Articulo de referencia

Nauka (módulo ISS)

Nauka ( ruso : Наука , iluminado. ' Ciencia ' ), también conocido como Módulo de Laboratorio Multipropósito, Actualización (MLM-U, ruso: Многоцелевой лабораторный модуль, усовер...

Nauka ( ruso : Наука , iluminado. ' Ciencia ' ), también conocido como Módulo de Laboratorio Multipropósito, Actualización (MLM-U, ruso: Многоцелевой лабораторный модуль, усоверше́нствованный ), es el laboratorio principal del segmento orbital ruso de la Estación Espacial Internacional (ISS)., junto con losminimódulos de investigación Rassvet y Poisk , realiza experimentos científicos y almacena equipos de investigación.

Originalmente construido como respaldo para Zarya , el primer módulo de la ISS, NaukaLa construcción del módulo Nauka se detuvo a finales de la década de 1990, cuando estaba completado en un 70%. Tras explorar diversas opciones, Roscosmos decidió convertir el módulo parcialmente terminado en un laboratorio. Si bien la fecha de lanzamiento inicial prevista era 2007, y el transbordador espacial Atlantis entregó el equipamiento para Nauka en 2010 acoplado al módulo Rassvet , numerosos retrasos y problemas técnicos pospusieron el lanzamiento 14 años.

El módulo Nauka finalmente se lanzó el 21 de julio de 2021 a las 14:58:25 UTC desde el Cosmódromo de Baikonur a bordo de un cohete Proton-M . Al igual que la mayoría de los módulos rusos, Nauka operó de forma autónoma y, tras un vuelo de aproximadamente ocho días, se acopló al puerto nadir (orientado hacia la Tierra) del módulo Zvezda el 29 de julio de 2021 a las 13:29:01 UTC. Sin embargo, después del acoplamiento, un fallo de software provocó que los propulsores del módulo siguieran funcionando, causando que la estación espacial girara una vez y media antes de que se agotara el combustible. La tripulación logró anular la rotación y devolver la estación a su orientación normal. Si bien la situación fue tensa y la NASA declaró una "emergencia espacial", posteriormente afirmó que la situación no puso en peligro la vida de la tripulación de la ISS.  

La incorporación de Nauka supone la primera gran expansión del Segmento Orbital Ruso en más de 20 años. Los cosmonautas realizarían doce caminatas espaciales a lo largo de dos años para equipar el módulo con diversos equipos, muchos de los cuales fueron incorporados al módulo Rassvet en 2010. Prichal , un módulo de acoplamiento multipuerto, se añadió a Nauka en noviembre de 2021.

Descripción

Nauka es el laboratorio principal del Segmento Orbital Ruso , que opera en conjunto con los Mini-Módulos de Investigación Rassvet y Poisk . Se utiliza para realizar experimentos y almacenar instrumentos científicos, y también puede servir como módulo de servicio de respaldo para la ISS. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] Nauka se basa en el diseño del Bloque de Carga Funcional (FGB). Tiene 13,12 m (43,0 pies) de largo y 4,25 m (13,9 pies) de ancho, y está hecho de acero inoxidable , aleación de aluminio , kevlar y aislamiento de lana cerámica , con una masa total de 20 350 kg (44 860 lb) . [ 4 ]      

Nauka tiene dos puertos de acoplamiento SSVP-M ; el puerto nadir pasivo se usa para acoplar Prichal a la estación, mientras que el puerto cenital activo se usa para acoplar Nauka a la estación a través del puerto nadir de Zvezda . SSVP-M es una variante híbrida del sistema de acoplamiento SSVP que combina su mecanismo tradicional de captura suave de sonda y cesta con el collar de acoplamiento rígido APAS-95 . Si bien esto es incompatible con los puertos SSVP-G estándar de Soyuz y Progress, se instaló un adaptador de acoplamiento temporal SSVPA-GM que convierte el puerto nadir de Nauka de SSVP-M a SSVP-G para permitirles acoplarse. Este adaptador se retiró a la llegada de Prichal porque, aunque es el segundo módulo después de Rassvet en usar un puerto utilizado inicialmente por las naves Soyuz o Progress, no puede acoplarse a puertos SSVP-G como el módulo Rassvet . Como resultado, el módulo Prichal con su puerto de acoplamiento híbrido activo solo pudo acoplarse al puerto reconfigurado. Con su acoplamiento, el número de puertos de acoplamiento en el segmento orbital ruso de la ISS aumentó a ocho. [ 5 ] Otro fue un puerto delantero AS-G activo para permitir que el módulo de la esclusa de aire ShK se acoplara con Nauka.

El control total de guiado y navegación, habilitado por un sistema de control de actitud que utiliza propulsores MDDK, proporciona control de balanceo a la estación aprovechando su posición ventajosa lejos del eje longitudinal de la estación, lo que proporciona la mayor ventaja mecánica para las correcciones de balanceo de todos los módulos de la estación equipados con propulsores. Nauka también puede recolectar y almacenar el propulsor entregado por la nave espacial Progress y transferirlo a Zvezda . [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]

El Brazo Robótico Europeo de la Agencia Espacial Europea (ESA) , ubicado en el exterior de Nauka , permite la instalación, extracción o reemplazo de cargas útiles de experimentos externos; la transferencia de cargas útiles a través de la esclusa científica; e inspecciones visuales de la estación. Puede brindar soporte para caminatas espaciales al proporcionar sujeciones para los pies, puntos de amarre y paneles de control tanto en el interior como en el exterior de la estación. Nauka contiene equipo de soporte vital que incluye un sistema de producción de oxígeno capaz de mantener a seis tripulantes, una cocina , un inodoro con un sistema de reciclaje de orina y una de las tres estaciones de descanso a bordo del Segmento Orbital Ruso. [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] Hay una gran ventana de observación similar a la ventana nadir de Destiny para la tripulación en el lado posterior de la esfera de acoplamiento, hacia el puerto nadir, [ 12 ] mientras que una escotilla de ventana de 9 pulgadas de ancho está en el puerto delantero para el módulo de la esclusa, similar a las dos ventanas del Módulo Presurizado Kibo . [ 13 ]

Ciencia (o experimento) Esclusa de aire ShK

La esclusa experimental se acopló a Nauka, mientras se descargaban las cargas útiles al exterior de la estación.

La esclusa de aire, Shk, está diseñada para una carga útil con dimensiones de hasta 1200 mm × 500 mm × 500 mm (47 pulgadas × 20 pulgadas × 20 pulgadas) , tiene un volumen de          2,1  , peso de 1050 kg y consume 1,5 kW de potencia máxima. Antes de acoplar el MLM a la ISS, la esclusa de aire se almacenó como parte del MRM1 . [ 14 ] El 4 de mayo de 2023, a la 01:00 UTC, la cámara fue movida por el manipulador ERA y acoplada al puerto de acoplamiento activo delantero del centro de acoplamiento presurizado del módulo Nauka. Está previsto que se utilice para:

  • para extraer las cargas útiles del adaptador de acoplamiento MLM y colocarlas en la superficie exterior de la estación;
  • Esto permite extraer las muestras para investigaciones científicas, exponerlas al entorno espacial externo y luego devolverlas al interior mientras se manipulan con el brazo robótico europeo.
  • para recibir cargas útiles del manipulador ERA y trasladarlas al volumen interno de la esclusa de aire y, posteriormente, al adaptador presurizado MLM;
  • para realizar experimentos científicos en el volumen interno de la esclusa de aire;
  • para realizar experimentos científicos fuera de la cámara de la esclusa sobre una mesa extendida y en un lugar especialmente organizado. [ 14 ] [ 15 ]
  • para lanzar cubesats al espacio, con la ayuda de ERA , muy similar a la esclusa japonesa y a la esclusa Bishop de Nanoracks en el segmento estadounidense de la estación. 

Desarrollo

Un módulo de investigación ruso acoplado a Zvezda (izquierda) y el módulo de aterrizaje múltiple (MLM) acoplado a Zarya (derecha) en un concepto de principios de la década de 2000.
El Nauka fue sometido a pruebas en Khrunichev en julio de 2020, un mes antes de ser enviado a Baikonur.

En la década de 1990, el plan original de Roscosmos para el Segmento Orbital Ruso incluía dos Módulos de Investigación Rusos y un Módulo de Acoplamiento Universal basado en el diseño FGB , que se ubicarían en el puerto nadir de Zvezda . Un artículo de vuelo de reserva para Zarya , basado en FGB y conocido en producción como FGB-2, se planeó originalmente para servir como Módulo de Acoplamiento Universal, aunque su construcción se detuvo al 70% de su finalización a finales de la década de 1990. [ 2 ] En agosto de 2004, Roscosmos decidió desechar los dos módulos de investigación a favor de volar el FGB-2 como un único módulo de investigación conocido como Nauka . Un concepto conjunto de Astrotech - Energia para un Nauka basado en un Módulo Empresarial Comercial , propuesto a Roscosmos por esas fechas, fue rechazado. [ 16 ] En 2005, Roscosmos negoció un acuerdo con la ESA para lanzar su Brazo Robótico Europeo con Nauka , con su articulación de codo de repuesto para lanzar con Rassvet . [ 17 ]

Aunque Roscosmos había previsto inicialmente que Nauka estaría listo para su lanzamiento en 2007, varios retrasos pospusieron progresivamente la fecha de lanzamiento prevista hasta 2014. [ 9 ] [ 18 ] [ 19 ] Las pruebas de aceptación de Nauka a finales de 2013 detectaron fugas en la válvula de combustible del sistema de propulsión y contaminación, [ 20 ] por lo que Energia devolvió el módulo a Khrunichev para que se reparara durante doce a dieciocho meses. [ 21 ] El lanzamiento previsto de Nauka en 2015 se retrasó de nuevo después de que más fugas en la válvula de combustible dañaran la tubería exterior del módulo, lo que hizo necesaria su sustitución. [ 20 ] [ 22 ] [ 23 ] La contaminación por polvo metálico en los tanques de combustible del módulo en 2017 causó tres años más de retrasos, ya que las reparaciones iniciales no tuvieron éxito, [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] y se consideró como solución la instalación de un nuevo sistema de combustible de un solo uso basado en la etapa superior Fregat . [ 23 ] [ 27 ] Sin embargo, a finales de 2019, los tanques originales fueron reparados con éxito, lo que hizo redundantes los tanques basados ​​en Fregat planeados y allanó el camino para un lanzamiento en 2019 o 2020. [ 28 ]

Nauka tiene como objetivo un lanzamiento a principios o mediados de 2020.El vehículo de lanzamiento Proton-M de fue ensamblado y enviado al Cosmódromo de Baikonur en febrero. [ 29 ] Sin embargo, Nauka necesitaba otro reemplazo de válvula del tanque de combustible, junto con pruebas adicionales necesarias debido a una garantía que expiraba después de años de retrasos. Las pruebas, que solo podían tener lugar en Energia en Rusia en lugar de Kazajstán , donde se encuentra Baikonur, se completaron en mayo de 2020, aproximadamente al mismo tiempo que se enviaron las nuevas válvulas del tanque de combustible a Baikonur. [ 30 ] [ 31 ] Los esfuerzos para lanzar Nauka se vieron afectados por el brote de COVID-19 en Europa a principios de 2020, lo que llevó a la suspensión de todo el trabajo en marzo, abril y julio, y una reducción considerable de la fuerza laboral durante todo el año, como parte de las medidas para prevenir la posible propagación de la enfermedad. [ 32 ] Nauka finalmente llegó a Baikonur en agosto de 2020, junto con sus paneles solares y el Brazo Robótico Europeo poco después. [ 2 ] [ 33 ] La carga de carga y suministros en Nauka comenzó el 11 de septiembre de 2020, mientras se instalaban su blindaje MMOD y baterías. [ 34 ] [ 35 ] A lo largo de octubre y noviembre de 2020, los cosmonautas de la Expedición 65 Pyotr Dubrov y Oleg Novitsky , quienes serían responsables de la instalación de Nauka en la estación en órbita a través de numerosas actividades extravehiculares , realizaron dos Pruebas de Interfaz de Equipos de Tripulación durante las cuales el módulo se encendió por primera vez con varios componentes desplegados, y los cosmonautas inspeccionaron y recorrieron el exterior del vehículo. [ 36 ]

Para noviembre de 2020, Nauka había pasado por 306 de las 754 pruebas necesarias antes de que pudiera ser procesada para el lanzamiento, [ 37 ] [ 38 ] y para enero de 2021 el 80% de las pruebas estaban completas. [ 39 ] [ 40 ] Durante enero y febrero, los tanques, propulsores y el sistema de acoplamiento automatizado de Nauka se sometieron a pruebas finales, junto con el Brazo Robótico Europeo. [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ] En marzo, se llevaron a cabo dos pruebas más de interfaz de equipo de tripulación con Dubrov y Novitsky, [ 42 ] [ 43 ] y el lanzamiento de Nauka se retrasó una última vez de mayo a julio de 2021, debido a nuevas restricciones relacionadas con la COVID-19 y complicaciones con el tráfico en la Estación Espacial Internacional. [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ] En mayo, Nauka superó la revisión de preparación para el vuelo de Roscosmos, [ 47 ] [ 48 ] se sometió a una ronda final de pruebas de presurización y fugas, y el adaptador de acoplamiento SSVP, los paneles solares y el brazo robótico europeo se acoplaron al exterior del módulo. [ 49 ] [ 50 ] Se realizó una prueba final de interfaz de equipo de tripulación con el cosmonauta Aleksandr Skvortsov y su suplente Sergey Prokopyev antes de Naukaencapsulación de en el carenado de carga útil del Proton-M en junio. [ 51 ] El 28 de junio, Nauka se acopló con éxito a su vehículo de lanzamiento Proton-M y fue trasladada al Sitio 200 el 17 de julio. [ 52 ] [ 53 ] [ 54 ]

Lanzamiento

El lanzamiento del cohete Proton-M con Nauka

El 2 de mayo de 2021, se publicó en línea el calendario de lanzamientos; este incluía el lanzamiento de Progress MS-17 el 30 de junio para entregar hardware de equipamiento a la estación y tapones para reparar la fuga en el módulo de servicio Zvezda . Antes del acoplamiento, Novitsky y Dubrov realizaron una caminata espacial para retirar equipos y cables de Pirs en preparación para el desacoplamiento. [ 55 ] El Sitio 200, desde donde se lanzarían Nauka y su Proton-M, fue modificado para suministrar aire frío y combustible al vehículo mientras se encontraba en la plataforma; las mismas modificaciones se hicieron al Sitio 81 cuando Mir , Zarya y Zvezda fueron lanzados desde allí. [ 56 ] El 7 de junio, se completó el trabajo en el Sitio 200 en preparación para el ensamblaje del vehículo de lanzamiento y el traslado de Nauka a la Plataforma 39 en la instalación. [ 57 ]

El 30 de junio de 2021, comenzó el repostaje, pero se detectó un problema con los sensores de guía de la nave espacial y Nauka fue trasladada de vuelta a la instalación de instrumentación y pruebas en el Sitio 254. El carenado superior fue retirado y transportado mientras los trabajadores, utilizando arneses de seguridad, cambiaban y reemplazaban los sensores y reinstalaban el MLI. El 1 de julio, se encontraron más imperfecciones que requirieron una limpieza completa y los sistemas tuvieron que ser retirados y reemplazados. [ 58 ] El 3 de julio, el carenado fue vuelto a colocar y Nauka fue encendida para probar los sensores antes de ser cargada nuevamente en el vagón de transferencia y entregada nuevamente a la esclusa de aire donde fue colocada en un vagón plataforma para su entrega al Sitio 31 para el repostaje.

El 9 de julio de 2021, ILS completó el apilamiento del cohete Protón en el Sitio 200 y las tres etapas inferiores fueron cargadas de combustible y listas para la llegada de Nauka . Debido a retrasos con el reempaquetado de los sensores, el traslado se programó para el 17 de julio con el lanzamiento el 21. [ 59 ] También el 9 de julio, equipos de ILS, Khrunichev, Roscosmos, Energia y el Centro Espacial Yuzhny realizaron una cuenta regresiva en seco para probar las nuevas computadoras y sistemas en el Sitio 200 que controlarían Nauka y alimentarían su telemetría y la del cohete Protón durante los primeros 12 minutos de vuelo hasta la separación de la primera etapa y el desecho del carenado, donde la telemetría sería controlada desde estaciones terrestres y desde el Control de Misión de Moscú . [ 60 ] El 10 de julio, Nauka fue cargada de combustible y el compartimento trasero fue cerrado en preparación para la transferencia al Sitio 200 para ser acoplado al cohete Protón. [ 61 ] El lanzamiento estaba programado para el 21 de julio a las 14:58 UTC . [ 62 ]

El 13 de julio de 2021, Novitsky y Dubrov realizaron trabajos en el módulo Pirs , dividiendo el circuito hidráulico y las comunicaciones de control del módulo a través de la nave espacial Progress, y revisaron la unidad de acoplamiento y sus sistemas. En este proceso cerraron la escotilla del módulo Pirs que estaba conectada al módulo de servicio Zvezda , después de lo cual Pirs fue finalmente desacoplado el 23 de julio. [ 63 ] También el 13 de julio, Roscosmos reveló el parche de la misión para Nauka que estaba en proceso de ser pintado en el carenado y en el propio vehículo de lanzamiento Proton. Un parche de misión más pequeño fue enviado al interior, sujeto a la pared con Velcro . [ 64 ] El 14 de julio, Roscosmos reveló el sitio web de Nauka y comenzó la cuenta regresiva para el lanzamiento. Novitsky y Dubrov realizarían una caminata espacial el 8 de septiembre para retirar las cubiertas térmicas para el ERA y el hardware lanzado en Rassvet, incluyendo la bola de acoplamiento de Nauka y el compartimento de transferencia. Esto liberaría puertos para la esclusa de aire Science y el radiador RTOd y permitiría al ERA recuperar su brazo que estaba almacenado en el módulo Rassvet . Cuando Nauka llegó, la primera tarea del ERA después de la caminata espacial rusa fue sujetar la esclusa de aire y el radiador e instalarlos, con Novitsky y Dubrov atornillándolos y tendiendo cables y tuberías en preparación para su despliegue al final de la caminata espacial. [ 65 ] El mismo día, el cohete Proton-M recibió a Nauka en el Sitio 92. El despliegue estaba programado para el 17 de julio. [ 66 ] [ 67 ] [ 68 ] [ 69 ]

En las primeras horas de la mañana del 17 de julio de 2021, Nauka fue cargado en un transportador de rieles y fue trasladado a la Plataforma 39 en el Sitio 200. Durante los días siguientes, Nauka fue revisado antes de su lanzamiento el 21 de julio a las 14:58 UTC. [ 70 ] El 19 de julio, se realizó un ensayo general de lanzamiento para probar los sistemas. Con 48 horas restantes en la ventana de lanzamiento, todo seguía listo para un despegue puntual. En la estación, Pirs fue cargado con basura y la escotilla fue cerrada y bloqueada por última vez en preparación para el desacoplamiento. [ 71 ] El 20 de julio, Nauka tuvo su ensayo general de lanzamiento final, durante el cual fue encendido y la computadora de vuelo Proton fue activada para probar el secuenciador de lanzamiento en tierra. Mientras esto sucedía, técnicos de Roscosmos e ILS conectaron los cables umbilicales y las líneas de combustible y ventilación al cohete. Tras la Revisión de Preparación para el Lanzamiento (LRR), en la que Rogozin se reunió con el personal superior para realizar la votación de aprobación/rechazo, se repostó el Protón y comenzó la cuenta atrás para el lanzamiento. El Nauka despegó con éxito de la plataforma el 21 de julio a las 14:58:25 UTC. [ 72 ] [ 73 ]

Fase de tránsito y atraque

Puerto Zvezda nadir, lugar de atraque de Nauka

Tras el lanzamiento se produjeron varios problemas, entre ellos la pérdida de telemetría y fallos en el sistema de propulsión principal. [ 74 ] El 22 de julio de 2021, los especialistas del Grupo de Control de Vuelo del Módulo Multipropósito Nauka en el Centro de Control de Misión de Moscú realizaron dos maniobras de corrección. La primera tuvo lugar a las 15:07 UTC con el encendido de los motores del módulo durante 17,23 segundos, lo que proporcionó un impulso de 1  m/s. El segundo encendido, de 250,04 segundos, tuvo lugar a las 17:19 UTC con un impulso de 14,59  m/s. Para entonces, la telemetría confirmó la operatividad del sistema de propulsión.

Se programaron encendidos adicionales para una mayor corrección de la órbita para el 23 de julio de 2021. [ 75 ] El 23 de julio, Nauka realizó el tercer y cuarto encendido en su aproximación. Debido a la duración del encendido y la ubicación de Nauka en órbita, parecían necesarios dos encendidos más para que volviera al plano orbital. Debido a esto, el desacoplamiento de Pirs se retrasó 12 horas, programándose el nuevo momento para el 25 de julio. [ 76 ] [ 77 ]

A mediodía del 24 de julio de 2021, los problemas con la propulsión de Nauka retrasaron aún más el desacoplamiento de Pirs un día más, hasta el 26 de julio. El 26 de julio a las 10:55 UTC, Pirs se desacopló de la ISS por última vez. Roscosmos envió la orden de desorbitación y Pirs entró en la atmósfera sobre el océano Pacífico a las 14:01 UTC en una maniobra de 17 minutos. La autodestrucción se produjo a las 15:04 UTC y Pirs y la basura que contenía se quemaron al entrar en la atmósfera sobre el Pacífico, convirtiéndose en el primer módulo de la ISS en ser desmantelado y destruido. [ 78 ] [ 79 ]

Horas después del desacoplamiento, el brazo robótico Canadarm2 se acopló a Zarya e inspeccionó Zvezda . No se detectaron restos y los pestillos se retrajeron correctamente. No fue necesaria ninguna otra caminata espacial y la estación espacial estaba lista para recibir a Nauka el 29 de julio de 2021.

El 27 de julio de 2021, especialistas del grupo de control de vuelo de Nauka en el Centro de Control de Misión llevaron a cabo una maniobra correctiva de rutina para el módulo. [ 80 ] La corrección orbital final para colocar a Nauka en una trayectoria de encuentro con la ISS se realizó el 28 de julio a las 16:43:07 UTC con un único encendido de los motores principales. [ 81 ]

Nauka se acopló a la ISS.

El 29 de julio de 2021, Nauka se acopló automáticamente con éxito a la estación a las 13:29 UTC, y la tripulación la puso a trabajar en ella. [ 82 ] [ 83 ]

Actividades posteriores al atraque

Los propulsores presentan fallos tras el acoplamiento.

Nauka aproximándose a su puerto de atraque

Unas horas después del atraque, mientras la tripulación realizaba comprobaciones de fugas en preparación para la apertura de la escotilla, NaukaLas computadoras de a bordo de la ISS experimentaron un fallo de software, debido al cual una orden directa errónea activó los propulsores de a bordo, causando que la ISS girara inesperadamente. Los controladores terrestres de la NASA y Roscosmos trabajaron para solucionar el problema de forma remota, mientras que al mismo tiempo instruían a la tripulación para que cerrara todas las contraventanas y esperara el reinicio de las computadoras. Inicialmente, los controladores intentaron contrarrestar el empuje involuntario mediante el uso de los propulsores del módulo de servicio Zvezda , tarea que posteriormente se transfirió al vehículo Progress MS-17 . La estación realizó una rotación y media completa durante los siguientes 44 minutos, después de lo cual Nauka consumió su combustible restante y el Centro de Control de Misión de Moscú desactivó los motores. [ 84 ] [ 85 ] NaukaEl sistema de control de la estación se transfirió del modo de vuelo al modo "acoplado con la ISS", y el control de empuje se devolvió a Progress MS-17 y Zvezda , lo que permitió recuperar el control de actitud de la estación. [ 86 ] Debido a la falla, todas las actividades se cancelaron temporalmente y el lanzamiento de Boeing Orbital Flight Test 2 se retrasó 96 horas mientras la tripulación continuaba con las comprobaciones de Nauka . [ 87 ] El 3 de agosto de 2021, se decidió usar los motores de Zvezda para corregir los parámetros orbitales de la estación para la reubicación de Soyuz MS-18 y el lanzamiento de Soyuz MS-19 . El encendido estaba originalmente planeado para el 19 de agosto, pero se ejecutó el 21 de agosto y duró 50 segundos. [ 88 ] [ 89 ]

Debido al incidente, el Control de Misión de Moscú ordenó la evacuación de Zvezda mientras se enviaban órdenes para purgar las líneas de combustible con helio y asegurarse de que no hubiera fugas del combustible hipergólico tóxico en el Segmento Ruso. [ 90 ]

Comisión

Vehículos que visitaban la ISS en el momento del acoplamiento de Nauka .

Los socios internacionales formaron una comisión presidida por Bill Nelson de la NASA . Entre los miembros de este panel se encontraban el contratista principal Boeing , JAXA y su contratista principal Mitsubishi Heavy Industries , la ESA y sus contratistas principales Thales Alenia Space y Dutch Space, Roscosmos y contratistas de Energia. El 30 de julio, la comisión presentó su informe final y el ingeniero jefe identificó que la causa principal del fallo fue una orden directa enviada a Nauka desde tierra antes de que se desactivaran los sistemas Kurs y TORU, lo que provocó el encendido de los propulsores. [ 91 ]

Integración en la ISS

Secuencia de acoplamiento de Nauka al puerto de acoplamiento de la Estación Espacial Internacional

El 30 de julio de 2021 se reanudaron los trabajos para equipar Nauka y conectar sus computadoras a la ISS. Novitsky y Dubrov realizaron comprobaciones de fugas antes de comenzar a abrir las escotillas entre los módulos. Una vez abierta la escotilla, se conectaron los cables y se configuraron las computadoras portátiles y se conectaron a los enrutadores de la estación. Luego, los cosmonautas conectaron la fontanería y las líneas de residuos y combustible a la estación, y desactivaron los motores de Nauka para evitar que se encendieran hasta que estuvieran conectados a las computadoras de la estación. También prepararon los dormitorios para la tripulación que llegaría en breve, activaron los experimentos y encendieron el control ambiental para enfriar Nauka hasta que el radiador RTOd fue extraído de Rassvet en octubre. [ 92 ] A las 17:47 UTC, se abrieron las escotillas y Novitsky y Dubrov entraron en Nauka y se dirigieron al taller. Primero instalaron líneas de ventilación de los segmentos de EE. UU. y Rusia para ventilar cualquier aire viciado que quedara del lanzamiento. A continuación, activaron las alarmas y los detectores de humo e instalaron monitores de gas para comprobar si quedaban rastros de UDMH y N₂O₄ tras la ventilación realizada el día anterior. Finalizaron la jornada retirando el equipo y los dispositivos de sujeción de lanzamiento innecesarios y trasladándolos a Progress MS-17 para su eliminación. [ 93 ]

El 2 de agosto de 2021, Novitsky y Dubrov desmontaron algunos equipos que habían llegado a Nauka y desecharon la basura innecesaria. También comenzaron a instalar estanterías y a ensamblar el inodoro de la estación, así como los sistemas de control ambiental. Terminaron el día limpiando sus trajes espaciales y realizando el mantenimiento de sus sistemas ambientales en preparación para una próxima caminata espacial. Durante los días siguientes, descargaron toda la carga y despejaron el corredor para que los cosmonautas pudieran acceder al extremo nadir. [ 94 ]

El 9 y el 12 de septiembre de 2021, Novitsky y Dubrov realizaron dos caminatas espaciales para cablear Nauka. Los cosmonautas también instalaron pasamanos y puntos de anclaje para experimentos. [ 95 ] [ 96 ] Se trabajó en el interior para instalar la Estación de Trabajo Robótica que controla ERA . [ 97 ] El 28 de septiembre de 2021, la Soyuz MS-18 fue trasladada alrededor de la manzana hasta Nauka para el primer acoplamiento de estas dos naves espaciales. Esto despejó Rassvet para la llegada de la Soyuz MS-19 el 5 de octubre de 2021. [ 98 ] [ 99 ]

El 15 de octubre de 2021, a las 09:02 UTC, durante la preparación del sistema de propulsión de la nave para el aterrizaje, la Soyuz MS-18 activó inadvertidamente sus propulsores más allá del tiempo previsto, cambiando la orientación de la ISS hasta en 57°, a las 09:13 UTC. El sistema de control de actitud de la estación contrarrestó este movimiento activando los propulsores del Segmento Ruso. El encendido erróneo de los motores de la Soyuz fue el resultado de un error de procedimiento en las instrucciones enviadas por el control de la misión a Novitsky antes de la prueba. Afortunadamente, el sistema de control de vuelo a bordo de la Soyuz tenía un límite establecido para la prueba de los motores, que generó una orden de corte tan pronto como el encendido consumió todo el propulsor asignado para la prueba. Como resultado, todas las reservas de propulsor a bordo de la nave necesarias para el aterrizaje permanecieron intactas. La tripulación no corrió peligro y fue el segundo incidente de este tipo desde la pérdida de control de la Nauka el 29 de julio. [ 100 ] [ 101 ]

El 17 de octubre de 2021, la Soyuz MS-18 se desacopló de Nauka , trayendo de regreso a la Tierra a Novitsky y a dos turistas espaciales, la actriz Yulia Peresild y su productor y director Klim Shipenko , después de pasar una semana en la estación filmando la película The Challenge . [ 102 ]

El 20 de octubre de 2021, la Progress MS-17 se desacopló de Poisk y se puso en modo de seguimiento durante 24 horas. La Progress MS-17 era la nave de carga que asistía a la tripulación en muchas operaciones relacionadas con Nauka, incluyendo el suministro de equipo para la integración de Nauka. Volvió a acoplarse a Nauka el 22 de octubre. Después del acoplamiento, Dubrov y Anton Shkaplerov instalaron un adaptador de acoplamiento y reabrieron las escotillas para terminar de cargarla con basura del interior de Nauka, en preparación para su desacoplamiento el 24 de noviembre. [ 103 ]

Integración con Prichal

Desacoplamiento del Progress MS-17 y retirada del adaptador de acoplamiento temporal del nadir Nauka de la ISS [ a ]
Llegada de Prichal

Roscosmos lanzó el Módulo Nodo Prichal en noviembre de 2021. Prichal aumentó en cuatro el número de puertos de acoplamiento disponibles en el Segmento Orbital Ruso. Dado que Nauka fue diseñado para acoplarse permanentemente a Prichal , su puerto de acoplamiento nadir es del estándar SSVP-M o "Híbrido", que consta del mecanismo de acoplamiento suave tradicional de sonda y cesta SSVP-G y un collar de acoplamiento rígido APAS-95 . Esto haría que el puerto de acoplamiento fuera inutilizable para los vuelos Soyuz o Progress en caso de que Prichal no llegara a la estación, ya que estas naves espaciales utilizan un estándar SSVP ligeramente diferente. Para garantizar la disponibilidad de cuatro puertos en el segmento, Nauka fue lanzado con un anillo adaptador de APAS a SSVP-G.

El 25 de noviembre de 2021, Progress MS-17 se desacopló de Nauka , llevándose consigo el anillo adaptador, ya que Prichal solo puede acoplarse a un puerto SSVP-M, no a un SSVP-G. Posteriormente, fue desorbitado junto con Progress MS-17 y ambos se desintegraron al reingresar sobre el Océano Pacífico Sur . Después de esto, la última nave espacial visitante, Progress M-UM , una nave espacial Progress modificada que consta del compartimento de combustible y el módulo de propulsión habituales y Prichal en lugar del módulo presurizado delantero, se acopló al puerto SSVP-M ahora expuesto. El 22 de diciembre de 2021, Progress se desacopló de Prichal , liberando el puerto nadir para el acoplamiento. En una caminata espacial el 19 de enero de 2022, se conectaron los cables de alimentación y telemetría y los conectores rápidos de fluidos para que Progress y las naves Soyuz puedan transferir combustible a los tanques principales de Nauka . [ 5 ] [ 104 ] [ 105 ] [ 106 ] [ 107 ]

A diciembre de 2025Se espera que Nauka sobreviva a la ISS como parte de la Estación Orbital Rusa planificada . Según este plan, Prichal se separará de Nauka y será reemplazado por el Módulo Nodo Universal, casi idéntico, en 2028. [ 108 ]

Trabajos de equipamiento

Se requirieron doce caminatas espaciales para equipar completamente Nauka y ERA , además de ponerlas en servicio ; la primera de ellas se realizó en septiembre de 2021 y finalizó en agosto de 2023.

Poniendo ERA en funcionamiento.

Instalación de equipos de equipamiento

Equipamiento para marketing multinivel en Rassvet
Equipamiento del MLM, que incluye la esclusa de aire experimental MLM, los radiadores MLM y el puesto de trabajo ERA en el módulo Rassvet , tal como se observa en el KSC.
Vista panorámica de Nauka (detrás de Rassvet ) acoplada al ROS , vista desde la Cúpula.
Nauka modificó el puerto delantero ASA-G para la esclusa de aire experimental después del acoplamiento a la Estación Espacial Internacional.

En mayo de 2010, se lanzó el equipo de equipamiento para Nauka , acoplado al exterior de Rassvet (Mini-Módulo de Investigación 1) en la misión STS-132 (como parte de un acuerdo con la NASA) y entregado por el transbordador espacial Atlantis . El equipo, con un peso de 1,4 toneladas métricas, incluye una junta de codo de repuesto para ERA (lanzada con Nauka ) y un puesto de trabajo portátil ERA utilizado durante las EVA, el radiador de calor RTOd, hardware interno y una esclusa de aire experimental para el lanzamiento de CubeSats , que se colocará en el puerto delantero pasivo modificado cerca del extremo nadir del módulo. [ 67 ]

De estos, el equipo de equipamiento necesario para ERA debía desplegarse primero. Después de eso, el radiador y la esclusa de aire se equiparon en Nauka. Los astronautas cambiaron un accesorio de agarre para que la esclusa de aire pudiera usarse como punto base para el brazo, rompieron el par de torsión de los pernos que aseguran la esclusa de aire y el radiador a Rassvet , quitaron las restricciones de lanzamiento del radiador y ventilaron los saltadores de nitrógeno en la caminata espacial VKD-55 el 17 de noviembre de 2022. [ 109 ] [ 110 ] [ 111 ] La esclusa de aire tiene un accesorio de agarre FRGF fabricado por la NASA, que se acopló al componente de la esclusa de aire transportado a bordo de Rassvet y se usó para acoplarlo al Canadarm del transbordador para pasarlo al Canadarm2 de la estación . El dispositivo de agarre está diseñado para funcionar hasta 2028. Los cosmonautas modificaron este dispositivo de agarre para permitir que ERA transfiriera la esclusa de aire desde su ubicación de almacenamiento en Rassvet a la posición operativa en el puerto delantero de Nauka y para el uso de la esclusa de aire en toda la estación. [ 112 ]

El radiador desplegable añade capacidad de refrigeración adicional a Nauka , lo que le permite albergar más experimentos científicos. La esclusa de aire se utiliza únicamente para el paso de experimentos dentro y fuera de Nauka con la ayuda de ERA, cumpliendo una función muy similar a la de la esclusa de aire japonesa en Kibo y la esclusa de aire Bishop de Nanoracks , ambas en el segmento estadounidense de la estación. [ 67 ]

El ERA se utilizó para retirar el radiador RTOd de la caminata espacial VKD-56 y la esclusa de aire experimental Shk de la caminata espacial VKD-57 desde Rassvet y trasladarlos a Nauka . Este proceso duró varios meses.

Otro equipamiento MLM es una interfaz de carga útil externa de 4 segmentos llamada medio de fijación de cargas útiles grandes (Sredstva Krepleniya Krupnogabaritnykh Obyektov, SKKO). [ 113 ] Fue entregado en dos partes a Nauka por las naves espaciales Progress MS-18 (entregada la parte LCCS, es decir, el marco SKKO de cuatro partes) y Progress MS-21 (entregada la parte SCCS, es decir, las placas adaptadoras de carga útil) como parte del proceso de equipamiento de activación del módulo. [ 114 ] [ 115 ] [ 116 ] [ 117 ] Una vez que el extremo nadir de SKKO fue acoplado suavemente a Nauka y atornillado, los astronautas liberaron los bloqueos de lanzamiento de SKKO para permitir que se desplegara y extendiera con sus articulaciones autobloqueándose en la posición extendida para crear un marco rígido. Luego, el extremo cenital de SKKO fue acoplado suavemente a Nauka y atornillado. Luego se equipan los 3 adaptadores de carga útil pasivos y el adaptador de carga útil activo (es decir, la carga útil de detección remota activa como el radar de apertura sintética Travers de MIR Priroda ). El SKKO se deriva de la configuración utilizada en el módulo Priroda. [ 118 ] Los elementos del SKKO se lanzaron dentro de la nave espacial Progress y se transfirieron a una ubicación de almacenamiento temporal dentro de uno de los módulos de la estación. Se llevó al exterior y se instaló en el punto base orientado hacia atrás del ERA en Nauka durante la caminata espacial VKD-55. [ 119 ] [ 120 ] El hardware adicional de seguimiento no forma parte de la serie de caminatas espaciales de equipamiento de activación de módulos y aún no se le ha asignado un vuelo.

Con la ayuda del sistema SKKO, ubicado en la superficie exterior del MLM-U, aparecerán 5 estaciones de trabajo universales URM-N, cada una equipada con tres adaptadores de carga útil, lo que dará como resultado un total de 16 plazas para alojar equipos científicos. El peso total del equipo instalado en el SKKO es inferior a 400 kg (880 lb) .  

La plataforma de trabajo portátil en Rassvet también se transfirió como el último equipamiento MLM en agosto de 2023 durante la caminata espacial VKD-60, que puede acoplarse al extremo del ERA para permitir que los cosmonautas "viajen" en el extremo del brazo durante las caminatas espaciales. Esto completó las tareas de equipamiento de Nauka y ERA. [ 121 ]

Radiador de calor RTOd dañado

Sin embargo, incluso después de varios meses de equipamiento para actividades extravehiculares (EVA) e instalación del radiador de calor del RTOd, seis meses después, el radiador del RTOd falló antes del uso activo de Nauka (el propósito de la instalación del RTOd es irradiar el calor de los experimentos de Nauka). El fallo, una fuga, dejó el radiador del RTOd inutilizable para Nauka. Esta es la tercera fuga de radiador en la ISS después de las fugas de los radiadores de Soyuz MS-22 y Progress MS-21 . Si no se dispone de un RTOd de repuesto, los experimentos de Nauka tendrán que depender del radiador principal de lanzamiento de Nauka y el módulo nunca podrá utilizarse a su máxima capacidad. [ 122 ] [ 123 ]

Atraques

Soyuz MS-18 acoplada a Nauka tras su reubicación [ b ]
La nave de carga rusa ISS Progress 78 atracó en el Nauka [ b ].
El módulo Prichal de Rusia acoplado al Nauka

Véase también

Notas

  1. El adaptador de acoplamiento temporal es el anillo gris que rodea la sonda de acoplamiento del Progress MS-17.
  2. 1 2 3 El puerto tenía el adaptador de acoplamiento construido según el estándar SSVP-M o "Híbrido", que consiste en elmecanismo de acoplamiento suave tradicional de sonda y cesta SSVP y un collar de acoplamiento rígido APAS-95 en ese momento. El adaptador de acoplamiento se desacopló junto con Progress MS-17 para convertirlo en un puerto compatible con el acoplamiento Prichal .
  3. Este acoplamiento se realizará en un puerto reconfigurado diseñado parael acoplamiento de Prichal.

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