Cúpula (módulo ISS)

De Wikipedia, la enciclopedia libre
Saltar a navegación Saltar a buscar

Exterior de la cúpula con persianas abiertas
Una computadora portátil con la ubicación orbital de la ISS en la cúpula durante la puesta de sol
Vista con lente de ojo de pez del interior de Cupola con las persianas cerradas

La cúpula es un módulo de observatorio de la Estación Espacial Internacional (ISS) construido por la ESA . Su nombre deriva de la palabra italiana cúpula , que significa " cúpula ". Sus siete ventanas se utilizan para realizar experimentos, acoplamientos y observaciones de la Tierra. Se lanzó a bordo de la misión STS-130 del transbordador espacial Endeavour el 8 de febrero de 2010 y se adjuntó al módulo Tranquility (Node 3) . Con la cúpula adjunta, el ensamblaje de la ISS alcanzó un 85 por ciento de finalización. La ventana central de la cúpula tiene un diámetro de 80 cm (31 pulgadas). [1]

Resumen

Operaciones de atraque dentro de Cupola
Stephanie Wilson observando el estado de las persianas protectoras de la cúpula

La cúpula proporciona un área de observación y trabajo para la tripulación de la ISS que brinda visibilidad para apoyar el control del sistema de manipulación remota de la estación espacial y la visualización externa general de la Tierra , los objetos celestes y los vehículos visitantes. El proyecto Cupola fue iniciado por la NASA y Boeing , pero cancelado debido a recortes presupuestarios. Un acuerdo de trueque entre la NASA y la ESA dio como resultado que la ESA reanudara el desarrollo de la cúpula en 1998. [2]

La cúpula es importante para los astronautas a bordo de la ISS, [2] que disfrutan usando el módulo para ver y fotografiar la Tierra. Cupola reemplazó al ruso Zvezda para este tipo de fotografías. [3] Anteriormente miraban por pequeños ojos de buey , o en el mejor de los casos, la ventana de 20 pulgadas (50 cm) en el laboratorio Destiny de EE. UU . La cúpula está amarrada en el puerto orientado hacia la Tierra del módulo Tranquilidad . Debido a su forma y configuración de ventanas múltiples, la cúpula se ha comparado con la ventana de la cabina del Halcón Milenario . [4] [5]

Diseño y construcción

La cúpula de la estación espacial internacional fue concebida por primera vez en 1987 por el gerente de control arquitectónico de Space Station Man-Systems, Gary Kitmacher, como una estación de trabajo para operar el brazo robótico Canadarm2 de la estación , maniobrar vehículos fuera de la estación y observar y apoyar caminatas espaciales . Comparó el uso como similar al de la cubierta de vuelo de popa del transbordador orbitador . Debía haber dos cúpulas, una en cada extremo de la forma de pista formada por los módulos y nodos de la estación. Inicialmente se denominó "estación de trabajo con ventana", para distinguirla de otras estaciones de trabajo basadas en computadoras dentro de la estación y desde las cuales la tripulación podía operar los sistemas de la estación.

Una vez que la idea fue inicialmente aceptada, varias personas se pusieron a trabajar. La especialista en factores humanos Frances Mount comenzó a desarrollar la lógica y los escenarios operativos para la Cúpula y obtuvo un apoyo considerable del astronauta jefe John Young y del comandante del transbordador Gordon Fullerton . Charles Wheelwright, que había definido las especificaciones de cada ventana en todas las naves espaciales tripuladas anteriores de los Estados Unidos, comenzó a definir las especificaciones de diseño de las ventanas de la cúpula . Laurie Weaver, que acababa de empezar en la NASA como estudiante en prácticas, empezó a trabajar en una serie de configuraciones diferentes para la cúpula .. Comenzó con la idea de Kitmacher, basada en la cubierta de vuelo de popa del transbordador, en este caso dos cubiertas de vuelo de popa montadas espalda con espalda, colocadas encima de un cilindro corto. Se construyó y probó bajo el agua una maqueta económica hecha de tubos de PVC , donde se podían medir las dimensiones críticas para garantizar que dos miembros de la tripulación en gravedad cero tuvieran acceso adecuado. Luego construyó una serie de pequeños modelos de cartón, observando una variedad de diferentes formas alternativas. Las diferentes configuraciones y sus atributos positivos y negativos se presentaron en una serie de Crew Station Reviews durante el próximo año en el que los participantes calificaron cada una. la cupulaque evolucionó tenía forma octogonal, con ocho ventanas similares alrededor de la periferia, cuatro ventanas cuadrantes en la parte superior y montada sobre un cilindro. El módulo fue diseñado para contener completamente al menos a dos miembros de la tripulación "flotando" uno al lado del otro en una postura corporal neutral de gravedad cero . Por esta época, Kitmacher y el diseñador Jay Cory aplicaron el término Cupola por primera vez. Kitmacher escribió los requisitos y el nombre en el Documento de control arquitectónico de Man-Systems y en las solicitudes de propuestas para el Paquete de trabajo 1 en MSFC y el Paquete de trabajo 2 en JSC . Más tarde, Kitmacher pasó a liderar el grupo Man-Systems, dirigiendo los primeros estudios de la base lunar y el puesto de avanzada lunar y la cúpula.reapareció en varios de sus diseños de rover y módulos. [6]

Debido a la confusión entre las responsabilidades de los dos contratos, tanto Boeing , que ganó el Paquete de Trabajo 1, como McDonnell Douglas , que ganó el Paquete de Trabajo 2, presentaron una oferta para construir la Cúpula . El diseño de McDonnell Douglas era básicamente el mismo que el de la NASA, pero el de Boeing era más pequeño: un hexágono, con una sola ventana superior circular grande y un cilindro mucho más corto. El diseño de Boeing había sido considerado pero previamente descartado, porque no podía acomodar a dos miembros de la tripulación por completo y, en cambio, requeriría que la tripulación colgara las piernas y el cuerpo en el Nodo al que se uniría la cúpula . Este diseño fue el que finalmente se construyó.

Manufactura

Los componentes de la cúpula se fabricaron inicialmente en California y las ventanas en Nueva York a fines de la década de 1980, pero a medida que se redujeron los presupuestos, la cúpula se convirtió en un objetivo favorito. Varias veces se recuperó en el programa solo para volver a cortarlo porque no era técnicamente necesario. Más de una vez, las responsabilidades de fabricación se cedieron a un socio internacional y luego a otro a cambio de los servicios de lanzamiento del transbordador y los recursos que Estados Unidos proporcionaría a bordo de la estación en órbita. La Cúpula viajó a Brasil y finalmente terminó con la ESA y los italianos en 1998, quienes la completaron en 2003. Incluso entonces, el lanzamiento de la Cúpulase retrasó repetidamente hasta que finalmente entró en órbita en febrero de 2010. El método de entrega también cambió de montar la cúpula en una plataforma SpaceLab que acompañaba a las instalaciones externas de Kibo a montarse en el módulo Tranquility construido en Europa tal como se entregó.

El acuerdo de trueque original tenía la ESA construyendo dos módulos de cúpula para la ISS. Esto se modificó más tarde a uno solo. [7] El módulo Tranquilidad construido por la ESA y la Cúpula juntos costaron casi 409 millones de dólares. [8]

Con el diseño final y el montaje por parte del contratista italiano Alenia Spazio (ahora Thales Alenia Space ), tiene casi 3 metros de diámetro y 1,5 metros de altura. Tiene seis ventanas laterales y una ventana superior, todas las cuales están equipadas con persianas para protegerlas de daños por micrometeoroides y desechos orbitales . Cuenta con un sistema de control térmico, audio, video e interfaces de bus MIL-STD-1553 , así como las conexiones necesarias para instalar una de las dos estaciones de trabajo idénticas que controlan el manipulador robótico Canadarm2 . [9]

El marco exterior de la cúpula está hecho de aluminio forjado , con un esqueleto interior hecho de placas y barras de acero soldadas entre sí; que añaden fuerza contra la presión. Se contrataron varias empresas, incluidas Alcoa y Tata Steel Europe, para la fabricación. [10]

Cada ventana se compone de 4 capas separadas ("paneles"): un panel exterior para residuos, dos paneles de presión de 25 mm y un panel interior para arañazos. Cada panel de presión y panel de desechos está hecho de vidrio de sílice fundido. [11] Los paneles se pueden reemplazar en órbita después de instalar una cubierta de presión externa. [11]

Las persianas de las ventanas se controlan manualmente. Cada ventana tiene una perilla con un enlace mecánico directo al ensamblaje del postigo exterior. Las juntas tóricas se utilizan para evitar fugas de aire. [12]

Instalación

Cupola se lanzó a bordo del transbordador espacial Endeavour en la misión STS-130 , el 8 de febrero de 2010. Se atracó en el puerto delantero del módulo Tranquility para el lanzamiento y luego se transfirió al puerto de Tranquility que mira hacia el nadir por el Canadarm2, una vez que Tranquility había estado atracado en el Módulo Unity de la ISS. La instalación de la Cúpula , junto con Tranquilidad , marcó uno de los últimos componentes principales que se agregaron a la Estación Espacial Internacional.

Especificaciones

Especificaciones de la ESA: [9]

  • Altura total: 1,5 metros (4,9 pies)
  • Diámetro máximo : 2,95 metros (9,68 pies)
  • Masa de lanzamiento: 1.805 kilogramos (3.979 lb)
  • Masa en órbita : 1.880 kilogramos (4.145 lb)
  • Cúpula: Al 2219-T851 forjado con refuerzo de acero
  • Falda: Al 2219-T851
  • Ventanas: Sílice fundida y vidrio a prueba de balas de borosilicato
  • Persianas MDPS: láminas DuPont Kevlar / 3M Nextel
  • Energía eléctrica: Nodo 120 V Interfaz
  • Ventana superior: 80 centímetros (31 pulgadas) de diámetro
  • Control térmico: manta aislante multicapa Kapton dorado

galería

Véase también

Referencias

  1. ^ "Módulos Thales Alenia Space y ISS - Cúpula: una ventana sobre la Tierra" . 26 de julio de 2010. Archivado desde el original el 26 de julio de 2010.
  2. ^ a b esa. "Ventana más grande para el espacio completado" . Agencia Espacial Europea .
  3. ^ "Koichi Wakata: diferentes sabores" . Aire y Espacio . 18 de noviembre de 2010.
  4. ^ "Primeras fotos: plataforma de observación de la estación espacial revelada" . NationalGeographic.com. 18 de febrero de 2010 . Consultado el 26 de noviembre de 2014 .
  5. ^ "NASA - Cupola, la habitación de la estación espacial con vista" .
  6. ^ artista, Kitmacher, Cicorra (18 de abril de 1990). "Inglés: Vehículo lunar pesado y presurizado destinado a permitir que hasta cuatro tripulantes viajen durante dos semanas en la superficie de la Luna. Una esclusa de aire para la tripulación permite a la tripulación salir y entrar en el vehículo y puede funcionar como un adaptador de acoplamiento a la base lunar. Un más pequeño bloqueo de muestra permite la recuperación de muestras lunares utilizando manipuladores remotos montados en el frente del rover Una cúpula en la parte superior, similar a la cúpula de la Estación Espacial Internacional, es una estación de conducción secundaria y permite vistas del terreno lunar 360 grados alrededor del horizonte y para distancias mucho mayores que la estación de conducción inferior" – a través de Wikimedia Commons.
  7. ^ esa. "Acuerdos de trueque de la Estación Espacial Internacional de la ESA" . Agencia Espacial Europea .
  8. ^ "Endeavour ofrece tranquilidad y cúpula a la estación espacial internacional" . SpaceNews.com . 15 de febrero de 2010.
  9. ^ a b "Cúpula" . Agencia Espacial Europea . Archivado desde el original el 6 de enero de 2020 . Consultado el 28 de agosto de 2020 .
  10. ^ NASA (7 de mayo de 2017). Dentro de la Estación Espacial Internacional, una revisión completa de los sistemas de la ISS . NASA. ISBN 978-1521241912.
  11. ^ a b "¿Qué es la cúpula?" (PDF) . vuelo espacial.esa.int . Agosto de 2004. Archivado desde el original (PDF) el 15 de marzo de 2007.
  12. ^ SmarterEveryDay (8 de mayo de 2015). "7 HOYOS en la Estación Espacial - Smarter Every Day 135" . Archivado desde el original el 21 de diciembre de 2021, a través de YouTube.

Enlaces externos