La Estación Espacial Internacional está condenada a morir por fuego

Lo que sube debe bajar, incluyendo, lamentablemente, el Estación Espacial Internacional.

Desde hace exactamente 20 años, el enorme laboratorio en órbita ha sido constantemente el hogar de humanos, el puñado afortunado de terrícolas que en un momento dado se aventuran en el mundo al revés de microgravedad. Pero como el resto de nosotros, la Estación Espacial Internacional está envejeciendo. Y no puede permanecer en órbita por sí solo indefinidamente; necesita un impulso regular o una inyección de combustible de la nave espacial visitante. Si esos aumentos se detienen o algo más sale mal, tarde o temprano, el laboratorio caerá.

“Básicamente, cualquier barco de carga que llega a la estación espacial, o incluso a cualquier transbordador, generalmente tiene un excedente de propulsor hasta cierto punto ”, dijo a Space.com Jonathan McDowell, astrónomo de Harvard que se especializa en rastrear objetos dentro y fuera de la órbita. “Tienen que tener propulsor para hacer el encuentro, y luego, a veces, pueden tener más para hacer un reinicio”.

Por ahora, esos vuelos continuará hasta al menos 2024. Y debido al carácter internacional de la estación (es una asociación entre los Estados Unidos, Rusia, Canadá, Japón y las naciones participantes de la Agencia Espacial Europea), la decisión de retirarla siempre se basará tanto en la ingeniería como en la política. .

“Si bien ISS está actualmente aprobado para operar hasta al menos diciembre de 2024 por los gobiernos socios internacionales, desde un punto de vista técnico, hemos autorizado a ISS para volar hasta el finales de 2028”, Escribieron los funcionarios de la NASA en un comunicado a Space.com. “Además, nuestro análisis no ha identificado ningún problema que nos impida extendernos más allá de 2028 si es necesario”.

Pero algún día llegará el momento de la estación. La instalación está envejeciendo y en constante riesgo de impactos de desechos espaciales y micrometeoritos. Si los humanos no lo retiran, eventualmente lo harán los peligros del espacio.

El destino final de la estación espacial siempre ha sido un fantasma para la NASA y Roscosmos, La agencia espacial federal de Rusia, pero con el paso del tiempo, ha cobrado mayor importancia en las mentes de los expertos espaciales.

“’Oh, eventualmente lo derribaremos’, la idea siempre ha sido; “Nos comprometemos a desorbitarlo”. Pero mi sensación es que en realidad no pensaron en los detalles hasta hace unos cinco años ”, dijo McDowell. “Hasta entonces era como, ‘La la la, está en órbita, todavía lo estamos construyendo, no nos vamos a preocupar por cómo deshacernos de él’. Lo que tal vez no sea la forma en que debería hacer las cosas “.

Una voz importante en este cambio ha sido el Panel Asesor de Seguridad Aeroespacial de la NASA, un grupo que evalúa las medidas de seguridad que la NASA está tomando en los vuelos espaciales. El panel ha estado planteando preocupaciones durante al menos una década sobre cómo terminará la estación espacial, impulsado por el próximo retiro de los vehículos del transbordador espacial de la NASA, que podrían haber sido utilizados para dejar de órbita la Estación Espacial Internacional.

El grupo sigue citando el problema con regularidad en sus análisis de las políticas de la NASA.

“El panel continúa rastreando el estado del trabajo abierto en la estrategia de desorbitación planificada para ISS y el ajuste fino de algunas palabras en el documento del programa de la estación espacial relacionado”, dijo David West, miembro del panel, durante la reunión trimestral del grupo. que se llevó a cabo virtualmente el 1 de octubre. “Continuaremos monitoreando el progreso para lograr un acuerdo sobre la estrategia por parte de todas las partes”.

Escenarios tanto para un programado desorbita de la estación espacial y una respuesta si algo sale muy mal están en proceso, confirmó la NASA, pero aún no son públicas. “La NASA está trabajando activamente con toda la asociación de la Estación Espacial Internacional en planes para desorbitar la estación espacial de manera segura al final de su vida útil”, escribieron funcionarios de la NASA en un comunicado a Space.com.

Décadas en la fabricación

La planificación de la estación espacial comenzó en la década de 1980 y, si bien hoy en día el concepto de un laboratorio en órbita masivo no tiene nada de especial, en ese momento no tenía precedentes.

“Nadie tenía idea de cómo construir algo como esto cuando comenzamos en la ISS”, Christian Maender, director de fabricación e investigación en el espacio de la empresa Axiom, con sede en Houston, que planea construir su propia estación espacial saltando fuera de la Estación Espacial Internacional, dijo a Space.com. “Construimos el proyecto de ingeniería en tiempos de paz más grande de la historia, y construimos piezas de una nave espacial general que nunca se vieron ni se tocaron hasta que llegaron a la órbita”.

En total, la construcción de la estación espacial requirió 42 lanzamientos separados. La instalación pesaría más de 900.000 libras. (420.000 kilogramos) en la Tierra, es casi la longitud de un campo de fútbol y cuenta con tanto volumen habitable como una casa de seis habitaciones, según la NASA.

Es grande.

La desaparición de la estación no pasó completamente desapercibida mientras se diseñaba la instalación. Solo unos años antes, en 1979, la NASA Skylab la estación se salió de órbita. La agencia había planeado guiar la instalación hacia una destrucción controlada en la atmósfera terrestre utilizando un vuelo temprano del transbordador espacial. Pero ese vehículo se retrasó, dejando al Skylab de 80 toneladas varado incluso cuando la actividad solar aumentó, calentó y expandió la atmósfera de la Tierra y, por lo tanto, aceleró la ruina de la instalación.

Como resultado, la nave espacial cayó por sí sola, fuera de control, sin dejar ninguna posibilidad para que la NASA apunte a las piezas en áreas remotas o ralentice el descenso de la nave espacial lo suficiente como para reducir el tamaño de esas piezas. En cambio, trozos de la estación esparcidos por Australia, el más grande de ellos un enorme tanque de oxígeno. El incidente fue un punto de inflexión en la forma en que la gente piensa sobre cómo los objetos grandes abandonan la órbita.

“En los primeros días de la era espacial, a nadie le preocupaba. Algo grande que cae del cielo, no un gran grito ”, dijo McDowell. “La gente se ha vuelto cada vez más reacia al riesgo a lo largo de los años”. Y cuanto más se prolongue el vuelo espacial, más expertos se preocupan por los desechos orbitales abandonados, en particular los más grandes.

El riesgo si la estación espacial cae a la Tierra por sí sola es significativo, argumentó McDowell. Con unas 400 toneladas, la estación espacial es, con mucho, el objeto más pesado creado por el hombre que haya dado la vuelta a la Tierra. Cuanto más grande es un objeto, es menos probable que la atmósfera pueda quemarlo por completo. Y debido a que la estación espacial está extendida matrices solares, es vulnerable a salirse de control, momento en el que las opciones de rescate serían limitadas, dijo McDowell.

No importa qué llevó a una entrada incontrolada, los resultados no serían agradables, dijo, aunque no sombríos al nivel de una catástrofe nuclear. Sería más como un accidente aéreo, aunque con escombros esparcidos por un área mucho más amplia. “En el peor de los casos, supongo que es un 11 de septiembre, ¿verdad?”, Dijo McDowell. “Porque, en el peor de los casos, es un avión que se estrella, parte del cual está en una zona poblada. Y eso es malo. Pero no lo es asteroide golpeó mal. “

Cómo destruir una estación espacial (¡de forma segura!)

Entonces, ¿cómo controlar la reentrada de la estación espacial?

Un grupo de ingenieros de la NASA y Roscosmos presentó un documento que evalúa algunas opciones de eliminación en el Congreso Astronáutico Internacional de 2017. Su trabajo se basa en procedimientos de desorbitación realizados en el Estación espacial rusa Mir en 2001; la Estación Espacial Internacional es aproximadamente tres veces más pesada.

Pero la esencia del plan refleja cómo la estación espacial conserva su altitud durante las operaciones normales. Más comúnmente, un ruso Vehículo de carga Progress realizará una combustión mientras esté acoplado a la estación o transferirá combustible a los propulsores del módulo de servicio principal para alimentar la propia combustión de la estación; de cualquier manera, la estación sube.

En una salida de órbita controlada, los vehículos Progress harían lo mismo pero en la dirección inversa, reduciendo la altitud más baja de la estación. Dependiendo de la matriz precisa de naves espaciales a mano, los propulsores del módulo de servicio también podrían usarse.

Estas quemaduras cuidadosamente cronometradas harían que la estación descendiera en un solo punto de su órbita, lo que haría que el reingreso fuera más predecible y permitiría a los gerentes dirigir los escombros hacia lo vasto, Océano Pacífico sur escasamente poblado. El resto depende del poder destructivo de la atmósfera terrestre. La estrategia, como era de esperar, tiene sus riesgos. Si algo arruina un programa de quemado, bueno, ahí va la previsibilidad.

El documento de 2017 establece opciones tanto para una salida de órbita programada como en respuesta a una posible catástrofe en la estación espacial. Si de repente algo sale irremediablemente mal en el laboratorio en órbita, las organizaciones detrás de la instalación tendrán solo dos semanas para decidir cómo proceder, escribió el grupo.

Un camino diferente a seguir

El sucesor de la Estación Espacial Internacional puede enfrentarse a una jubilación mucho más tranquila, aunque aún ardiente.

Axiom Space, con sede en Texas, planea lanzar nuevos módulos de estación a partir del próximo año y, a medida que crece el interés comercial en acceder a la órbita y la ISS envejece, finalmente se separa de la Estación Espacial Internacional para formar su propia instalación orbital de vuelo libre.

Pero Axiom ha aprendido del complicado destino de la estación espacial y ya ha luchado con cómo terminará su instalación. La compañía está planeando que sus módulos sean más verdaderamente modulares que los de la estación espacial, con la capacidad de quitar y reemplazar segmentos fácilmente de todos modos. dando la empresa flexibilidad en su futuro.

La disposición también significa que cada módulo puede controlar su propio destino. “Cada módulo se diseñará con su propia guía, navegación y control, sus propias capacidades de propulsión”, dijo Maender. “Para que puedan volar esencialmente por su cuenta, y luego, cuando lo necesiten, pueden separarse y regresar a través de la atmósfera de la Tierra por su cuenta”.

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