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Lunes, 20 julio 2015
Astronáutica

La ISS se amplía

Durante los últimos años, la estación espacial internacional (ISS) ha alcanzando un estado de madurez técnica que ha permitido considerarla como un ente estructuralmente acabado. Al mismo tiempo, se han venido sucediendo las tripulaciones de larga duración, así como las llegadas de naves de suministros, procedentes de varios lugares del mundo, algo que se prevé continúe como mínimo hasta el año 2024 y quizá hasta el 2028.

 

Sin embargo, no todos los países participantes están de acuerdo en cuánto más tiempo ha de durar la ISS. Como esto es algo que depende de la financiación disponible, su posible caducidad tendrá necesariamente que consensuarse entre todas las partes implicadas. Algunos gestos, como la aprobación de financiación de la NASA hasta 2024, son una buena señal para las restantes naciones, pero no garantizan nada. De hecho, y en parte debido a los problemas políticos que Rusia tuvo debido a la crisis de Ucrania en 2014, este país no ha aprobado aún categóricamente la citada prolongación más allá de 2020, planteándose incluso dejarla en ese momento. En su día, Rusia afirmó que, cuando finalizara la vida útil de la ISS, y antes de que ésta fuera dirigida a su destrucción, separaría algunos elementos de su propiedad en ella y los utilizaría para poner en marcha una nueva estación exclusivamente rusa, llamada OPSEK. Así pues, si existe una disparidad entre las fechas de terminación del complejo por parte de unos y otros, podría estallar un conflicto, ya que si el segmento ruso puede operar solo, no ocurre así con el estadounidense.

 

No obstante, para dar forma a la OPSEK o a cualquier otra propuesta semejante, Rusia necesita más módulos. Entonces, ¿por qué no enviarlos ya a la ISS, en vez de dejarlos en tierra hasta que llegue el momento? Dicho y hecho, por unas razones u otras (ya que es posible que las cosas se arreglen y que Rusia decida continuar en la ISS), la estación espacial internacional va a contemplar la instalación de unos cuantos módulos adicionales durante los próximos años.

 

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El primero, de hecho, estará pronto en órbita, pero no es ruso, y se le debe contemplar estrictamente como un interesante experimento tecnológico. Se llama BEAM (Bigelow Expandable Activity Module), y forma parte de la carrera emprendida casi en solitario por la empresa Bigelow Aerospace para certificar el buen funcionamiento de lo que llamamos módulos inflables, los cuales podrían desembocar en una futura estación espacial privada comercial.

 

No es la primera vez que esta tecnología ha estado encima de la mesa para la estación internacional. Durante los años 90 la NASA se encontraba desarrollando un módulo llamado TransHab (Transit Habitat), como elemento para una misión tripulada a Marte. La agencia había tenido que cancelar la construcción de un módulo habitación (el actual Destiny siempre ha sido un módulo laboratorio) pensado originalmente para la estación original Freedom, debido a los mismos costes que después obligaron a transformar a esta última en la ISS, con participación rusa. Los módulos rígidos eran caros y pesados, frente a los innovadores módulos inflables, que partían desde la superficie de la Tierra plegados, y que una vez en el espacio podían alcanzar su diámetro máximo. Así que cuando el nuevo complejo orbital quedó configurado, el concepto TransHab, que implicaba un módulo de 8,2 metros de diámetro, el doble que los demás convencionales, fue incluido en los planes sobre la ISS. El motivo sería doble: serviría como habitáculo para la estación, y también como demostración de los que podrían utilizarse en los futuros viajes tripulados a Marte o hacia los asteroides.

 

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Sin embargo, en 1999, cuando ya había volado el primer elemento de la ISS al espacio, los costes más elevados de lo previsto del TransHab hicieron recomendar su cancelación, algo que se llevó a efecto en 2000. Los trabajos realizados hasta entonces no se perdieron, dado que la empresa Bigelow Aerospace se hizo con los derechos de utilización de la tecnología y las correspondientes patentes. Su objetivo sería construir módulos inflables de dimensiones más modestas, con el objetivo de crear una estación orbital privada y dedicada al turismo espacial.

 

Bigelow desarrolló rápidamente sus primeros vehículos, y lanzó dos módulos llamados Genesis I y II (2006 y 2007), que funcionaron sin problemas. Serían prototipos del futuro primer módulo inflable operativo, llamado BA 330, cuyo lanzamiento está previsto para al menos 2017 y se espera que sea el germen de la citada estación. Mientras tanto, a principios de 2010 la NASA volvía a pensar en los módulos inflables como posible alternativa para misiones interplanetarias. Con Bigelow como la única empresa trabajando en este tema, ésta propuso en 2011 desarrollar un módulo en forma de donut, el cual, si se utilizara en su futura estación permitiría generar gravedad artificial mediante rotación. La versión de la NASA, no obstante, simplemente estaría unida a la ISS y serviría como almacenamiento.

 

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Finalmente, la NASA aceptó un concepto menos arriesgado, el citado BEAM, para el cual otorgó un contrato a Bigelow en diciembre de 2012. Bigelow conseguiría experiencia en la operación de estos vehículos en un entorno tripulado, y la NASA haría lo mismo de cara a próximos proyectos. Además, un segundo BEAM podría ser utilizado como módulo esclusa en la esperada estación de Bigelow.

 

Considerado un experimento tecnológico, el módulo BEAM debería permanecer al menos dos años junto a la estación internacional, unido al módulo convencional Tranquility. Tras un rápido desarrollo, fue incluido entre la carga útil de la nave de carga Dragon CRS-8, que debía despegar hacia la estación el 2 de septiembre de 2015, gracias a un cohete Falcon-9. Esta fecha está ahora en el aire debido al reciente accidente de la misión CRS-7. Una vez anclado a la ISS gracias al brazo robótico Canadarm-2, los astronautas podrán entrar ocasionalmente en su interior, pero el principal objetivo será mantener cerrada su escotilla mientras varios instrumentos se dedican a medir las condiciones en las que se encuentra, como el índice de pérdida de su atmósfera, la temperatura interna, su resistencia al entorno espacial y la radiación, etc.

 

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El BEAM es un módulo cilíndrico, de 4 metros de largo y 3,2 metros de diámetro, equipado con una escotilla y un mecanismo de acople que permite su unión al elemento de atraque PMA-3, a su vez unido al Tranquility. Aquí permanecerá hasta 2017, cuando finalicen las pruebas y los astronautas lo desconecten para dejar que se destruya en la atmósfera terrestre. Su volumen interno alcanza los 16 metros cúbicos, y su peso, los 1.360 Kg.

 

Algunos de los elementos que Rusia pretendía enviar a la estación internacional cuando ésta se diseñó nunca llegaron a ella debido básicamente a problemas presupuestarios. Estaba previsto un módulo de acoplamiento universal, al que se unirían al menos dos módulos científicos, y una plataforma de provisión energética para ellos. Básicamente, todo ello aportaría una cierta independencia rusa respecto del segmento estadounidense. En su lugar, los científicos rusos han tenido que conformarse con mini-módulos científicos, como el Poisk y el Rassvet, mucho más sencillos y menos pesados. Su utilidad puede considerarse provisional, y de hecho Rusia lleva tiempo diseñando otros módulos más capaces que a su vez puedan utilizarse en la hipotética estación rusa independiente OPSEK, o en otra que se colocaría en una órbita muy inclinada.

 

El primero de estos módulos que debía volar hacia la ISS es el Nauka. Su desarrollo se ha retrasado constantemente, y de hecho, problemas técnicos han desplazado su lanzamiento hasta al menos febrero de 2017. Financiado por Roskosmos, la agencia espacial rusa, deberá ser unido al viejo módulo Zvezda, allí donde se encuentra el actual Pirs, el módulo esclusa que deberá ser separado y abandonado.

 

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Su historia es larga y confusa. El actual Zarya, el primer módulo que se lanzó de la ISS, en 1998, se llamó FGB y lo pagó la NASA aunque se construyó en Rusia. Paralelamente se empezó a construir un FGB-2, como reserva. Una vez el Zarya alcanzó el espacio, el FGB-2 vio detenida su construcción, que pareció innecesaria. Pero no fue desmantelado. En 2004 se anunció que se reanudaría su desarrollo, para convertirlo en el módulo Nauka, el cual podría teóricamente volar en 2007. Debía actuar como laboratorio, y Roskosmos acordó al año siguiente con la Agencia Espacial Europea la inclusión en él de un brazo robótico llamado ERA (European Robotic Arm). Pero si bien el desarrollo de este último avanzó normalmente, el del Nauka se vio retrasado una y otra vez, hasta anunciarse un lanzamiento para abril de 2014, gracias a un cohete Proton.

 

Por desgracia, unas pruebas a las que fue sometido el módulo permitieron determinar que no se hallaba en condiciones de volar al espacio. La existencia de fugas en el sistema de propulsión, que contaminaron el vehículo, provocó nuevos retrasos, hasta 2015. Peor aún, una revisión definitiva señaló la necesidad de cambiar por completo dicho sistema, lo que ha provocado que el módulo no pueda estar listo para el lanzamiento hasta al menos febrero de 2017. Con una longitud de 13 metros, un diámetro de 4,11 metros y un peso de 20 toneladas, el módulo Nauka sustituirá en muchas funciones y servicios al actual Zvezda, incluyendo la regeneración de la atmósfera, los aseos, etc.

 

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El siguiente módulo ruso previsto es el llamado Uzlovoy. Aprobado en 2011, se le considera el futuro núcleo de la estación OPSEK. Básicamente es un módulo esférico con seis puertos de atraque, de 14 metros cúbicos de volumen, que actuará como nodo y al cual estarán unidos otros. Su sencillez implica que, mientras que los demás podrán ser reemplazados cuando se hagan viejos, el Uzlovoy permanecerá siempre como elemento fijo en el espacio, recibiendo sólo cierto mantenimiento periódico.

 

Debido a su pequeño tamaño y peso (4 toneladas), los planes implican su lanzamiento mediante un cohete Soyuz-2.1b, unido a un módulo de propulsión llamado Progress M-UM, y su unión al puerto de atraque principal del módulo Nauka. Dicho despegue estaba programado para mayo de 2016, pero ahora que se sabe que el Nauka no partirá hasta el año 2017, será también retrasado.

 

Cuando se decida el retiro de la ISS, Rusia podría pues separar sus módulos de esta última, con el Uzlovoy actuando como núcleo de una estación independiente (OPSEK u otra). A su alrededor se encontrarán unidos los módulos funcionales, y a él se acoplarán también las naves de carga Progress y las tripuladas Soyuz, razón por la cual su diseño incluye en uno de los puertos de atraque los conductos que permitirán transferir el combustible que se transporte desde la Tierra.

 

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Mientras permanezca en la ISS, los puertos del Uzlovoy aportarán nuevos puntos de conexión para cosmonaves rusas, y también permitirán la unión de hasta dos módulos científicos adicionales, llamados NEM. Su particularidad es que están configurados para generar toda la electricidad que necesiten.

 

El primero (NEM-1) fue encargado en octubre de 2012 a la compañía RKK Energia. Pesará 21 toneladas y podría volar en un cohete Proton en el año 2018. Dispondrá de 94 metros cúbicos de volumen. Sus paneles solares medirán 155 metros cuadrados, y su equipamiento será lo bastante completo como para poder actuar por sí mismo como estación casi independiente. La filosofía de construcción es modular, permitiendo el reemplazo de elementos científicos o su traslado a otras posiciones. Unido a uno de los puertos del módulo Uzlovoy, la presencia del NEM-1 romperá la simetría de la estación, dificultando su control y aumentando el consumo de combustible, así que su hermano gemelo NEM-2 tendría que volar poco después. Sin embargo, aún no se ha firmado un contrato para su construcción.

 

Los nuevos módulos rusos están pensados para ser utilizados durante al menos 15 años, de modo que deberían tener una vida útil mucho más allá de su inicial estancia junto a la estación espacial internacional. Podría sin embargo ocurrir que Rusia acabe aceptando seguir prolongando la vida de la ISS, y que jamás lleguen a operar lejos de ella, en la OPSEK. Todo depende de la financiación disponible y de si Rusia es capaz de volver a gestionar un complejo orbital de forma independiente. La economía del país, muy dependiente del precio del petróleo, ha sufrido recientemente duros golpes que ponen en duda su capacidad en el ámbito tripulado, más aún cuando se habla de grandes proyectos con cohetes gigantes y viajes más allá de la Tierra. De hecho, los módulos NEM han sido pensados para poder ser incluidos en la configuración de cosmonaves capaces de ser situadas lejos de la Tierra, como alguno de los puntos de Lagrange, alrededor de la Luna o en ruta hacia Marte. Es decir, junto a la nueva nave tripulada PTK NP, Rusia podría tener los elementos necesarios para competir con la Orion de la NASA, pero quién sabe si el dinero preciso para ello.

 

Manel Montes

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