Articulo de referencia

Columbus (módulo ISS)

Columbus es un módulo de laboratorio científico que forma parte de la Estación Espacial Internacional (EEI) y representa la mayor contribución individual de la Agencia Espacial ...

Columbus es un módulo de laboratorio científico que forma parte de la Estación Espacial Internacional (EEI) y representa la mayor contribución individual de la Agencia Espacial Europea (ESA) a la estación. Fue construido en Turín , Italia, por Alcatel Alenia Space (ahora Thales Alenia Space ) con equipos funcionales y software diseñados por EADS (ahora Airbus Defence and Space ) en Bremen , Alemania. El módulo fue lanzado a bordo del transbordador espacial Atlantis el 7 de febrero de 2008, durante la misión STS-122 . Columbus es operado por el Centro de Control de Columbus en el Centro Alemán de Operaciones Espaciales , parte del Centro Aeroespacial Alemán (DLR) en Oberpfaffenhofen , cerca de Múnich . En 2008, la ESA estimó el costo total de Columbus —incluida la construcción, diez años de operaciones, experimentos científicos e infraestructura terrestre de apoyo— en aproximadamente 1400 millones de euros (unos 2000 millones de dólares estadounidenses ). [ 1 ]

Historia

El logotipo de Columbus
El avión Columbus (dentro de una vitrina protectora) está siendo cargado en un Airbus Beluga en el aeropuerto de Bremen.
El módulo de mando Columbus siendo cargado en la bodega de carga del Atlantis en preparación para el lanzamiento.

Fondo

La posición de Columbus en la ISS
El Columbus atracó en el lado de estribor del Harmony.
Hans Schlegel trabajando en el equipamiento de Columbus

La estructura utilizada para Columbus se basa en el módulo MPLM construido para la NASA por Thales Alenia Space. En 2000, el módulo preintegrado (estructura que incluye arnés y tuberías) fue entregado en Bremen, Alemania, por el cocontratista principal Alenia. La integración final y las pruebas del sistema fueron realizadas por el contratista principal general EADS Astrium Space Transportation, tras lo cual se integró la carga útil inicial y se verificó el conjunto completo. [ 2 ]

El cronograma final fue mucho más largo de lo previsto inicialmente debido a problemas de desarrollo (varios causados ​​por la compleja división de responsabilidades entre el cocontratista principal y el contratista principal general) y cambios de diseño introducidos por la ESA, pero también debido a los problemas del transbordador que retrasaron el lanzamiento de Columbus durante varios años. El principal cambio de diseño fue la adición de la Instalación de Carga Útil Externa (EPF), impulsada por el mayor interés de las distintas organizaciones europeas de carga útil en el espacio exterior que en los experimentos internos. También se estudió la adición de una terminal para comunicaciones directas desde y hacia tierra, que podría haberse utilizado también como respaldo para el sistema de la ISS, pero no se implementó por razones de costo.

Construcción

La ESA seleccionó a EADS Astrium Space Transportation como contratista principal para el diseño, la verificación y la integración generales de Columbus . La estructura de Columbus , el sistema de protección contra micrometeoritos, el control térmico activo y pasivo, el control ambiental, el arnés y todo el equipo de apoyo en tierra relacionado fueron diseñados y calificados por Alcatel Alenia Space en Turín, Italia, según lo definido por el Principio PICA (para la definición, véase el historial a continuación); el hardware relacionado fue preintegrado y enviado como PICA en septiembre de 2001 a Bremen. El laboratorio fue construido y calificado a nivel de sistema en las instalaciones de EADS Astrium Space Transportation en Bremen, Alemania. [ 3 ]

Campaña de lanzamiento

El lanzamiento de Columbus se realizó bajo el sistema de intercambio de servicios de la ESA y la NASA para la ISS. En virtud de este acuerdo, la ESA se comprometió a proporcionar a la NASA los módulos Harmony y Tranquility , totalmente integrados, junto con equipos y piezas adicionales, a cambio del lanzamiento de Columbus y su carga útil inicial a bordo del transbordador espacial. Este intercambio permitió a la ESA obtener servicios de lanzamiento sin una transacción financiera directa, y posibilitó que esos fondos permanecieran dentro de los estados miembros de la ESA. [ 4 ] [ 5 ]

El 27 de mayo de 2006, Columbus fue trasladado desde Bremen a la Instalación de Procesamiento de la Estación Espacial (SSPF) en el Centro Espacial Kennedy a bordo de un avión de carga sobredimensionado Airbus Beluga . En noviembre de 2007, Columbus fue retirado de la SSPF y cargado en la bodega de carga del orbitador Atlantis para su lanzamiento en el vuelo de ensamblaje 1E de la ISS ( STS-122 ). [ 6 ] [ 7 ]

Durante el llenado criogénico del tanque externo (TE) del transbordador espacial con hidrógeno líquido y oxígeno líquido , previo al primer intento de lanzamiento el 6 de diciembre de 2007, dos de los cuatro sensores de corte del motor de hidrógeno líquido fallaron en una prueba. Como resultado de la falla, el lanzamiento se pospuso, inicialmente por 24 horas. Posteriormente, este retraso se modificó a 72 horas, lo que resultó en un siguiente intento de lanzamiento programado para el domingo 9 de diciembre de 2007. Este intento de lanzamiento se canceló cuando uno de los sensores ECO volvió a fallar durante el repostaje. Se cambió el conector externo de los sensores ECO en el tanque externo del transbordador espacial, lo que provocó un retraso de dos meses en el lanzamiento. Columbus finalmente se lanzó con éxito en el tercer intento a las 14:45 EST, el 7 de febrero de 2008. [ 8 ]

Atraque

Una vez en el espacio, el brazo robótico Canadarm2 de la estación retiró a Columbus de la bodega de carga del transbordador acoplado y lo acopló al muelle de estribor de Harmony el 11 de febrero de 2008. [ 9 ]

Descripción

El laboratorio es un módulo cilíndrico, hecho de acero inoxidable, kevlar y aluminio endurecido, con dos conos en los extremos. Tiene 4,477 m (14 pies 8,3 pulgadas) de diámetro exterior y 6,871 m (22 pies 6,5 pulgadas) de longitud total, sin incluir los bastidores de experimentos externos que sobresalen. Su forma es muy similar a la de los Módulos Logísticos Multipropósito (MPLM), ya que ambos fueron diseñados para caber en la bodega de carga de un transbordador espacial . El cono del extremo de estribor contiene la mayoría de las computadoras de a bordo del laboratorio. El cono del extremo de babor contiene el Mecanismo de Acoplamiento Común .      

Módulo Columbus (derecha) fotografiado junto al transbordador espacial Endeavour en mayo de 2011.
Las cargas útiles externas SOLAR y EuTEF se instalaron en el transportador de carga LCC-lite antes del lanzamiento en la misión STS-122 del transbordador.
Uno de los instrumentos instalados en Columbus fue el ISS-RapidScat, y este gráfico muestra la ubicación de Columbus y dónde se instaló dicho instrumento en el módulo. El instrumento se instaló en 2014 y estuvo en funcionamiento hasta 2016.
  • Longitud: 7 m (23 pies)  
  • Diámetro: 4,5 m (15 pies)  
  • Masa total: 10.300 kg (22.708 lb)  
  • Masa total de la carga útil: 2500 kg (5512 lb)  
  • Masa total en órbita: 12.800 kg (28.219 lb)  
  • Detalles de la construcción:
    • Espesor de pared 4 mm [ 10 ]
    • conos de extremo soldados [ 10 ]
    • materiales  : acero inoxidable, kevlar, aluminio [ 11 ]

Actividades de investigación y cargas útiles

Las actividades en el laboratorio están controladas en tierra por el Centro de Control Columbus (en DLR Oberpfaffenhofen , Alemania) y por los Centros de Operaciones de Soporte al Usuario asociados en toda Europa.

El laboratorio puede albergar diez bastidores de carga útil estándar internacional (ISPR) activos para cargas útiles científicas. Los acuerdos con la NASA asignan a la ESA el 51 % del uso del Laboratorio Columbus . [ 12 ] Por lo tanto, a la ESA se le asignan cinco ubicaciones de bastidores activos, mientras que las otras cinco se asignan a la NASA. Cuatro ubicaciones de bastidores activos están en la parte delantera de la cubierta, cuatro en la parte trasera y dos están en ubicaciones superiores. Tres de los bastidores de la cubierta están ocupados por sistemas de soporte vital y refrigeración. El bastidor restante de la cubierta y los dos bastidores superiores restantes son bastidores de almacenamiento.

Los siguientes sistemas ISPR europeos se instalaron inicialmente dentro de Columbus :

Además, se pueden acoplar cuatro plataformas de carga útil no presurizadas fuera del cono de estribor, en la Instalación de Carga Útil Externa de Columbus (CEPF). [ 14 ] Cada carga útil externa se monta en un adaptador capaz de alojar pequeños instrumentos y experimentos con un peso total de hasta 230 kilogramos (507 lb) . [ 15 ] Las primeras cargas útiles externas fueron montadas en Columbus por miembros de la tripulación de la misión STS-122. Algunas de las cargas útiles externas son: 

Cargas útiles externas adicionales previstas:

En 2026, está previsto que la plataforma de virtualización de código abierto Proxmox VE se implemente dentro del módulo Columbus . [ 20 ] [ 21 ]

Véase también

Referencias

  1. Harwood, William (11 de febrero de 2008). "El brazo de la estación extrae el módulo Columbus de la bodega de carga" . Spaceflightnow.com. Archivado del original el 7 de mayo de 2016. Recuperado el 7 de agosto de 2009 .
  2. "ISS: Módulo Columbus" . eoportal.org . 7 de junio de 2012. Consultado el 3 de febrero de 2023 .
  3. "El puesto orbital Columbus de Europa, construido por Airbus: 10 años en el espacio" . Airbus . Archivado del original el 22 de octubre de 2020. Consultado el 6 de mayo de 2020 .
  4. "Acuerdos de trueque de la ESA sobre la Estación Espacial Internacional" . www.esa.int . Consultado el 17 de octubre de 2025 .
  5. Cline, L.; Finarelli, P.; Gibbs, G.; Pryke, I. (2002). Rycroft, M. (ed.). «Estructurando la cooperación internacional futura: Aprendiendo de la ISS» . Más allá de la Estación Espacial Internacional: El futuro de los vuelos espaciales tripulados . Dordrecht: Springer. doi : 10.1007/978-94-015-9880-4_6 . ISBN 978-94-015-9880-4.
  6. "Misión del Transbordador Espacial STS-122: El viaje de Colón" . NASA . Archivado del original el 26 de julio de 2011. Consultado el 13 de noviembre de 2007 .
  7. "Lanzamiento del transbordador ahora previsto para el 2 de enero" . Diciembre de 2007. Archivado del original el 4 de marzo de 2016. Consultado el 10 de diciembre de 2007 .
  8. NASA (2007). "La NASA pospone el lanzamiento del transbordador espacial Atlantis; apunta al viernes" . NASA. Archivado del original el 4 de marzo de 2016. Consultado el 7 de diciembre de 2007 .
  9. "Animación de la instalación del módulo experimental japonés Columbus, Nodo 2, y del manipulador diestro de propósito especial (SPDM)" . NASA. 26 de enero de 2007. Archivado del original el 21 de abril de 2019. Consultado el 28 de enero de 2007 .
  10. 1 2 "Un nuevo laboratorio científico europeo en órbita terrestre" (PDF) . Octubre de 2007.
  11. "El Laboratorio Europeo Columbus" . Centro Aeroespacial Alemán DLR . Consultado el 4 de febrero de 2023 .
  12. Giuseppe Reibaldi; et al. (mayo de 2005). "Las cargas útiles de la ESA para Columbus: un puente entre la ISS y la exploración" (PDF) . ESA . Archivado (PDF) del original el 1 de febrero de 2020. Recuperado el 27 de enero de 2007 . 
  13. Reibaldi, G.; Manieri, P.; Mundorf, H.; Nasca, R.; König, H. "Las instalaciones multiusuario europeas para el Laboratorio Columbus" (PDF) . Archivado (PDF) del original el 4 de marzo de 2016. Recuperado el 18 de febrero de 2013 .
  14. "Utilización de la ISS: SOLAR y EuTEF: cargas útiles externas en el Laboratorio Columbus" . eoPortal. Archivado del original el 26 de julio de 2011.
  15. Steve Feltham y Giacinto Gianfiglio (marzo de 2002). "Cargas útiles externas de la ESA para la ISS" (PDF) . ESA . Archivado (PDF) del original el 1 de febrero de 2020. Recuperado el 7 de febrero de 2007 .
  16. "EUTEF – European Technology Exposure Facility" . Espacio Carlo Gavazzi. Archivado del original el 27 de septiembre de 2007.
  17. 1 2 "La NASA pone fin al programa ISS-RapidScat" . 28 de noviembre de 2016. Archivado del original el 27 de septiembre de 2018. Consultado el 21 de diciembre de 2016 .
  18. "La terminal de banda Ka Columbus (COLKa), desarrollada por la MDA, inicia su viaje a la Estación Espacial Internacional" . 15 de febrero de 2020. Archivado del original el 22 de octubre de 2020. Consultado el 2 de junio de 2020 .
  19. "Paseo espacial para instalar una terminal construida en el Reino Unido en la Estación Espacial Internacional | Skyrora" . Skyrora . 29 de enero de 2021. Consultado el 27 de febrero de 2026 .
  20. Schouten, Mark (10 de octubre de 2025). "Resumen del Día Holandés de Proxmox 2025" . Tuxis BV . Consultado el 6 de mayo de 2026 .
  21. "CRS NG-24 | Falcon 9 Block 5 | Next Spaceflight" . nextspaceflight.com . Consultado el 6 de mayo de 2026 .
  • ESA: Laboratorio Columbus
  • ESA: Especificaciones técnicas del Laboratorio Columbus
  • ESA: Estructura de Columbus terminada
  • "Un nuevo laboratorio científico europeo en órbita terrestre" (PDF) . Octubre de 2007.