Precaución: esta es una traducción de Google adaptada. Artículo original en el portal de NSF.
Sin los gemidos familiares en las publicaciones rusas sobre la "antigüedad" del módulo de Ciencia y otras relaciones públicas negras
El módulo tripulado más nuevo de la Estación Espacial Internacional (ISS) "Nauka" ha llegado al cosmódromo de Baikonur en Kazajstán para su inspección final y preparación antes del lanzamiento. El lanzamiento del módulo, que se ha retrasado durante más de 13 años, marcará el comienzo de una nueva fase de expansión de la estación.
Actualmente, está previsto que el módulo de ciencia se lance en el vehículo de lanzamiento Proton-M en abril de 2021. El nuevo módulo se acoplará a la ISS en el lugar donde se encuentra actualmente el módulo de acoplamiento Pirs.
Historia de la "ciencia"
El módulo, que más tarde recibió el nombre de "Ciencia", se construyó primero como respaldo del módulo "Zarya", que actualmente se encuentra en órbita. Por lo tanto, ambos tienen un diseño similar llamado "Functional Cargo Block" (FGB).
El diseño del FGB se remonta a la nave espacial soviética TKS, que fue diseñada en la década de 1960 para su uso como vehículo de reparto de tripulación y carga para las estaciones espaciales soviéticas Salyut. Constaba de dos partes: la nave espacial VA y el bloque de carga funcional, que podía funcionar de forma independiente.
Diagrama seccional de la nave espacial TKS. Se describe el volumen sellado. El FGB cilíndrico es izquierdo y central, mientras que el VA cónico y el sistema de maniobras son visibles a la derecha. Crédito: NASA.
La nave espacial VA en sí se desarrolló originalmente como un vehículo lunar, un análogo del módulo de comando Apollo. Durante el lanzamiento y el aterrizaje, debía llevar a tres tripulantes a bordo y destacaba por estar destinado a ser reutilizado, aunque esto se demostró solo una vez en la práctica.
Para las misiones lunares, el VA se lanzaría en un cohete Proton con un módulo de servicio adicional adjunto para respaldar una misión lunar más larga. Sin embargo, esta configuración fue cancelada a favor del proyecto Soyuz 7K-L1 (conocido como Probe), que voló 12 veces en el espacio. Después de que fue rechazado para el programa lunar soviético, el VA fue reutilizado para convertirse en parte de la nave espacial TKS (Supply Transport Ship).
El bloque de carga funcional en este diseño sirvió como módulo de servicio y almacenamiento. En el centro, tenía un amplio volumen sellado diseñado para almacenar bienes y equipos. Fuera del FGB había tanques de combustible, motores maniobrables, paneles solares y un puerto de atraque.
TCS voló cuatro veces y atracó tres veces con las estaciones del proyecto Salyut. Pero ninguna de estas misiones tenía tripulación.
Después de la cancelación del programa TKS, el programa espacial soviético pronto aprovechó otras posibilidades que podía ofrecer el diseño probado del FGB.
En 1987, se lanzó el módulo Kvant-1 a la estación espacial Mir. En lugar de tener su propio sistema de control, se entregó a la estación utilizando un módulo de servicio funcional construido sobre la base del FGB.
Varios otros módulos de la estación Mir se derivaron del FGB, incluidos los módulos Kvant-2, Kristall, Spektr y Priroda. El uso del diseño FGB en la construcción de los módulos Mira ahorró tiempo y dinero.
Más tarde, en 1987, se lanzó la nave espacial Polyus en el primer vuelo del vehículo de lanzamiento Energia. El Polo era el prototipo de un arma láser orbital diseñada para destruir satélites. Fue controlado y alimentado por un FGB modificado, un remanente del programa TCS. Debido a un mal funcionamiento en el sistema de control FGB, el Polo se orientó incorrectamente antes de arrancar los motores. El Polo no pudo entrar en órbita y se quemó sobre el Océano Pacífico.
En 1998, se lanzó el siguiente módulo basado en FGB, Zarya, en el vehículo de lanzamiento Proton. Zarya se convirtió en el primer módulo de la Estación Espacial Internacional en proporcionar energía, control y orientación para la primera estación. Fue construido por Rusia bajo contrato con la NASA.
En caso de un lanzamiento fallido desde las piezas de repuesto, comenzaron a crear una copia de seguridad del módulo Zarya. La construcción del módulo, llamado FGB-2, se detuvo en un 70% de preparación.
Después del exitoso lanzamiento de Zarya, FGB-2 se almacenó sin un futuro definido. Se han propuesto varios planes para integrar el módulo en la ISS. Estos incluían opciones para un puerto de atraque, laboratorio o incluso un barco de transporte de reabastecimiento desechable.
En última instancia, Roskosmos, la agencia espacial rusa, tomó la decisión de reconstruir FGB-2 en un "Módulo de laboratorio multipropósito" o MLM. Estaba previsto que el módulo se lanzara en 2007.
Como sugiere el nombre, MLM será un módulo multipropósito (principalmente científico). Incluirá, entre otras cosas, cuartos de la tripulación, espacios de trabajo científico y de investigación, un sistema de propulsión, paneles solares, un brazo robótico llamado European Robotic Arm y una esclusa de aire experimental.
Sin embargo, no todos los elementos se pondrán en órbita con MLM.
El mini módulo de investigación Rassvet se lanzó a la ISS en 2010 a bordo de la nave espacial Atlantis. El módulo se concibió como un pequeño módulo de laboratorio de acoplamiento. Además, Rassvet recibió instrucciones de entregar varios componentes para MLM a la estación.
Dawn se lanza en Atlantis con un radiador MLM, una esclusa de aire experimental y una conexión de repuesto para un brazo robótico europeo, todo lo cual se instalará en el módulo MLM después de que llegue a la estación.
MLM también tendrá suficientes sistemas de propulsión para el encuentro y el acoplamiento autónomo con la ISS después del lanzamiento. Una vez conectados a la estación, los tanques de combustible a bordo se pueden reutilizar para almacenar combustible. Los paneles solares MLM también ayudarán a reducir la dependencia del segmento ruso de la matriz solar principal de la planta, que técnicamente es parte del segmento estadounidense.
El nuevo módulo estará equipado con sistemas de purificación de agua y aire, una nueva cocina e inodoro. Sus motores también se pueden utilizar como de reserva para controlar la estación en caso de avería de los motores del módulo Zvezda.
Más tarde, MLM se denominó oficialmente "Ciencia"
Después de la puesta en servicio y el equipamiento, Nauka se convertirá en el principal módulo de laboratorio del segmento ruso. Actualmente hay dos pequeños módulos de laboratorio en Rusia: Rassvet y Poisk, que no son de ninguna manera inferiores a Science.
Además, Nauka recibirá el título del módulo ruso más pesado en la estación: 24,2 toneladas. Actualmente, este honor pertenece al módulo Zvezda: 20,3 toneladas.
El futuro puerto de acoplamiento para Nauka en la ISS, Zvezda Nadir, o el puerto de acoplamiento orientado hacia la Tierra, está actualmente ocupado por el módulo de acoplamiento Pirs.
Pirs se lanzó en 2001 y sirve como centro de acoplamiento para las naves espaciales Soyuz y Progress. Además, cuenta con espacio de almacenamiento y dos trampillas para paseos espaciales.
El buque de carga Progress se utilizará para liberar el puerto de atraque de Nauka. Sacará a Pierce de la estación. Está previsto que lo lleve a cabo la nave espacial Progress MS-15, que se lanzó en julio de 2020 y atracó en Pirs tres horas después.
La tripulación rusa en la estación hará una caminata espacial para preparar el módulo Pirs para su remoción. Al final de la misión Progress MS-15, siempre que Nauka esté listo para su lanzamiento en abril de 2021, en lugar de desacoplar Progress de Pirs, se quitarán los ganchos y pestillos que conectan Pirs y Zvezda. y Progress liberará la estación de acoplamiento de la estación.
Unos días más tarde, Progress dejaría la órbita de Pirs para volver a entrar en la atmósfera de la Tierra.
El muelle será el primer módulo de la estación en ser eliminado y destruido permanentemente. Actualmente no hay planes para eliminar ningún otro módulo original de la estación en el lado ruso o estadounidense (incluidos Canadá, Japón y la ESA) de la estación.
Pero "Science" no será una adición única, sino que abrirá una era de expansión a gran escala de la estación.
En el tercer y cuarto trimestre de 2021, se lanzará el módulo "Prichal" en la estación, traducido del ruso como "muelle" o "muelle". Se entregará en una nave espacial Progress modificada y se acoplará en el puerto de Nauka, frente a la Tierra.
Representación del nodo Nodo "Jetty". El puerto superior en la vista de la derecha se conectará al puerto Nauka orientado hacia la Tierra. Crédito: RSC Energia.
Prichal tiene seis puertos de atraque, uno de los cuales se utilizará para Nauka. Los cinco restantes estarán disponibles para visitar las naves Soyuz o Progress, y más tarde para nuevos módulos adicionales. El puerto directamente enfrente de Nauka está equipado para bombear combustible a la estación desde los barcos Progress.
Cuando el Prichal parta hacia la EEI, llevará consigo una tonelada de carga.
El primer módulo permanente, que será utilizado por uno de los puertos del "Prichal", será el "Scientific Power Module" HEM-1.
HEM-1 es un diseño completamente nuevo, que consta de dos segmentos: uno sellado y otro no sellado.
El segmento sellado cilíndrico tendrá un volumen interno que excede el volumen de "Ciencia". Contendrá un sistema de almacenamiento modular para investigación, alojamiento y almacenamiento de la tripulación, similar a los módulos de la Sección Orbital de EE. UU. El sistema modular facilita la reconfiguración de elementos internos.
Visualización de HEM-1. La sección ancha sellada es visible en la parte inferior izquierda y la sección más pequeña sin sellar (con dos grandes paneles solares) en el centro. Crédito: RSC Energia.
El segmento HEM-1 presurizado también albergará un nuevo sistema de soporte vital y alojamiento adicional para la tripulación.
Se instalarán equipos de comunicaciones, radiadores y dos grandes paneles solares en el segmento con fugas. Generarán 18 kilovatios, 12 de los cuales se pueden enviar a otros módulos del segmento ruso. Las nuevas antenas en HEM-1 proporcionarán comunicación continua a través de satélites de retransmisión rusos.
La construcción de HEM-1 ha enfrentado una financiación limitada desde 2016. Sin embargo, los funcionarios rusos todavía planean lanzarlo en 2021 o 2022.
En 2019, se completaron las pruebas estructurales de la muestra de prueba en tierra del módulo.
HEM-1 se lanzará en un vehículo de lanzamiento Proton-M con un carenado no estándar. Las paredes del segmento sellado permanecerán abiertas y el carenado cónico cubrirá el puerto de atraque. Una cubierta cilíndrica separada cubrirá el segmento con fugas.
También se han propuesto módulos rusos adicionales, como una esclusa de aire y un módulo de laboratorio autónomo de vuelo libre. Estos planes aún se encuentran en las primeras etapas de desarrollo.
En el lado estadounidense del complejo, Axiom planea agregar un complejo modular para respaldar el uso comercial e industrial de la estación.