISS. O Canadarm 2 também ajudará a atracar os módulos da Estação Espacial Axiom para a ISS e continuará suas operações na Estação Espacial Axiom após a aposentadoria da ISS no final de 2020.

Componentes propostos

xbase

Fabricado pela Bigelow Aerospace . Em agosto de 2016, Bigelow negociou um acordo com a NASA para desenvolver um protótipo terrestre de tamanho real Deep Space Habitation baseado no B330 sob a segunda fase da Next Space Technologies for Exploration Partnerships. O módulo é chamado de Expansível Bigelow Advanced Station Enhancement (XBASE), já que Bigelow espera testar o módulo anexando-o à Estação Espacial Internacional.

Independência-1

Nanoracks , depois de finalizar seu contrato com a NASA, e depois de ganhar o prêmio NextSTEPs Phase II, agora está desenvolvendo seu conceito Independence-1 (anteriormente conhecido como Ixion), que transformaria tanques de foguetes usados ​​em uma área habitável para ser testada no espaço. Na primavera de 2018, a Nanoracks anunciou que Ixion agora é conhecido como Independence-1, o primeiro 'posto avançado' do programa Space Outpost da Nanoracks.

Demonstração da Centrífuga Nautilus-X

Se produzida, esta centrífuga será a primeira demonstração no espaço de centrífuga em escala suficiente para efeitos artificiais de g parcial. Ele será projetado para se tornar um módulo de sono para a tripulação da ISS.

Componentes cancelados

O módulo Habitação cancelado em construção em Michoud em 1997

Vários módulos planejados para a estação foram cancelados ao longo do programa da ISS. As razões incluem restrições orçamentárias, os módulos se tornando desnecessários e redesenhos da estação após o desastre de Columbia em 2003 . O Módulo de Acomodações da Centrífuga dos EUA teria hospedado experimentos científicos em vários níveis de gravidade artificial . O Módulo de Habitação dos EUA teria servido como alojamento da estação. Em vez disso, os alojamentos agora estão espalhados por toda a estação. O Módulo de Controle Interino dos EUA e o Módulo de Propulsão da ISS teriam substituído as funções do Zvezda em caso de falha no lançamento. Dois módulos de pesquisa russos foram planejados para pesquisa científica. Eles teriam atracado em um módulo de ancoragem universal russo . A Russian Science Power Platform teria fornecido energia ao Segmento Orbital Russo independentemente dos painéis solares ITS.

Módulos de energia científica 1 e 2 (componentes reaproveitados)

Science Power Module 1 ( SPM-1 , também conhecido como NEM-1 ) e Science Power Module 2 ( SPM-2 , também conhecido como NEM-2 ) são módulos que foram originalmente planejados para chegar à ISS antes de 2024, e encaixe no módulo Prichal , que atualmente está ancorado no módulo Nauka . Em abril de 2021, a Roscosmos anunciou que o NEM-1 seria reaproveitado para funcionar como o módulo central da proposta Estação de Serviço Orbital Russa (ROSS), lançando não antes de 2027 e atracando no módulo de voo livre Nauka antes ou depois da ISS. foi desorbitado. O NEM-2 pode ser convertido em outro módulo "base" principal, que seria lançado em 2028.

Sistemas de bordo

Suporte de vida

Os sistemas críticos são o sistema de controle da atmosfera, o sistema de abastecimento de água, as instalações de abastecimento de alimentos, os equipamentos de saneamento e higiene e os equipamentos de detecção e extinção de incêndios. Os sistemas de suporte de vida do Segmento Orbital Russo estão contidos no módulo de serviço Zvezda . Alguns desses sistemas são complementados por equipamentos no USOS. O laboratório Nauka possui um conjunto completo de sistemas de suporte à vida.

Sistemas de controle atmosférico

Um diagrama de fluxo mostrando os componentes do sistema de suporte de vida da ISS.
As interações entre os componentes do Sistema de Suporte de Vida e Controle Ambiental da ISS (ECLSS)

A atmosfera a bordo da ISS é semelhante à da Terra . A pressão de ar normal na ISS é de 101,3 kPa (14,69 psi); igual ao nível do mar na Terra. Uma atmosfera semelhante à da Terra oferece benefícios para o conforto da tripulação e é muito mais segura do que uma atmosfera de oxigênio puro, devido ao aumento do risco de um incêndio como o responsável pelas mortes da tripulação da Apollo 1 . As condições atmosféricas semelhantes à da Terra foram mantidas em todas as espaçonaves russas e soviéticas.

O sistema Elektron a bordo do Zvezda e um sistema semelhante em Destiny geram oxigênio a bordo da estação. A tripulação tem uma opção de backup na forma de cilindros de oxigênio engarrafado e Geração de Oxigênio de Combustível Sólido (SFOG), um sistema gerador de oxigênio químico . O dióxido de carbono é removido do ar pelo sistema Vozdukh em Zvezda . Outros subprodutos do metabolismo humano, como metano do intestino e amônia do suor, são removidos por filtros de carvão ativado .

Parte do sistema de controle de atmosfera ROS é o suprimento de oxigênio. A redundância tripla é fornecida pela unidade Elektron, geradores de combustível sólido e oxigênio armazenado. O suprimento primário de oxigênio é a unidade Elektron que produz O 2 e H 2 por eletrólise da água e libera H 2 ao mar. O sistema de 1 kW (1,3 hp) usa aproximadamente um litro de água por tripulante por dia. Essa água é trazida da Terra ou reciclada de outros sistemas. A Mir foi a primeira espaçonave a usar água reciclada para a produção de oxigênio. O suprimento secundário de oxigênio é fornecido pela queima de cartuchos Vika produtores de oxigênio (consulte também ISS ECLSS ). Cada 'vela' leva de 5 a 20 minutos para se decompor a 450–500 °C (842–932 °F), produzindo 600 litros (130 imp gal; 160 US gal) de O 2 . Esta unidade é operada manualmente.

O Segmento Orbital dos EUA tem suprimentos redundantes de oxigênio, de um tanque de armazenamento pressurizado no módulo Quest airlock entregue em 2001, complementado dez anos depois pelo Advanced Closed-Loop System (ACLS) construído pela ESA no módulo Tranquility (Nó 3), que produz O 2 por eletrólise. O hidrogênio produzido é combinado com o dióxido de carbono da atmosfera da cabine e convertido em água e metano.

Controle de potência e térmico

Painéis solares russos, iluminados pelo pôr do sol
Um dos oito pares montados em treliça de matrizes solares USOS
Novo painel solar da ISS visto de uma câmera de zoom no P6 Truss

Painéis solares de dupla face fornecem energia elétrica para a ISS. Essas células bifaciais coletam a luz solar direta de um lado e a luz refletida da Terra do outro, e são mais eficientes e operam a uma temperatura mais baixa do que as células unilaterais comumente usadas na Terra.

O segmento russo da estação, como a maioria das espaçonaves, usa 28  V  CC de baixa tensão de dois painéis solares rotativos montados em Zvezda . O USOS usa 130–180 V CC do painel fotovoltaico USOS, a energia é estabilizada e distribuída em 160 V CC e convertida para 124 V CC exigida pelo usuário. A tensão de distribuição mais alta permite condutores menores e mais leves, em detrimento da segurança da tripulação. Os dois segmentos da estação compartilham energia com os conversores.

Os painéis solares USOS são organizados em quatro pares de asas, para uma produção total de 75 a 90 kilowatts. Essas matrizes normalmente rastreiam o Sol para maximizar a geração de energia. Cada array tem cerca de 375 m 2 (4.036 pés quadrados) de área e 58 m (190 pés) de comprimento. Na configuração completa, os painéis solares rastreiam o Sol girando o gimbal alfa uma vez por órbita; o estabilizador beta segue mudanças mais lentas no ângulo do Sol em relação ao plano orbital. O modo Night Glider alinha os painéis solares paralelos ao solo à noite para reduzir o arrasto aerodinâmico significativo na altitude orbital relativamente baixa da estação.

A estação originalmente usava baterias recarregáveis ​​de níquel-hidrogênio ( NiH 2 ) para energia contínua durante os 45 minutos de cada órbita de 90 minutos em que é eclipsada pela Terra. As baterias são recarregadas no lado diurno da órbita. Eles tinham uma vida útil de 6,5 anos (mais de 37.000 ciclos de carga/descarga) e eram substituídos regularmente durante os 20 anos previstos de vida útil da estação. A partir de 2016, as baterias de níquel-hidrogênio foram substituídas por baterias de íon-lítio , que devem durar até o final do programa da ISS.

Os grandes painéis solares da estação geram uma alta diferença de potencial entre a estação e a ionosfera. Isso pode causar arcos através de superfícies isolantes e pulverização catódica de superfícies condutoras à medida que os íons são acelerados pela bainha de plasma da espaçonave. Para mitigar isso, as unidades de contator de plasma criam caminhos de corrente entre a estação e o plasma do espaço ambiente.

Diagrama do Sistema de Controle Térmico Ativo Externo da ISS (EATCS)

Os sistemas e experimentos da estação consomem uma grande quantidade de energia elétrica, quase toda convertida em calor. Para manter a temperatura interna dentro dos limites viáveis, um sistema de controle térmico passivo (PTCS) é feito de materiais de superfície externa, isolamento como MLI e tubos de calor. Se o PTCS não puder acompanhar a carga de calor, um Sistema Externo de Controle Térmico Ativo (EATCS) mantém a temperatura. O EATCS consiste em um circuito interno de refrigerante de água não tóxico usado para resfriar e desumidificar a atmosfera, que transfere o calor coletado para um circuito externo de amônia líquida. Dos trocadores de calor, a amônia é bombeada para radiadores externos que emitem calor como radiação infravermelha e depois de volta para a estação. O EATCS fornece resfriamento para todos os módulos pressurizados dos EUA, incluindo Kibō e Columbus , bem como a principal distribuição eletrônica de energia das treliças S0, S1 e P1. Pode rejeitar até 70 kW. Isso é muito mais do que os 14 kW do Early External Active Thermal Control System (EEATCS) por meio do Early Ammonia Servicer (EAS), que foi lançado no STS-105 e instalado no P6 Truss.

Comunicações e computadores

Diagrama mostrando os links de comunicação entre a ISS e outros elementos.
Os sistemas de comunicação usados ​​pelo ISS
* Luch e o ônibus espacial não estão em uso a partir de 2020.

As comunicações de rádio fornecem links de telemetria e dados científicos entre a estação e os centros de controle da missão . Os links de rádio também são usados ​​durante os procedimentos de encontro e atracação e para comunicação de áudio e vídeo entre tripulantes, controladores de voo e familiares. Como resultado, a ISS está equipada com sistemas de comunicação interna e externa usados ​​para diferentes propósitos.

O Segmento Orbital Russo se comunica diretamente com o solo através da antena Lira montada no Zvezda . A antena Lira também tem a capacidade de usar o sistema de satélite de retransmissão de dados Luch . Este sistema caiu em desuso durante a década de 1990 e, portanto, não foi usado durante os primeiros anos da ISS, embora dois novos satélites Luch - Luch -5A e Luch -5B - tenham sido lançados em 2011 e 2012, respectivamente, para restaurar a capacidade operacional da ISS. sistema. Outro sistema de comunicações russo é o Voskhod-M , que permite comunicações telefônicas internas entre Zvezda , Zarya , Pirs , Poisk e USOS e fornece um link de rádio VHF para centros de controle de solo por meio de antenas no exterior de Zvezda .

O US Orbital Segment (USOS) faz uso de dois links de rádio separados: sistemas de banda S (áudio, telemetria, comando – localizado na treliça P1/S1) e banda Ku ( áudio , vídeo e dados – localizados na treliça Z1 ). . Essas transmissões são roteadas através do Sistema de Satélite de Rastreamento e Retransmissão de Dados dos Estados Unidos (TDRSS) em órbita geoestacionária , permitindo comunicações quase contínuas em tempo real com Christopher C. Kraft Jr. Centro de Controle de Missão (MCC-H) em Houston . Os canais de dados para o Canadarm2, o laboratório europeu Columbus e os módulos Kibō japoneses foram originalmente roteados através dos sistemas de banda S e Ku, com o European Data Relay System e um sistema japonês semelhante destinado a eventualmente complementar o TDRSS nesta função. As comunicações entre os módulos são realizadas em uma rede sem fio interna .

Uma série de laptops no laboratório dos EUA
Computadores laptop cercam o console Canadarm2.
Uma mensagem de erro exibe um problema com o disco rígido do laptop ISS.

O rádio UHF é usado por astronautas e cosmonautas conduzindo EVAs e outras espaçonaves que se acoplam ou desencaixam da estação. Espaçonaves automatizadas são equipadas com seus próprios equipamentos de comunicação; o ATV usa um laser conectado à espaçonave e o Equipamento de Comunicação de Proximidade conectado ao Zvezda para acoplar com precisão à estação.

A ISS está equipada com cerca de 100 laptops IBM/Lenovo ThinkPad e HP ZBook 15 . Os laptops executam os sistemas operacionais Windows 95 , Windows 2000 , Windows XP , Windows 7 , Windows 10 e Linux . Cada computador é uma compra comercial pronta para uso que é então modificado para segurança e operação, incluindo atualizações para conectores, resfriamento e energia para acomodar o sistema de energia de 28 Vcc da estação e o ambiente sem peso. O calor gerado pelos laptops não aumenta, mas estagna ao redor do laptop, portanto é necessária ventilação forçada adicional. Os laptops do Sistema de Computador Portátil (PCS) conectam-se ao computador Primário de Comando e Controle (C&C MDM) como terminais remotos por meio de um adaptador USB para 1553 . Os laptops do Station Support Computer (SSC) a bordo da ISS são conectados à LAN sem fio da estação via Wi-Fi e ethernet, que se conecta ao solo via banda Ku . Embora originalmente fornecesse velocidades de download de 10  Mbit/s e upload de 3 Mbit/s da estação, a NASA atualizou o sistema no final de agosto de 2019 e aumentou as velocidades para 600 Mbit/s. Discos rígidos de laptop ocasionalmente falham e devem ser substituídos. Outras falhas de hardware de computador incluem ocorrências em 2001, 2007 e 2017; algumas dessas falhas exigiram que EVAs substituíssem módulos de computador em dispositivos montados externamente.

O sistema operacional usado para as principais funções da estação é a distribuição Debian Linux . A migração do Microsoft Windows para o Linux foi realizada em maio de 2013 por questões de confiabilidade, estabilidade e flexibilidade.

Em 2017, um SG100 Cloud Computer foi lançado para a ISS como parte da missão OA-7. Foi fabricado pela NCSIST de Taiwan e projetado em colaboração com a Academia Sinica e a National Central University sob contrato da NASA.

Os membros da tripulação da ISS têm acesso à Internet e, portanto, à web . Isso foi ativado pela primeira vez em 2010, permitindo que o astronauta da NASA, TJ Creamer, fizesse o primeiro tweet do espaço. O acesso é feito por meio de um computador habilitado para Internet em Houston, usando o modo de área de trabalho remota , protegendo assim o ISS contra infecções por vírus e tentativas de hackers.

Operações

expedições

Zarya e Unity foram inscritos pela primeira vez em 10 de dezembro de 1998.
Soyuz TM-31 sendo preparada para trazer a primeira tripulação residente para a estação em outubro de 2000

Cada tripulação permanente recebe um número de expedição. As expedições duram até seis meses, desde o lançamento até o desacoplamento, um 'incremento' cobre o mesmo período de tempo, mas inclui espaçonaves de carga e todas as atividades. As expedições 1 a 6 consistiam em tripulações de três pessoas. As expedições 7 a 12 foram reduzidas ao mínimo seguro de duas após a destruição do Shuttle Columbia da NASA . Da Expedição 13, a tripulação aumentou gradualmente para seis por volta de 2010. Com a chegada da tripulação em veículos comerciais dos EUA a partir de 2020, a NASA indicou que o tamanho da expedição pode ser aumentado para sete tripulantes, o número para o qual a ISS foi originalmente projetada.

Gennady Padalka , membro das Expedições 9 , 19/20, 31/32 e 43/44 , e Comandante da Expedição 11 , passou mais tempo no espaço do que qualquer outra pessoa, um total de 878 dias, 11 horas e 29 minutos . Peggy Whitson passou mais tempo no espaço do que qualquer americano, totalizando 665 dias, 22 horas e 22 minutos durante seu tempo nas Expedições 5 , 16 e 50/51/52 .

voos privados

Os viajantes que pagam por sua própria passagem para o espaço são denominados participantes de voos espaciais pela Roscosmos e pela NASA, e às vezes são chamados de "turistas espaciais", um termo que geralmente não gostam. Até 2021, sete turistas espaciais visitaram a ISS; todos os sete foram transportados para a ISS na espaçonave russa Soyuz. Quando as tripulações profissionais mudam em número não divisível pelos três assentos em uma Soyuz, e um tripulante de curta duração não é enviado, o assento sobressalente é vendido pela MirCorp através da Space Adventures. O turismo espacial foi interrompido em 2011, quando o ônibus espacial foi aposentado e o tamanho da tripulação da estação foi reduzido para seis, já que os parceiros contavam com assentos de transporte russo para acesso à estação. Os horários dos voos da Soyuz aumentaram após 2013, permitindo cinco voos da Soyuz (15 assentos) com apenas duas expedições (12 assentos) necessárias. Os assentos restantes seriam vendidos por cerca de US $ 40 milhões para membros do público que pudessem passar em um exame médico. A ESA e a NASA criticaram o voo espacial privado no início da ISS, e a NASA inicialmente resistiu em treinar Dennis Tito , a primeira pessoa a pagar sua própria passagem para a ISS.

Anousheh Ansari se tornou a primeira mulher autofinanciada a voar para a ISS, bem como a primeira iraniana no espaço. Funcionários relataram que sua educação e experiência a tornaram muito mais do que uma turista, e seu desempenho no treinamento foi "excelente". Ela fez estudos russos e europeus envolvendo medicina e microbiologia durante sua estada de 10 dias. O documentário Space Tourists, de 2009, segue sua jornada até a estação, onde ela realizou "um antigo sonho do homem: deixar nosso planeta como uma 'pessoa normal' e viajar para o espaço sideral".

Em 2008, o participante do voo espacial Richard Garriott colocou um geocache a bordo da ISS durante seu voo. Este é atualmente o único geocache não terrestre existente. Ao mesmo tempo, o Immortality Drive , um registro eletrônico de oito sequências de DNA humano digitalizadas , foi colocado a bordo da ISS.

operações da frota

Os navios de carga Dragon e Cygnus foram atracados juntos na ISS pela primeira vez em abril de 2016.
Kounotori 4 do Japão atracando
Veículos do Programa de Tripulação Comercial Starliner e Dragon

Uma grande variedade de espaçonaves tripuladas e não tripuladas têm apoiado as atividades da estação. Os voos para a ISS incluem 37 missões de Ônibus Espacial, 83 espaçonaves de reabastecimento Progress (incluindo os transportes de módulo M-MIM2 , M-SO1 e M-UM modificados), 63 espaçonaves Soyuz tripuladas, 5 ATVs europeus, 9 HTVs japoneses , 1 Boeing Starliner , 30 SpaceX Dragon (ambos tripulados e não tripulados) e 18 missões Cygnus .

Atualmente, existem doze portas de ancoragem disponíveis para espaçonaves visitantes:

  1. Harmonia para a frente (com IDA 2 )
  2. Zênite de harmonia (com IDA 3 )
  3. nadir da harmonia
  4. Unidade nadir
  5. Prichal nadir
  6. Prichal à ré
  7. Prichal avante
  8. Prichal estibordo
  9. porto de Prichal
  10. Nauka para a frente
  11. Poisk zênite
  12. Rassvet nadir
  13. Zvezda à ré

tripulado

Em 30 de dezembro de 2021, 256 pessoas de 20 países visitaram a estação espacial, muitas delas várias vezes. Os Estados Unidos enviaram 158 pessoas, a Rússia enviou 55, 11 eram japoneses, nove canadenses, cinco italianos, quatro franceses, quatro alemães e um da Bélgica, Brasil, Dinamarca, Grã-Bretanha, Cazaquistão, Malásia, Holanda, África do Sul, Coreia do Sul, Espanha, Israel, Suécia e Emirados Árabes Unidos.

desaparafusado

Voos espaciais não tripulados para a ISS são feitos principalmente para entregar carga, no entanto, vários módulos russos também atracaram no posto avançado após lançamentos não tripulados. As missões de reabastecimento normalmente usam a espaçonave russa Progress , antigos ATVs europeus , veículos japoneses Kounotori e as espaçonaves americanas Dragon e Cygnus . O sistema de acoplamento primário para a espaçonave Progress é o sistema automatizado Kurs , com o sistema TORU manual como backup. Os ATVs também usavam Kurs, porém não eram equipados com TORU. O Progress e o antigo ATV podem permanecer ancorados por até seis meses. A outra espaçonave - a japonesa HTV, a SpaceX Dragon (na fase 1 do CRS) e a Northrop Grumman Cygnus - se encontra com a estação antes de ser agarrada usando Canadarm2 e atracada no porto nadir do módulo Harmony ou Unity por um a dois meses . Na fase 2 do CRS, o Cargo Dragon atraca autonomamente em IDA-2 ou IDA-3. Em dezembro de 2020, a espaçonave Progress voou a maioria das missões não tripuladas para a ISS.

A Soyuz MS-22 foi lançada em 2022. Um impacto de micrometeorito em dezembro de 2022 causou um vazamento de refrigerante em seu radiador externo e foi considerado arriscado para pouso humano. Assim, o MS-22 reentrou sem tripulação em 28 de março de 2023 e a Soyuz MS-23 foi lançada sem tripulação em 24 de fevereiro de 2023, para devolver a tripulação do MS-22.

Atualmente atracado/atracado

Renderização dos Lançamentos, Chegadas e Partidas dos Veículos de Visita da ISS. Link ao vivo em nasa.gov.
nave espacial Tipo Missão Localização Chegada ( UTC ) Saída (planejada)
SS Sally Ride Estados Unidos desaparafusado Cygnus NG-18 Unidade nadir 9 de novembro de 2022 março de 2023
Progress MS No. 452 Rússia desaparafusado Progresso MS-22 Zvezda à ré 11 de fevereiro de 2023 2023
Soyuz MS No. 754 Rússia Tripulado/ Não Tripulado Soyuz MS-23 Prichal nadir 26 de fevereiro de 2023 27 de setembro de 2023
Crew Dragon  Endeavor Estados Unidos tripulado Tripulação-6 zênite harmonia 3 de março de 2023 2023
Dragão de Carga  C209 Estados Unidos desaparafusado Spx-27 Harmonia para a frente 16 de março de 2023 2023

Módulos/nave espacial com realocação/instalação pendente

Módulos e espaçonaves Tipo Localização atual Local realocado Data de realocação (planejada)
Radiador Nauka RTOd Rússia Módulo Rassvet estibordo Nauka superior para a frente 2023
Nauka Experiment Airlock Rússia Módulo Rassvet estibordo porta dianteira de Nauka 2023
Posto de trabalho portátil ERA Rússia Módulo Rassvet para a frente Nauka para a frente 2023

Missões agendadas

  • Todas as datas são UTC . As datas são as primeiras datas possíveis e podem mudar.
  • As portas dianteiras estão na frente da estação de acordo com sua direção normal de deslocamento e orientação ( atitude ). A ré está na parte traseira da estação, usada por espaçonaves que impulsionam a órbita da estação. Nadir está mais próximo da Terra, o zênite está no topo. O porto está à esquerda se apontar os pés para a Terra e olhar na direção da viagem; estibordo para a direita.
Missão Data de lançamento ( NET ) nave espacial Tipo Veículo de lançamento Local de lançamento Provedor de lançamento Porto de ancoragem/atracação
Boe-CFT 13 de abril de 2023 Boeing Starliner Calypso tripulado Atlas V N22 Estados Unidos Cabo Canaveral SLC-41 Estados Unidos United Launch Alliance Harmonia para a frente
NG-19 21 de abril de 2023 Cygnus desaparafusado Antares 230+ Estados Unidos Wallops Pad OA Estados Unidos Northrop Grumman Unidade nadir
AX-2 1 de maio de 2023 Crew Dragon tripulado Falcon 9 Bloco 5 Estados Unidos Kennedy LC-39A Estados Unidos SpaceX Harmonia para a frente
Progresso MS-23 24 de maio de 2023 Progress MS No. 453 desaparafusado Soyuz-2.1a Cazaquistão Local Baikonur 31/6 Rússia Roscosmos Poisk zênite
SpX-28 5 de junho de 2023 dragão de carga desaparafusado Falcon 9 Bloco 5 Estados Unidos Kennedy

LC-39A

Estados Unidos SpaceX Harmonia para a frente
Módulo
Soyuz MS-24 junho de 2023 Soyuz MS tripulado Soyuz-2.1a Cazaquistão Local Baikonur 31/6 Rússia Roscosmos Rassvet nadir
Progresso MS-24 23 de agosto de 2023 Progress MS No. 454 desaparafusado Soyuz-2.1a Cazaquistão Local Baikonur 31/6 Rússia Roscosmos Zvezda à ré
SNC-1 terceiro trimestre de 2023 Tenacidade do Caçador de Sonhos desaparafusado Vulcan Centaur VC4L Estados Unidos Cabo Canaveral SLC-41 Estados Unidos United Launch Alliance nadir da harmonia
Equipe SpaceX-7 terceiro trimestre de 2023 Dragão 2 tripulado Falcon 9 Bloco 5 Estados Unidos Kennedy LC-39A Estados Unidos SpaceX Harmonia para a frente
NG-20 H2 2023 Cygnus desaparafusado Falcon 9 Bloco 5 Estados Unidos Kennedy LC-39A Estados Unidos SpaceX Unidade nadir
AX-3 H2 2023 Crew Dragon tripulado Falcon 9 Bloco 5 Estados Unidos Kennedy LC-39A Estados Unidos SpaceX zênite harmonia
SpX-29 dezembro de 2023 dragão de carga desaparafusado Falcon 9 Bloco 5 Estados Unidos Kennedy LC-39A Estados Unidos SpaceX zênite harmonia
Progresso MS-25 1 de dezembro de 2023 Progress MS No. 455 desaparafusado Soyuz-2.1a Cazaquistão Local Baikonur 31/6 Rússia Roscosmos Poisk zênite
HTV-X1 Janeiro de 2024 HIV-X desaparafusado H3-24L Japão Tanegashima LA-Y2 Japão JAXA nadir da harmonia
Starliner-1 início de 2024 Boeing Starliner SC-2 tripulado Atlas V N22 Estados Unidos Cabo Canaveral SLC-41 Estados Unidos United Launch Alliance Harmonia para a frente

Docking

O veículo de reabastecimento Progress M-14M se aproximando da ISS em 2012. Mais de 50 espaçonaves Progress não pilotadas entregaram suprimentos durante a vida útil da estação.

Todas as espaçonaves russas e módulos automotores são capazes de se encontrar e atracar na estação espacial sem intervenção humana usando o sistema de acoplamento de radar Kurs a mais de 200 quilômetros de distância. O ATV europeu usa sensores estelares e GPS para determinar seu curso de interceptação. Quando alcança, ele usa equipamento a laser para reconhecer opticamente o Zvezda , junto com o sistema Kurs para redundância. A tripulação supervisiona essas naves, mas não intervém, exceto para enviar comandos de aborto em emergências. As embarcações de abastecimento Progress e ATV podem permanecer na ISS por seis meses, permitindo grande flexibilidade no tempo da tripulação para carregar e descarregar suprimentos e lixo.

A partir dos programas iniciais da estação, os russos seguiram uma metodologia de atracação automatizada que usava a tripulação em funções de controle ou monitoramento. Embora os custos iniciais de desenvolvimento tenham sido altos, o sistema tornou-se muito confiável com padronizações que fornecem benefícios de custo significativos em operações repetitivas.

A espaçonave Soyuz usada para rotação da tripulação também serve como botes salva-vidas para evacuação de emergência; eles são substituídos a cada seis meses e foram usados ​​após o desastre do Columbia para devolver a tripulação encalhada da ISS. A expedição média requer 2.722 kg de suprimentos e, até 9 de março de 2011, as tripulações consumiram um total de cerca de 22.000 refeições . Os voos de rotação da tripulação da Soyuz e os voos de reabastecimento da Progress visitam a estação em média duas e três vezes, respectivamente, por ano.

Outros veículos atracam em vez de atracar. O veículo de transferência japonês H-II estacionou em órbitas progressivamente mais próximas da estação e, em seguida, aguardou os comandos de 'aproximação' da tripulação, até que estivesse perto o suficiente para um braço robótico agarrar e atracar o veículo ao USOS. As embarcações atracadas podem transferir racks de carga útil de padrão internacional . Espaçonave japonesa atracada por um a dois meses. A atracação Cygnus e SpaceX Dragon foram contratadas para transportar carga para a estação na fase 1 do programa de Serviços de Reabastecimento Comercial .

De 26 de fevereiro de 2011 a 7 de março de 2011, quatro dos parceiros governamentais (Estados Unidos, ESA, Japão e Rússia) tiveram suas espaçonaves (NASA Shuttle, ATV, HTV, Progress e Soyuz) atracadas na ISS, a única vez que isso aconteceu data. Em 25 de maio de 2012, a SpaceX entregou a primeira carga comercial com uma espaçonave Dragon.

Iniciar e encaixar janelas

Antes do acoplamento de uma espaçonave à ISS, o controle de navegação e atitude ( GNC ) é entregue ao controle de solo do país de origem da espaçonave. O GNC está configurado para permitir que a estação flutue no espaço, em vez de disparar seus propulsores ou girar usando giroscópios. Os painéis solares da estação são virados de lado para a espaçonave que chega, de modo que os resíduos de seus propulsores não danifiquem as células. Antes de sua aposentadoria, os lançamentos do Shuttle costumavam ter prioridade sobre a Soyuz, com prioridade ocasional dada às chegadas da Soyuz carregando tripulação e cargas críticas de tempo, como materiais de experimentos biológicos.

Reparos

As peças sobressalentes são chamadas de ORUs ; alguns são armazenados externamente em paletes chamados ELCs e ESPs .
Duas matrizes solares pretas e laranja, mostradas desiguais e com um grande rasgo visível.  Um membro da tripulação em um traje espacial, preso ao final de um braço robótico, segura uma treliça entre duas velas solares.
Enquanto ancorado no final do OBSS durante o STS-120 , o astronauta Scott Parazynski realiza reparos improvisados ​​em um painel solar dos EUA que se danificou durante o desdobramento.
Mike Hopkins durante uma caminhada espacial

Unidades de substituição orbital (ORUs) são peças sobressalentes que podem ser prontamente substituídas quando uma unidade passa de sua vida útil ou falha. Exemplos de ORUs são bombas, tanques de armazenamento, caixas controladoras, antenas e unidades de bateria. Algumas unidades podem ser substituídas usando braços robóticos. A maioria é armazenada fora da estação, seja em pequenos paletes chamados ExPRESS Logistics Carriers (ELCs) ou compartilhe plataformas maiores chamadas External Stowage Platforms , que também abrigam experimentos científicos. Ambos os tipos de paletes fornecem eletricidade para muitas peças que podem ser danificadas pelo frio do ambiente e requerem aquecimento. As transportadoras logísticas maiores também possuem conexões de rede local (LAN) para telemetria para conectar experimentos. Uma forte ênfase em estocar USOS com ORU ocorreu por volta de 2011, antes do final do programa de ônibus espaciais da NASA, já que seus substitutos comerciais, Cygnus e Dragon, carregam um décimo a um quarto da carga útil.

Problemas inesperados e falhas afetaram o cronograma de montagem e os cronogramas de trabalho da estação, levando a períodos de capacidade reduzida e, em alguns casos, podem ter forçado o abandono da estação por motivos de segurança. Problemas sérios incluem um vazamento de ar do USOS em 2004, a liberação de fumaça de um gerador de oxigênio Elektron em 2006 e a falha dos computadores no ROS em 2007 durante o STS-117 que deixou a estação sem propulsor, Elektron , Vozdukh e outras operações do sistema de controle ambiental. Neste último caso, descobriu-se que a causa principal era a condensação dentro dos conectores elétricos, levando a um curto-circuito.

Durante o STS-120 em 2007 e após a realocação da treliça P6 e dos painéis solares, observou-se durante o desdobramento que o painel solar havia se rompido e não estava sendo implantado corretamente. Um EVA foi realizado por Scott Parazynski , auxiliado por Douglas Wheelock . Precauções extras foram tomadas para reduzir o risco de choque elétrico, pois os reparos foram realizados com o painel solar exposto à luz solar. Os problemas com a matriz foram seguidos no mesmo ano por problemas com o Solar Alpha Rotary Joint (SARJ) de estibordo, que gira as matrizes no lado estibordo da estação. Vibração excessiva e picos de alta corrente no motor de acionamento da matriz foram observados, resultando na decisão de reduzir substancialmente o movimento do SARJ de estibordo até que a causa fosse compreendida. Inspeções durante EVAs em STS-120 e STS-123 mostraram extensa contaminação de aparas e detritos metálicos na grande engrenagem motriz e danos confirmados nas grandes superfícies metálicas do mancal, então a junta foi travada para evitar mais danos. Reparos nas juntas foram realizados durante a STS-126 com lubrificação e substituição de 11 dos 12 rolamentos da junta.

Em setembro de 2008, danos ao radiador S1 foram notados pela primeira vez nas imagens da Soyuz. Inicialmente, o problema não foi considerado sério. As imagens mostraram que a superfície de um sub-painel se desprendeu da estrutura central subjacente, possivelmente devido ao impacto de micro-meteoróides ou detritos. Em 15 de maio de 2009, a tubulação de amônia do painel do radiador danificado foi mecanicamente desligada do resto do sistema de resfriamento pelo fechamento controlado por computador de uma válvula. A mesma válvula foi usada para liberar a amônia do painel danificado, eliminando a possibilidade de vazamento de amônia. Também é sabido que uma tampa do propulsor do Módulo de Serviço atingiu o radiador S1 após ser alijada durante um EVA em 2008, mas seu efeito, se houver, não foi determinado.

Na madrugada de 1º de agosto de 2010, uma falha no circuito de resfriamento A (estibordo), um dos dois circuitos de resfriamento externos, deixou a estação com apenas metade de sua capacidade normal de resfriamento e redundância zero em alguns sistemas. O problema parecia estar no módulo da bomba de amônia que circula o fluido de resfriamento de amônia. Vários subsistemas, incluindo dois dos quatro CMGs, foram desligados.

As operações planejadas na ISS foram interrompidas por uma série de EVAs para resolver o problema do sistema de resfriamento. Um primeiro EVA em 7 de agosto de 2010, para substituir o módulo da bomba com falha, não foi totalmente concluído devido a um vazamento de amônia em uma das quatro desconexões rápidas. Um segundo EVA em 11 de agosto removeu com sucesso o módulo da bomba com falha. Um terceiro EVA foi necessário para restaurar a funcionalidade normal do Loop A.

O sistema de refrigeração do USOS é em grande parte construído pela empresa norte-americana Boeing, que também é a fabricante da bomba que falhou.

As quatro unidades principais de comutação de barramento (MBSUs, localizadas na treliça S0) controlam o roteamento de energia das quatro alas do painel solar para o restante da ISS. Cada MBSU tem dois canais de energia que alimentam 160 Vcc dos arrays para dois conversores de energia CC para CC (DDCUs) que fornecem a energia de 124 V usada na estação. No final de 2011, o MBSU-1 parou de responder a comandos ou enviar dados confirmando sua integridade. Embora ainda esteja direcionando a energia corretamente, ela foi programada para ser trocada no próximo EVA disponível. Um MBSU sobressalente já estava a bordo, mas um EVA de 30 de agosto de 2012 não foi concluído quando um parafuso sendo apertado para concluir a instalação da unidade sobressalente travou antes que a conexão elétrica fosse assegurada. A perda do MBSU-1 limitou a estação a 75% de sua capacidade normal de energia, exigindo pequenas limitações nas operações normais até que o problema pudesse ser resolvido.

Em 5 de setembro de 2012, em um segundo EVA de seis horas, os astronautas Sunita Williams e Akihiko Hoshide substituíram com sucesso o MBSU-1 e restauraram a ISS para 100% de energia.

Em 24 de dezembro de 2013, os astronautas instalaram uma nova bomba de amônia para o sistema de resfriamento da estação. O sistema de resfriamento defeituoso havia falhado no início do mês, interrompendo muitos dos experimentos científicos da estação. Os astronautas tiveram que enfrentar uma "mini nevasca" de amônia durante a instalação da nova bomba. Foi apenas a segunda caminhada espacial na véspera de Natal na história da NASA.

Centros de controle de missão

Os componentes da ISS são operados e monitorados por suas respectivas agências espaciais em centros de controle de missão em todo o mundo, incluindo RKA Mission Control Center , ATV Control Center , JEM Control Center e HTV Control Center no Tsukuba Space Center , Christopher C. Kraft Jr. Centro de Controle de Missão , Centro de Integração e Operações de Carga Útil , Centro de Controle Columbus e Controle do Sistema de Serviços Móveis .

vida a bordo

Aposentos

A área de estar e de trabalho na Estação Espacial Internacional é maior do que uma casa de seis quartos (completa com seis dormitórios, dois banheiros, uma academia e uma janela saliente com vista de 360 ​​graus).

Atividades da tripulação

Engenheiro Gregory Chamitoff espiando pela janela
Especialistas da missão STS-122 trabalhando em equipamentos robóticos no laboratório dos EUA

Um dia típico para a tripulação começa com o despertar às 06:00, seguido de atividades pós-sono e uma inspeção matinal da estação. A tripulação então toma café da manhã e participa de uma conferência de planejamento diário com o Controle da Missão antes de começar a trabalhar por volta das 08h10. Segue-se o primeiro exercício programado do dia, após o qual a tripulação continua o trabalho até às 13h05. Após um intervalo de uma hora para o almoço, a tarde consiste em mais exercícios e trabalho antes que a tripulação realize suas atividades pré-sono a partir das 19h30, incluindo jantar e conferência da tripulação. O período de sono programado começa às 21h30. Em geral, a tripulação trabalha dez horas por dia durante a semana e cinco horas aos sábados, sendo o restante do tempo próprio para descanso ou recuperação do trabalho.

O fuso horário usado a bordo da ISS é o Tempo Universal Coordenado (UTC). As janelas são cobertas durante a noite para dar a impressão de escuridão porque a estação experimenta 16 amanheceres e entardeceres por dia. Durante as visitas das missões do ônibus espacial, a tripulação da ISS seguiu principalmente o Mission Elapsed Time (MET) do ônibus espacial , que era um fuso horário flexível baseado no horário de lançamento da missão do ônibus espacial.

A estação fornece alojamentos para cada membro da tripulação da expedição, com duas "estações de dormir" no Zvezda , uma em Nauka e mais quatro instaladas em Harmony . Os aposentos USOS são cabines à prova de som privadas, aproximadamente do tamanho de uma pessoa. Os alojamentos da tripulação do ROS em Zvezda incluem uma pequena janela, mas fornecem menos ventilação e isolamento acústico. Um membro da tripulação pode dormir em um quarto de tripulação em um saco de dormir amarrado, ouvir música, usar um laptop e guardar itens pessoais em uma grande gaveta ou em redes presas às paredes do módulo. O módulo também fornece uma lâmpada de leitura, uma prateleira e uma mesa. As equipes visitantes não têm módulo de sono alocado e prendem um saco de dormir a um espaço disponível na parede. É possível dormir flutuando livremente pela estação, mas isso geralmente é evitado devido à possibilidade de esbarrar em equipamentos sensíveis. É importante que as acomodações da tripulação sejam bem ventiladas; caso contrário, os astronautas podem acordar privados de oxigênio e com falta de ar, porque uma bolha de seu próprio dióxido de carbono exalado se formou em torno de suas cabeças. Durante várias atividades da estação e tempos de descanso da tripulação, as luzes da ISS podem ser diminuídas, desligadas e as temperaturas de cor ajustadas.

Alimentação e higiene pessoal

Nove astronautas sentados ao redor de uma mesa coberta de latas abertas de comida amarradas à mesa.  Ao fundo, é visível uma seleção de equipamentos, bem como as paredes cor de salmão do nó Unity.
As tripulações da Expedition 20 e STS-127 desfrutam de uma refeição dentro do Unity .
Mesa de jantar principal no Nó 1
Frutas e vegetais frescos são cultivados na ISS.

No USOS, a maior parte da comida a bordo é selada a vácuo em sacos plásticos; as latas são raras porque são pesadas e caras para transportar. A comida em conserva não é muito apreciada pela tripulação e o sabor é reduzido em microgravidade, então esforços são feitos para tornar a comida mais saborosa, inclusive usando mais temperos do que no cozimento normal. A tripulação aguarda ansiosamente a chegada de qualquer espaçonave da Terra, pois eles trazem frutas e vegetais frescos. É tomado cuidado para que os alimentos não criem migalhas, e os condimentos líquidos são preferidos aos sólidos para evitar a contaminação do equipamento da estação. Cada tripulante tem pacotes de alimentos individuais e os cozinha na cozinha de bordo . A cozinha possui dois aquecedores de alimentos, uma geladeira (adicionada em novembro de 2008) e um dispensador de água que fornece água aquecida e não aquecida. As bebidas são fornecidas como pó desidratado que é misturado com água antes do consumo. As bebidas e sopas são servidas em sacos plásticos com canudos, enquanto os alimentos sólidos são comidos com garfo e faca presos a uma bandeja com ímãs para evitar que flutuem. Qualquer alimento que flutuar, inclusive migalhas, deve ser recolhido para evitar que entupam os filtros de ar da estação e outros equipamentos.

Os chuveiros nas estações espaciais foram introduzidos no início dos anos 1970 no Skylab e na Salyut  3. Na Salyut 6, no início dos anos 1980, a tripulação reclamou da complexidade de tomar banho no espaço, que era uma atividade mensal. A ISS não possui chuveiro; em vez disso, os tripulantes se lavam com jato de água e lenços umedecidos, com sabão dispensado de um recipiente semelhante a um tubo de pasta de dente. As equipes também recebem xampu sem enxágue e pasta de dente comestível para economizar água.

Existem dois banheiros espaciais na ISS, ambos de design russo, localizados em Zvezda e Tranquility . Esses compartimentos de lixo e higiene usam um sistema de sucção acionado por ventilador semelhante ao sistema de coleta de lixo do ônibus espacial. Os astronautas primeiro se prendem ao assento do vaso sanitário, que é equipado com barras de retenção acionadas por mola para garantir uma boa vedação. Uma alavanca opera um potente ventilador e um orifício de sucção se abre: o fluxo de ar leva os resíduos embora. Os resíduos sólidos são coletados em sacos individuais que são armazenados em um recipiente de alumínio. Recipientes cheios são transferidos para a espaçonave Progress para descarte. Os resíduos líquidos são evacuados por uma mangueira conectada à frente do vaso sanitário, com "adaptadores de funil de urina" anatomicamente corretos presos ao tubo para que homens e mulheres possam usar o mesmo banheiro. A urina desviada é coletada e transferida para o Sistema de Recuperação de Água, onde é reciclada em água potável. Em 2021, a chegada do módulo Nauka também trouxe um terceiro banheiro para a ISS.

O banheiro espacial no módulo Zvezda no segmento russo
O banheiro principal do Segmento EUA dentro do módulo Tranquility
* Ambos os banheiros são de design russo.

Saúde e segurança da tripulação

Geral

Em 12 de abril de 2019, a NASA relatou os resultados médicos do Astronaut Twin Study . O astronauta Scott Kelly passou um ano no espaço na ISS, enquanto seu irmão gêmeo passou o ano na Terra. Várias mudanças duradouras foram observadas, inclusive relacionadas a alterações no DNA e na cognição , quando um gêmeo foi comparado ao outro.

Em novembro de 2019, pesquisadores relataram que os astronautas tiveram sérios problemas de fluxo sanguíneo e coágulos enquanto estavam a bordo da ISS, com base em um estudo de seis meses com 11 astronautas saudáveis. Os resultados podem influenciar voos espaciais de longo prazo, incluindo uma missão ao planeta Marte, de acordo com os pesquisadores.

Radiação

Vídeo da Aurora Australis , feito pela tripulação da Expedição 28 em uma passagem ascendente do sul de Madagascar ao norte da Austrália sobre o Oceano Índico

A ISS é parcialmente protegida do ambiente espacial pelo campo magnético da Terra . A uma distância média de cerca de 70.000 km (43.000 milhas) da superfície da Terra, dependendo da atividade solar, a magnetosfera começa a desviar o vento solar ao redor da Terra e da estação espacial. As explosões solares ainda são um perigo para a tripulação, que pode receber apenas alguns minutos de aviso. Em 2005, durante a "tempestade de prótons" inicial de uma explosão solar da classe X-3, a tripulação da Expedição 10 se abrigou em uma parte mais blindada do ROS projetada para esse fim.

Partículas carregadas subatômicas, principalmente prótons de raios cósmicos e vento solar, são normalmente absorvidas pela atmosfera da Terra. Quando interagem em quantidade suficiente, seu efeito é visível a olho nu em um fenômeno chamado aurora . Fora da atmosfera da Terra, as tripulações da ISS são expostas a aproximadamente um milisievert por dia (cerca de um ano de exposição natural na Terra), resultando em um risco maior de câncer. A radiação pode penetrar nos tecidos vivos e danificar o DNA e os cromossomos dos linfócitos ; sendo central para o sistema imunológico , qualquer dano a essas células pode contribuir para a menor imunidade experimentada pelos astronautas. A radiação também tem sido associada a uma maior incidência de catarata em astronautas. Blindagem protetora e medicamentos podem reduzir os riscos a um nível aceitável.

Os níveis de radiação na ISS estão entre 12 e 28,8 mili rads por dia, cerca de cinco vezes maiores do que os experimentados pelos passageiros e tripulantes das companhias aéreas, já que o campo eletromagnético da Terra oferece quase o mesmo nível de proteção contra a radiação solar e outros tipos de radiação na órbita baixa da Terra. como na estratosfera. Por exemplo, em um voo de 12 horas, um passageiro de linha aérea experimentaria 0,1 milisieverts de radiação, ou uma taxa de 0,2 milisieverts por dia; isso é apenas um quinto da taxa experimentada por um astronauta em LEO. Além disso, os passageiros das companhias aéreas experimentam esse nível de radiação por algumas horas de voo, enquanto a tripulação da ISS fica exposta durante toda a estadia a bordo da estação.

Estresse

Cosmonauta Nikolai Budarin trabalhando dentro dos aposentos da tripulação do módulo de serviço Zvezda

Há evidências consideráveis ​​de que os estressores psicossociais estão entre os impedimentos mais importantes para otimizar o moral e o desempenho da tripulação. O cosmonauta Valery Ryumin escreveu em seu diário durante um período particularmente difícil a bordo da estação espacial Salyut 6 : "Todas as condições necessárias para o assassinato são atendidas se você fechar dois homens em uma cabine medindo 18 pés por 20 [5,5 m × 6 m] e deixá-los juntos por dois meses."

O interesse da NASA no estresse psicológico causado pelas viagens espaciais, inicialmente estudado quando suas missões tripuladas começaram, foi reavivado quando os astronautas se juntaram aos cosmonautas na estação espacial russa Mir . Fontes comuns de estresse nas primeiras missões dos EUA incluíam manter alto desempenho sob escrutínio público e isolamento de colegas e familiares. Este último ainda é frequentemente uma causa de estresse na ISS, como quando a mãe do astronauta da NASA Daniel Tani morreu em um acidente de carro e quando Michael Fincke foi forçado a perder o nascimento de seu segundo filho.

Um estudo do voo espacial mais longo concluiu que as três primeiras semanas são um período crítico em que a atenção é prejudicada por causa da demanda para se ajustar à mudança extrema de ambiente. Os voos da tripulação da ISS geralmente duram cerca de cinco a seis meses.

O ambiente de trabalho da ISS inclui ainda mais estresse causado por viver e trabalhar em condições apertadas com pessoas de culturas muito diferentes que falam um idioma diferente. As estações espaciais de primeira geração tinham tripulações que falavam um único idioma; estações de segunda e terceira geração têm equipes de várias culturas que falam vários idiomas. Os astronautas devem falar inglês e russo, e conhecer outros idiomas é ainda melhor.

Devido à falta de gravidade, muitas vezes ocorre confusão. Embora não haja altos e baixos no espaço, alguns membros da tripulação sentem que estão orientados de cabeça para baixo. Eles também podem ter dificuldade em medir distâncias. Isso pode causar problemas como se perder dentro da estação espacial, puxar interruptores na direção errada ou julgar mal a velocidade de um veículo que se aproxima durante a atracação.

Médico

Um homem correndo em uma esteira, sorrindo para a câmera, com cordas elásticas estendendo-se da cintura até as laterais da esteira
Astronauta Frank De Winne , preso à esteira TVIS com cordas elásticas a bordo da ISS

Os efeitos fisiológicos da falta de peso a longo prazo incluem atrofia muscular , deterioração do esqueleto (osteopenia) , redistribuição de fluidos, desaceleração do sistema cardiovascular, diminuição da produção de glóbulos vermelhos, distúrbios do equilíbrio e enfraquecimento do sistema imunológico. Sintomas menores incluem perda de massa corporal e inchaço da face.

O sono é regularmente perturbado na ISS por causa das demandas da missão, como chegada ou partida de espaçonaves. Os níveis de som na estação são inevitavelmente altos. A atmosfera é incapaz de termossifão naturalmente, então os ventiladores são necessários em todos os momentos para processar o ar que estagnaria no ambiente de queda livre (zero-G).

Para evitar alguns dos efeitos adversos no corpo, a estação está equipada com: duas esteiras TVIS (incluindo a COLBERT); o ARED (Advanced Resistive Exercise Device), que permite vários exercícios de levantamento de peso que adicionam músculos sem aumentar (ou compensar) a densidade óssea reduzida dos astronautas; e uma bicicleta estacionária. Cada astronauta passa pelo menos duas horas por dia se exercitando no equipamento. Os astronautas usam cordas elásticas para se prender à esteira.

Perigos ambientais microbiológicos

Moldes perigosos que podem sujar os filtros de ar e água podem se desenvolver a bordo das estações espaciais. Eles podem produzir ácidos que degradam metal, vidro e borracha. Eles também podem ser prejudiciais à saúde da tripulação. Riscos microbiológicos levaram ao desenvolvimento do LOCAD-PTS , que identifica bactérias e fungos comuns mais rapidamente do que os métodos padrão de cultura , que podem exigir que uma amostra seja enviada de volta à Terra. Pesquisadores relataram em 2018, depois de detectar a presença de cinco cepas bacterianas de Enterobacter bugandensis na ISS (nenhuma das quais é patogênica para humanos), que os microorganismos na ISS devem ser cuidadosamente monitorados para continuar garantindo um ambiente medicamente saudável para os astronautas.

A contaminação nas estações espaciais pode ser evitada pela redução da umidade e pelo uso de tintas que contenham produtos químicos que matam o mofo, bem como o uso de soluções anti-sépticas. Todos os materiais usados ​​no ISS são testados quanto à resistência contra fungos .

Em abril de 2019, a NASA informou que um estudo abrangente havia sido realizado sobre os microorganismos e fungos presentes na ISS. Os resultados podem ser úteis para melhorar as condições de saúde e segurança dos astronautas.

Barulho

O voo espacial não é inerentemente silencioso, com níveis de ruído superiores aos padrões acústicos desde as missões Apollo . Por esse motivo, a NASA e os parceiros internacionais da Estação Espacial Internacional desenvolveram metas de controle de ruído e prevenção de perda auditiva como parte do programa de saúde para tripulantes. Especificamente, esses objetivos têm sido o foco principal do Subgrupo Acústico do Painel Multilateral de Operações Médicas (MMOP) da ISS desde os primeiros dias de montagem e operações da ISS. O esforço inclui contribuições de engenheiros acústicos , fonoaudiólogos , higienistas industriais e médicos que compõem o subgrupo de membros da NASA, Roscosmos, Agência Espacial Européia (ESA), Agência de Exploração Aeroespacial Japonesa (JAXA) e Agência Espacial Canadense (CSA). .

Quando comparados a ambientes terrestres, os níveis de ruído incorridos por astronautas e cosmonautas na ISS podem parecer insignificantes e normalmente ocorrem em níveis que não seriam de grande preocupação para a Administração de Segurança e Saúde Ocupacional – raramente atingindo 85 dBA. Mas os membros da tripulação estão expostos a esses níveis 24 horas por dia, sete dias por semana, com missões atuais com duração média de seis meses. Esses níveis de ruído também impõem riscos à saúde e ao desempenho da tripulação na forma de interferência no sono e na comunicação, bem como redução da audibilidade dos alarmes .

Ao longo dos mais de 19 anos de história da ISS, esforços significativos foram feitos para limitar e reduzir os níveis de ruído na ISS. Durante as atividades de projeto e pré-voo, os membros do Subgrupo Acústico escreveram os limites acústicos e os requisitos de verificação, consultados para projetar e escolher as cargas úteis disponíveis mais silenciosas e, em seguida, conduziram testes de verificação acústica antes do lançamento. Durante os voos espaciais, o Subgrupo de Acústica avaliou os níveis de ruído em voo de cada módulo da ISS, produzidos por um grande número de veículos e fontes de ruído de experimentos científicos, para garantir a conformidade com padrões acústicos rígidos. O ambiente acústico na ISS mudou quando módulos adicionais foram adicionados durante sua construção e conforme naves espaciais adicionais chegam à ISS. O Subgrupo de Acústica respondeu a esse cronograma dinâmico de operações projetando e empregando com sucesso coberturas acústicas, materiais absorventes, barreiras acústicas e isoladores de vibração para reduzir os níveis de ruído. Além disso, quando bombas, ventiladores e sistemas de ventilação envelhecem e apresentam níveis de ruído aumentados, esse subgrupo de acústica orientou os gerentes da ISS a substituir os instrumentos mais antigos e barulhentos por tecnologias silenciosas de ventiladores e bombas, reduzindo significativamente os níveis de ruído ambiente .

A NASA adotou critérios de risco de danos mais conservadores (com base nas recomendações do Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional e da Organização Mundial da Saúde ), a fim de proteger todos os membros da tripulação. O Subgrupo de Acústica MMOP ajustou sua abordagem para gerenciar riscos de ruído neste ambiente único, aplicando ou modificando abordagens terrestres para prevenção de perda auditiva para definir esses limites conservadores. Uma abordagem inovadora foi a Ferramenta de Estimativa de Exposição a Ruído (NEET) da NASA, na qual as exposições a ruído são calculadas em uma abordagem baseada em tarefas para determinar a necessidade de dispositivos de proteção auditiva (HPDs). A orientação para o uso de HPDs, seja de uso obrigatório ou recomendado, é então documentada no Inventário de Perigo de Ruído e publicada para referência da tripulação durante suas missões. O Subgrupo de Acústica também rastreia as excedências de ruído da espaçonave, aplica controles de engenharia e recomenda dispositivos de proteção auditiva para reduzir a exposição da tripulação ao ruído. Finalmente, os limiares auditivos são monitorados em órbita, durante as missões.

Não houve mudanças persistentes no limiar auditivo relacionadas à missão entre os tripulantes do Segmento Orbital dos EUA (JAXA, CSA, ESA, NASA) durante o que se aproxima de 20 anos de operações da missão da ISS, ou quase 175.000 horas de trabalho. Em 2020, o Subgrupo Acústico MMOP recebeu o Prêmio Safe-In-Sound de Inovação por seus esforços combinados para mitigar quaisquer efeitos do ruído na saúde.

Fogo e gases tóxicos

Um incêndio a bordo ou um vazamento de gás tóxico são outros perigos potenciais. A amônia é usada nos radiadores externos da estação e pode vazar para os módulos pressurizados.

Órbita

Altitude e inclinação orbital

Gráfico mostrando a mudança de altitude da ISS de novembro de 1998 até novembro de 2018
Animação da órbita da ISS de 14 de setembro de 2018 a 14 de novembro de 2018. A Terra não é mostrada.

A ISS é atualmente mantida em uma órbita quase circular com altitude média mínima de 370 km (230 mi) e máxima de 460 km (290 mi), no centro da termosfera, com uma inclinação de 51,6 graus em relação ao equador da Terra com uma excentricidade de 0,007. Esta órbita foi selecionada porque é a menor inclinação que pode ser alcançada diretamente pelas espaçonaves russas Soyuz e Progress lançadas do Cosmódromo de Baikonur na latitude 46° N sem sobrevoar a China ou lançar estágios de foguetes gastos em áreas habitadas. Ele viaja a uma velocidade média de 28.000 quilômetros por hora (17.000 mph) e completa 15,5 órbitas por dia (93 minutos por órbita). Permitiu-se que a altitude da estação caísse na hora de cada vôo do ônibus espacial da NASA para permitir que cargas mais pesadas fossem transferidas para a estação. Após a aposentadoria do ônibus espacial, a órbita nominal da estação espacial foi elevada em altitude (de cerca de 350 km para cerca de 400 km). Outras espaçonaves de suprimento mais frequentes não requerem esse ajuste, pois são veículos de desempenho substancialmente mais alto.

O arrasto atmosférico reduz a altitude em cerca de 2 km por mês, em média. O reforço orbital pode ser realizado pelos dois motores principais da estação no módulo de serviço Zvezda , ou naves espaciais russas ou européias acopladas à porta traseira do Zvezda . O Veículo de Transferência Automatizado é construído com a possibilidade de adicionar uma segunda porta de atracação à sua extremidade traseira, permitindo que outras embarcações atraquem e impulsionem a estação. Leva aproximadamente duas órbitas (três horas) para que o impulso para uma altitude mais alta seja concluído. A manutenção da altitude da ISS usa cerca de 7,5 toneladas de combustível químico por ano, a um custo anual de cerca de US$ 210 milhões.

Órbitas da ISS, mostradas em abril de 2013

O Segmento Orbital Russo contém o Sistema de Gerenciamento de Dados, que lida com Orientação, Navegação e Controle (ROS GNC) para toda a estação. Inicialmente, Zarya , o primeiro módulo da estação, controlava a estação até pouco tempo depois que o módulo de serviço russo Zvezda atracou e foi transferido o controle. O Zvezda contém o Sistema de Gerenciamento de Dados DMS-R construído pela ESA. Usando dois computadores tolerantes a falhas (FTC), o Zvezda calcula a posição da estação e a trajetória orbital usando sensores de horizonte terrestre redundantes, sensores de horizonte solar, bem como rastreadores solares e estelares. Cada um dos FTCs contém três unidades de processamento idênticas trabalhando em paralelo e fornecem mascaramento avançado de falhas por votação majoritária.

Orientação

Zvezda usa giroscópios ( rodas de reação ) e propulsores para se virar. Os giroscópios não requerem propelente; em vez disso, eles usam eletricidade para 'armazenar' o impulso nos volantes girando na direção oposta ao movimento da estação. O USOS tem seus próprios giroscópios controlados por computador para lidar com sua massa extra. Quando os giroscópios 'saturam' , os propulsores são usados ​​para cancelar o momento armazenado. Em fevereiro de 2005, durante a Expedição 10, um comando incorreto foi enviado ao computador da estação, usando cerca de 14 quilos de propelente antes que a falha fosse notada e corrigida. Quando os computadores de controle de atitude no ROS e USOS falham em se comunicar adequadamente, isso pode resultar em uma rara 'luta de força' onde o computador ROS GNC deve ignorar a contraparte do USOS, que não possui propulsores.

A espaçonave acoplada também pode ser usada para manter a atitude da estação, como para solução de problemas ou durante a instalação da treliça S3/S4 , que fornece energia elétrica e interfaces de dados para os componentes eletrônicos da estação.

Ameaças de detritos orbitais

As baixas altitudes em que a ISS orbita também abrigam uma variedade de detritos espaciais, incluindo estágios de foguetes gastos, satélites extintos, fragmentos de explosão (incluindo materiais de testes de armas anti-satélite), flocos de tinta, escória de motores de foguetes sólidos e refrigerante lançado por satélites movidos a energia nuclear US-A . Esses objetos, além dos micrometeoróides naturais , são uma ameaça significativa. Objetos grandes o suficiente para destruir a estação podem ser rastreados e não são tão perigosos quanto detritos menores. Objetos pequenos demais para serem detectados por instrumentos ópticos e de radar, de aproximadamente 1 cm até tamanho microscópico, chegam a trilhões. Apesar de seu pequeno tamanho, alguns desses objetos são uma ameaça por causa de sua energia cinética e direção em relação à estação. Tripulantes de caminhada espacial em trajes espaciais também correm o risco de danos aos trajes e consequente exposição ao vácuo .

Painéis balísticos, também chamados de blindagem de micrometeoritos, são incorporados à estação para proteger seções pressurizadas e sistemas críticos. O tipo e a espessura desses painéis dependem de sua exposição prevista a danos. Os escudos e a estrutura da estação têm designs diferentes no ROS e no USOS. No USOS, Whipple Shields são usados. Os módulos do segmento dos EUA consistem em uma camada interna feita de alumínio de 1,5 a 5,0 cm de espessura (0,59 a 1,97 pol.) , Camadas intermediárias de 10 cm de espessura (3,9 pol.) De Kevlar e Nextel (um tecido cerâmico) e uma camada externa de aço inoxidável , que faz com que os objetos se quebrem em uma nuvem antes de atingir o casco, espalhando assim a energia do impacto. No ROS, uma tela honeycomb de polímero reforçado com fibra de carbono é espaçada do casco, uma tela honeycomb de alumínio é espaçada a partir dela, com uma cobertura de isolamento térmico a vácuo de tela e um pano de vidro por cima.

Os detritos espaciais são rastreados remotamente a partir do solo e a tripulação da estação pode ser notificada. Se necessário, os propulsores do Segmento Orbital Russo podem alterar a altitude orbital da estação, evitando os detritos. Essas manobras de prevenção de detritos (DAMs) não são incomuns, ocorrendo se os modelos computacionais mostrarem que os detritos se aproximarão dentro de uma certa distância de ameaça. Dez DAMs foram realizados até o final de 2009. Normalmente, um aumento na velocidade orbital da ordem de 1 m/s é usado para elevar a órbita em um ou dois quilômetros. Se necessário, a altitude também pode ser reduzida, embora tal manobra desperdice propelente. Se uma ameaça de detritos orbitais for identificada tarde demais para que um DAM seja conduzido com segurança, a tripulação da estação fecha todas as escotilhas a bordo da estação e recua para sua espaçonave para poder evacuar caso a estação seja seriamente danificada pelo destroços. Esta evacuação parcial da estação ocorreu em 13 de março de 2009, 28 de junho de 2011, 24 de março de 2012 e 16 de junho de 2015.

Em novembro de 2021, uma nuvem de detritos da destruição do Kosmos 1408 por um teste de armas anti-satélite ameaçou a ISS, levando ao anúncio de um alerta amarelo, levando a tripulação a se abrigar nas cápsulas da tripulação. Algumas semanas depois, teve que realizar uma manobra não programada para derrubar a estação em 310 metros para evitar uma colisão com detritos espaciais perigosos.

Avistamentos da Terra

A ISS é visível a olho nu como um ponto branco brilhante e lento por causa da luz solar refletida, e pode ser vista nas horas após o pôr do sol e antes do nascer do sol, quando a estação permanece iluminada pelo sol, mas o solo e o céu estão escuros. A ISS leva cerca de 10 minutos para passar de um horizonte a outro, e só será visível parte desse tempo devido ao movimento para dentro ou para fora da sombra da Terra . Devido ao tamanho de sua área de superfície reflexiva, a ISS é o objeto artificial mais brilhante no céu (excluindo outras explosões de satélites ), com uma magnitude máxima aproximada de -4 quando na luz do sol e acima (semelhante a Vênus ), e um máximo angular tamanho de 63 segundos de arco. A ISS, como muitos satélites, incluindo a constelação de Iridium , também pode produzir explosões de até 16 vezes o brilho de Vênus à medida que a luz do sol reflete nas superfícies reflexivas. A ISS também é visível em plena luz do dia, embora com muito mais dificuldade.

As ferramentas são fornecidas por vários sites, como o Heavens-Above (consulte a visualização ao vivo abaixo), bem como aplicativos de smartphone que usam dados orbitais e a longitude e latitude do observador para indicar quando a ISS estará visível (se o tempo permitir), onde a estação parecerá aumentar, a altitude acima do horizonte que alcançará e a duração da passagem antes que a estação desapareça, definindo-se abaixo do horizonte ou entrando na sombra da Terra.

Em novembro de 2012, a NASA lançou seu serviço "Spot the Station", que envia às pessoas alertas de texto e e-mail quando a estação está prestes a sobrevoar sua cidade. A estação é visível de 95% da área habitada da Terra, mas não é visível de latitudes extremas do norte ou do sul.

Sob condições específicas, a ISS pode ser observada à noite em cinco órbitas consecutivas. Essas condições são 1) uma localização do observador em latitude média, 2) perto da hora do solstício com 3) a ISS passando na direção do pólo do observador perto da meia-noite, horário local. As três fotos mostram a primeira, a intermediária e a última das cinco passagens de 5 a 6 de junho de 2014.

Astrofotografia

A ISS e o HTV fotografados da Terra por Ralf Vandebergh

Usar uma câmera montada no telescópio para fotografar a estação é um hobby popular para os astrônomos, enquanto usar uma câmera montada para fotografar a Terra e as estrelas é um hobby popular para a tripulação. O uso de um telescópio ou binóculos permite a visualização da ISS durante o dia.

Composto de seis fotos da ISS transitando pela Lua minguante

Os trânsitos da ISS em frente ao Sol, particularmente durante um eclipse (e assim a Terra, o Sol, a Lua e a ISS estão todos posicionados aproximadamente em uma única linha) são de particular interesse para astrônomos amadores.

Cooperação internacional

Uma placa comemorativa em homenagem ao Acordo Intergovernamental da Estação Espacial, assinado em 28 de janeiro de 1998

Envolvendo cinco programas espaciais e quinze países, a Estação Espacial Internacional é o programa de exploração espacial mais politicamente e legalmente complexo da história. O Acordo Intergovernamental da Estação Espacial de 1998 estabelece a estrutura principal para a cooperação internacional entre as partes. Uma série de acordos subseqüentes regem outros aspectos da estação, variando de questões jurisdicionais a um código de conduta entre os astronautas visitantes.

Após a invasão russa da Ucrânia em 2022 , a cooperação contínua entre a Rússia e outros países na Estação Espacial Internacional foi questionada. O primeiro-ministro britânico, Boris Johnson, comentou sobre o status atual da cooperação, dizendo: "Tenho sido amplamente a favor da continuação da colaboração artística e científica, mas nas circunstâncias atuais é difícil ver como até mesmo essas podem continuar normalmente". No mesmo dia, o diretor-geral da Roscosmos, Dmitry Rogozin, insinuou que a retirada russa poderia fazer com que a Estação Espacial Internacional saísse da órbita devido à falta de capacidade de reinicialização, escrevendo em uma série de tweets: "Se você bloquear a cooperação conosco, quem salvará o ISS de uma saída de órbita não guiada para impacto no território dos EUA ou da Europa? Há também a chance de impacto da construção de 500 toneladas na Índia ou na China. Você quer ameaçá-los com tal perspectiva? A ISS não Não voe sobre a Rússia, então todo o risco é seu. Você está pronto para isso?" Mais tarde, Rogozin tuitou que as relações normais entre os parceiros da ISS só poderiam ser restauradas assim que as sanções fossem suspensas e indicou que a Roscosmos apresentaria propostas ao governo russo para encerrar a cooperação. A NASA afirmou que, se necessário, a corporação norte-americana Northrop Grumman ofereceu uma capacidade de reinicialização que manteria a ISS em órbita.

Em 26 de julho de 2022, Yury Borisov , sucessor de Rogozin como chefe da Roscosmos, apresentou ao presidente russo Putin planos de retirada do programa após 2024. No entanto, Robyn Gatens, oficial da NASA responsável pela estação espacial, respondeu que a NASA não havia recebido quaisquer avisos formais da Roscosmos sobre planos de retirada.

Países participantes

Fim da missão

Muitas espaçonaves de reabastecimento da ISS já passaram por reentrada atmosférica , como Jules Verne ATV .

De acordo com o Tratado do Espaço Sideral , os Estados Unidos e a Rússia são legalmente responsáveis ​​por todos os módulos que lançaram. Várias opções possíveis de descarte foram consideradas: decaimento orbital natural com reentrada aleatória (como no Skylab), impulsionando a estação para uma altitude mais alta (o que atrasaria a reentrada) e uma saída controlada de órbita para uma área oceânica remota. No final de 2010, o plano preferido era usar uma espaçonave Progress ligeiramente modificada para tirar a órbita da ISS. Esse plano foi visto como o mais simples, mais barato e com maior margem de segurança.

O OPSEK foi planejado anteriormente para ser construído com módulos do Segmento Orbital Russo após o descomissionamento da ISS. Os módulos em consideração para remoção da atual ISS incluíam o Módulo de Laboratório Multiuso ( Nauka ), lançado em julho de 2021, e os outros novos módulos russos que se propõem a serem anexados a Nauka . Esses módulos recém-lançados ainda estariam dentro de suas vidas úteis em 2024.

No final de 2011, o conceito Exploration Gateway Platform também propôs o uso de sobras de hardware USOS e Zvezda 2 como depósito de reabastecimento e estação de serviço localizada em um dos pontos Earth-Moon Lagrange . No entanto, todo o USOS não foi projetado para desmontagem e será descartado.

Em 30 de setembro de 2015, o contrato da Boeing com a NASA como contratante principal para a ISS foi prorrogado até 30 de setembro de 2020. Parte dos serviços da Boeing sob o contrato estava relacionado à extensão do hardware estrutural principal da estação de 2020 até o final de 2028.

Também houve sugestões na indústria espacial comercial de que a estação poderia ser convertida em operações comerciais após ser aposentada por entidades governamentais.

Em julho de 2018, a Lei da Fronteira Espacial de 2018 pretendia estender as operações da ISS até 2030. Este projeto de lei foi aprovado por unanimidade no Senado, mas não foi aprovado na Câmara dos EUA. Em setembro de 2018, o Leading Human Spaceflight Act foi introduzido com a intenção de estender as operações da ISS até 2030 e foi confirmado em dezembro de 2018. Posteriormente, o Congresso aprovou disposições semelhantes em seu CHIPS and Science Act , sancionado pelo presidente Joe Biden em 9 de agosto de 2022.

Em janeiro de 2022, a NASA anunciou uma data planejada de janeiro de 2031 para retirar a ISS da órbita usando um módulo de órbita e direcionar quaisquer remanescentes para uma área remota do Oceano Pacífico Sul .

Custo

A ISS foi descrita como o item individual mais caro já construído. Em 2010, o custo total foi de US$ 150 bilhões. Isso inclui o orçamento da NASA de $ 58,7 bilhões ($ 89,73 bilhões em dólares de 2021) para a estação de 1985 a 2015, $ 12 bilhões da Rússia, $ 5 bilhões da Europa, $ 5 bilhões do Japão, $ 2 bilhões do Canadá e o custo de 36 voos de ônibus para construir a estação, estimados em US$ 1,4 bilhão cada, ou US$ 50,4 bilhões no total. Considerando 20.000 pessoas-dia de uso de 2000 a 2015 por equipes de duas a seis pessoas, cada pessoa-dia custaria US$ 7,5 milhões, menos da metade dos US$ 19,6 milhões ajustados pela inflação (US$ 5,5 milhões antes da inflação) por pessoa-dia do Skylab .

no filme

Ao lado de inúmeros documentários como os documentários IMAX Space Station 3D de 2002, ou A Beautiful Planet de 2016, a ISS é tema de longas-metragens como The Day After Tomorrow (2004), Life (2017), Love (2011), ou – juntamente com a estação espacial chinesa Tiangong  – em Gravity (2013).

Veja também

Notas

Referências

Atribuição:

Leitura adicional

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