ESTACIÓN ESPACIAL INTERNACIONAL

INTERNATIONAL SPACE STATION: ISS

CREACIÓN DE UN LABORATORIO ORBITAL DE

CLASE MUNDIAL

Ing. Campo Elías Roldan

CONTENIDO❧ INTRODUCCIÓN

● Programa, Actividades Corrientes, Actividades Futuras: Construcción.❧ LOS BENEFICIO DE INVESTIGACIÓN EN LA ESTACIÓN ESPACIAL❧ 6 RAZONES DE POR QUÉ SE NECESITA LA ESTACIÓN ESPACIAL❧ LA ISS: UN LABORATORIO EN EL ESPACIO: CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE PUNTA❧ LA ISS: SUMINISTRANDO UNA NUEVA VISIÓN DENTRO DE LAS CIENCIAS DE LA

VIDA.❧ LA ISS: UN CATALIZADOR PARA LA PAZ Y LA COOPERACIÓN❧ LA ISS: UN FUTURO MAS BRILLANTE PARA NUESTROS NIÑOS❧ LA ISS: UNA CAMA DE PRUEBA PARA EL DESARROLLO DE TECNOLOGÍAS

SPACEFARING DEL SIGLO 21❧ PARA QUÉ UNA ESTACIÓN ESPACIAL?❧ INVESTIGACIÓN MÉDICA Y CIENCIAS DE LA VIDA❧ INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA PARA EL FUTURO❧ UNA NUEVA ERA DE LA COOPERACIÓN PACÍFICA.❧ INSPIRACÍON E IVESTIGACIÓN EN EL FUTURO.❧ DISEÑO, MANEJO Y COSTO❧ INVESTIGACIÓN EN MICROGRAVEDAD Y VIDA❧ INSPIRACIÓN E INVESTIGACIÓN EN EL FUTURO❧ CONFIGURACIÓN DE LA ESTACIÓN ESPACIAL

INTRODUCCIÓN

❧Programa● Laboratorio Orbital permanente: Desarrollará

investigación de larga duración en un medio ambiente único: Microgravedad.

• Servirá como una fortaleza directora para el florecimiento de nuevas tecnologías.

• Forjar nuevos consorcios con otras naciones del mundo

• Inspirar a nuestros niños• Satisfacer las necesidades humanas para explorar

INTRODUCCIÓN

❧ Actividades Corrientes● Realizar investigación médica● Desarrollo de nuevos materiales y procesos industriales● Acelerar el avance en tecnología e ingeniería● Ubicada a 230 millas náuticas (370 Km.) y con una inclinación de

51.6 º esta tendrá dos ventajas• Puede ser alcanzada por los vehículos de lanzamiento de los paises

involucrados• Esta órbita suministra excelente observación terrestre con un

cubrimiento del 95% del globo.• Cuando se termine la estación Espacial tendrá:

– 361 pies de sección transversal (110 metros)– 290 pies de longitud (88 metros)– Pesará 925.000 Libras (419580 Kg.)

INTRODUCCIÓN

❧ Actividades Futuras● La ISS suministrará a su ocupantes energía y tiempo en órbita para realizar

investigación en órbita• Crecimiento de Proteínas y Cristales

– Estos cristales ya han crecido en el transbordador● En casi una completa ausencia de gravedad

• Permitirá el entendimiento de la salud humana y prevención de enfermedades y tratamientos

– Corazón, Pulmón, Funcionamiento de los riñones, Enfermedades cardiovasculares, Osteoporosis (Perdida de tejido óseo), desórdenes hormonales, Funcionamiento del cerebro

● Los miembros de la tripulación abordo estudiarán• Materiales que no podrían existir ni procesos que no pueden tomar lugar en la tierra.

– Materiales investigados: Polímetros, Semiconductores, Superconductores● La ISS inspirará a las nuevas generaciones de humanos

• Explorar y obtener nuevos logros• Nuevos métodos de educación para enseñar y motivar a la nueva generación de

Científicos, Ingenieros, Emprendedores, Exploradores.

Los cristales de zeolita cultivados en la Tierra (arriba) y los cristales cultivados a bordo del trasbordador Columbia en 1995 (abajo).

INTRODUCCIÓN

❧ Presupuesto● Costo anual de la Estación Espacial

• 2.1 Billones de USD$– 1/7 del 1% del presupuesto federal de EU– Menos del 15% del presupuesto de la NASA

● Los socios internacionales habían aprovado el diseño de la ISS y habìan comprometido gastar alrededor de

• 9.0 Billones de USD$ de sus propios fondos en el programa● El nuevo diseño de la ISS había ahorrado 5 billones de USD$ en los

costos de desarrollo y reducido los costos de operaciòn anuales a la mitad.● Las contribuciones de los Rusos, el rediseño de la Estación Espacial

mejorò las instalaciones en muchas maneras:• 2 veces la potencia (110 KW vs 56 KW)• El doble del volumen ( 1188,6 m3 vs 650,9 m3)• 2 veces el número de módulos de investigación (6 vs 3)• Mayor número de acomodaciones para la tripulación (6 Vs 4)

INTRODUCCIÓN

❧ Socios Espaciales● La ISS es un catalizador para la cooperación internacional y símbolo de poder del

liderazgo de E.U en un medio cambiante ● El desarrollo de la Estación Espacial

• Demostrará como las naciones pueden trabajar en conjunto en iniciativas pacíficas• Sirve como un caso de estudio para el impulso mutuo y compartir metas• Suministra oportunidades comerciales internacionales

● Después de una revisión completa de la Estructura de manejo de la ISS en 1993, los E.U y sus patrocinadores originales en el proyecto:

• Canadá, Japón, y 9 países miembros de la ESA, se invitó a Rusia a Unirse al proyecto internacional. Rusia aceptó y añadió capacidades significativas al laboratorio orbital.

● Canadá, Japón, ESA y Rusia colaborarán con los siguientes elementos:• Canadá: Brazo Robótico de 17 metros• ESA: Laboratorio Presurizado• Japón: Laboratorio con un puente de trabajo• Rusia: Tres módulos de investigación

– Un módulo de Servicio– Sistemas de habitación– Plataforma para potencia científica: Suministra 20 KW de energía eléctrica

LOS BENEFICIO DE INVESTIGACIÓN EN LA ESTACIÓN ESPACIAL

❧ Investigación Biomédica❧ Técnica de mantenimiento y operaciones Espaciales❧ Exploración espacial de larga duración❧ Investigación en microgravedad en sistemas Biológicos❧ Tecnología del medio ambiente en el sostenimiento de la vida ❧ Investigación de materiales❧ Producción de materiales para aplicaciones industriales❧ Investigación de circuitos integrados❧ Biología estructural e investigación farmacéutica❧ Investigación en Biotecnología❧ Dinámica Estructural y estudio de materiales de naves espaciales❧ Investigación de vibración y ruido❧ Experimentos de Combustión.

6 RAZONES DE POR QUÉ SE NECESITA LA ISS

❧ Un Instituto de Investigación para la Ciencia de última generación

❧ Un laboratorio Espacial para suministrar nuevos entendimientos en ciencias de la vida

❧ Un catalizador para la cooperación y la Paz Internacional❧ Una Instalación de Prueba para el desarrollo de las

tecnologías del Siglo 21❧ Un trampolín para el manejo de sistemas globales❧ Un futuro mas brillante para nuestros hijos y generaciones

futuras.

PARA QUÉ UNA ESTACIÓN ESPACIAL?

❧Investigación Médica y Ciencias de la Vida❧Tecnología e Ingeniería para el futuro❧Una nueva era de cooperación pacífica❧Inspiración e Investigación en el Futuro❧Diseño, Manejo y Costo

CONFIGURACIÓN DE LA ESTACIÓN ESPACIAL

❧ Estadística● Ancho de extremo a extremo (Wingspan): 108 mt.● Longitud: 88 metros● Peso: 470 ton. (490.000 libras)(426.3840 Kg.)● Altitud de operación: 220 millas promedio (354 km.~

360 Km)● Inclinación 51,6º al ecuador● Atmósfera: 14,7 lb/pulg2 (igual que en la tierra)● Tamaño de la tripulación (6 personas)

CONFIGURACIÓN DE LA ESTACIÓN ESPACIAL

❧ Hardware● Sistema de Servicio móvil Canadiense

• Brazo robot de 17 metros• Capacidad de carga 125 toneladas• Transportador móvil

● Bloque de Carga Funcional (FGB → Término Ruso)• Bloque de energía• Almacenamiento de combustible de contingencia• Propulsión• Puntos múltiples de anclaje• Peso: 42.000 Libras ( 19.051,2 Kg.)• Construido en Rusia• Comprado por Estados Unidos• Lanzado por un vehículo Protón

● Módulo de Servicio Ruso• Soporte y utilidades para la vida, impulsores y funciones de habitación (instalaciones de baño e higiene• Peso: 46.300 Libras 8 21.001,68 Kg.• Lanzado también por un vehículo Protón

CONFIGURACIÓN DE LA ESTACIÓN ESPACIAL

❧ Plataforma de Energía Científica:● Suministra energía (aproximadamente 25 KW)● Rechaza calor de las operaciones científicas de la ISS

❧ Vehículo de Trasferencia de Tripulación (CTVs):● Incluye un cápsula soyuz TM modificada y otros vehículos● Soyuz puede acomodar normalmente una tripulación de 3, o una tripulación de 2 cuando

considere el retorno de un miembro de la tripulación enfermo o herido con un cuarto para equipo médico.

❧ Vehículo de carga Progress:● Lleva combustible de reemplazo (Alrededor de 6.600 libras, 2.993,76 Kg.)

• 4 Veces al año.

❧ Siete laboratorios● Dos de Estados Unidos

• Un laboratorio• Un módulo de acomodación científica (CAM)

● Una instalación Orbital Columbus (COF) de la ESA● Un módulo Experimental Japonés (JEM)● Tres módulos de Experimentación Rusa

CONFIGURACIÓN DE LA ESTACIÓN ESPACIAL

❧ Un módulo de Habitación de Estados Unidos● Contiene instalaciones de cuartos para dormir, baños,

inodoros, cocinas❧ Un módulo minilaboratorio Presurizado Italiano (MPLM)

● Lleva todas los alimentos y cargas. • Lanzado en el shuttle

● Capaz de liberar 16 Internacional Standard Payloads Racks❧ Dos nodos de Estados Unidos

● Nodo 1: Solamente espacio para carga● Nodo 2: Contiene bandejas y equipo utilizado para

transformar energía eléctrica para uso de los socios internacionales

• Bloques estructurales que unen los módulos presurizados

CONFIGURACIÓN DE LA ESTACIÓN ESPACIAL

❧ Volumen total presurizado: 46.200 pies cúbicos (1.302 m3)❧ Sitios Externos: Cuatro localizaciones en la estructura de soporte para

los experimentos montados para mirar la Tierra y para mirar al Espacio para exposición directamente.

❧ Energía: 110 KW Promedio● 46 KW promedio para investigación con un segmento Ruso

produciendo 14 KW adicionales para la investigación● 4 módulos Fotovoltaicos enormes de EU● Cada modulo

• 2 Arreglos con 12 metros de ancho• Cada módulo genera aproximadamente 23 KW• Cada arreglo rota siguiendo el sol• Suministran la máxima energía a la ISS