Comienza la ciudad espacial

1999/02/01 Imaz Amiano, Eneko - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa | Mujika, Alfontso - Elhuyar Fundazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Astronautika

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La Estación Espacial Internacional es el mayor programa científico elaborado en colaboración. Dieciséis Estados (EEUU, Canadá, Japón, Rusia, Italia, Dinamarca, Noruega, Bélgica, Países Bajos, Francia, España, Alemania, Suecia, Suiza, Reino Unido y Brasil) participan en la campaña 2004-2005 con el objetivo de disponer de una estación espacial terrestre de 335-460 kilómetros, 108 metros de longitud, 74 metros de ancho y 460 toneladas. En ella podrán vivir simultáneamente entre 6 y 7 personas en 1.300 m3 presurizados, incluidos los 6 laboratorios. La estación, que a una velocidad de 28.000 km/h constituirá un importante centro de ciencia e investigación, retornado cada 90 minutos alrededor de la Tierra. Cerca de cien mil personas participarán en la construcción de la estación, tanto en agencias espaciales como en laboratorios o empresas contratadas.

Origen

Retrocediendo en la historia, se puede decir que la estación nació en 1984 cuando el presidente de Estados Unidos (EEUU), Ronald Reagan, impulsó oficialmente la construcción de una estación espacial habitable. Fue bautizada entonces como Estación Espacial Askatasuna (Space Station Freedom). En septiembre de 1988 la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Canadiense (CSA), por un lado, y en marzo de 1989 el gobierno japonés, por otro, se adhirieron al proyecto respondiendo a la invitación de los EEUU.

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Posteriormente, por razones presupuestarias, se procedió a la revisión del proyecto y a la reducción de los objetivos finales mediante la aprobación de la alternativa denominada Alfa. En adelante, el proyecto denominado Estación Espacial Internacional Alfa mantuvo cerca del 75% de la estructura y sistemas de la anterior, mantuvo la participación internacional y el diseño se adaptó a las restricciones presupuestarias. Por otro lado, en octubre de 1992 se incorporó al proyecto la República de Rusia, que a partir de entonces cambió de nombre y pasó a denominarse Estación Espacial Internacional. El proyecto cuenta con un presupuesto mínimo de 40.000 millones de dólares (5,8 billones de pesetas/232.000 libras), aunque algunos apuntan que lo real será mucho mayor.

Internacional

Todos estos cambios en el proyecto inicial, y sobre todo la participación internacional, han sido de gran importancia en la medida en que cada Estado tendrá su papel en el proyecto. Estados Unidos es el principal responsable y el principal peso, pero el resto de los miembros realizarán importantes trabajos. La ESA construirá el laboratorio presurizado denominado Columbus (COF) y un vehículo automático que no necesita conductor para enviar suministros a la estación espacial, denominado Vehículo Automático de Transferencia (ATV), que será enviado al espacio en el lanzador Ariane 5, a los que la ESA destinará un total de 2.705 millones de euros.

Canadá construirá un brazo mecánico de control remoto que se utilizará para integrar las partes necesarias para completar la estación, un proyecto de 720 millones de dólares. Japón realizará uno de los seis módulos presurizados que se utilizarán para experimentos científicos. Por último, Rusia tendrá una gran participación. Ofrecerá su experiencia en estancias de larga duración en el espacio y la tecnología utilizada en sus estaciones. Se utilizarán sus propios lanzadores para espaciar las distintas partes de la estación y, además de su laboratorio, construirá un módulo de servicio.

Pasos del proyecto

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Cuando se decidió diseñar y ejecutar el proyecto en su totalidad se diferenciaron tres fases. La primera fase comenzó en febrero de 1994 y se ha prolongado hasta junio de 1988: los astronautas estadounidenses realizaron estancias en la estación espacial Mir, los astronautas rusos viajaron en el transbordador de los EE.UU. y, una y otra vez, realizaron el acoplamiento entre el transbordador estadounidense y Mir para conseguir la experiencia y reducir los riesgos en los encuentros de las distintas secciones de la Estación Espacial Internacional.

En la segunda fase se ha iniciado la construcción de la estación con los dos tramos enviados en noviembre y diciembre de 1998. En julio de este año se enviará el Módulo de Servicios construido por los rusos con sala de estar, dormitorio, aseo, cocina y otros servicios necesarios para poder residir en la estación y la primera tripulación llegará a la estación en enero del año 2000.En la fase final, se dotará al edificio de la infraestructura necesaria para la vida humana continua y se añadirán el resto de equipos y laboratorios. Para poder llevar a cabo todo esto, los astronautas deberán realizar 45 viajes desde la Tierra al espacio y trabajar más de 550 horas fuera de la nave.

Objetivos

Los objetivos generales de este proyecto son varios:

• Ofrecer laboratorios de investigación en medio casi ingravitado (10.000 veces menos que en la Tierra) y en diferentes áreas de la biología.
• Investigación médica en el espacio.
• Desarrollar nuevos materiales y procesos en colaboración con la industria.
• Acelerar los avances tecnológicos y de ingeniería que inciden a corto plazo en la Tierra y ofrezcan nuevos puestos de trabajo y oportunidades económicas.
• Aumentar la cooperación entre los Estados del mundo.

Además de estos objetivos generales, está claro que los principales promotores –y pagadores– de la ISS, Estados Unidos, a través de este programa, tienen como objetivo mantener su liderazgo "tanto en la Tierra como en el cielo", así como apoyar y mejorar la tecnología aeroespacial, principal sector exportador de su industria.

También se puede decir que es un objetivo económico a medio y largo plazo. Cada dólar invertido en programas espaciales genera, directa o indirectamente, un beneficio de dos dólares.

Programas de trabajo

Dentro de los objetivos generales anteriores, la NASA ha definido una serie de programas y proyectos a desarrollar en la ISS. Por un lado, han elaborado un proyecto sobre biología, denominado Proyecto de Investigación Humana y Desarrollo Espacial (HEDS). Objetivos principales de: 1) aumentar nuestro conocimiento de los procesos naturales a través del medio espacial; 2) investigar el sistema solar y 3) conseguir que los viajes al espacio sean habituales. Para llevar a cabo el proyecto, se pondrán en marcha dos programas. El primero, denominado Programa de Investigación y Remediación Biomédica, se destinará a la investigación humana.

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Por un lado, se trata de conocer las relaciones entre las respuestas fisiológicas y de comportamiento, causantes de los cambios biológicos en los seres humanos durante los vuelos espaciales; por otro, se pretende que el ser humano viva y trabaje en el espacio durante más de un año, pero logrando que la readaptación a la Tierra no sea dura y desarrollando medidas de protección para aumentar el bienestar y la seguridad de las tripulaciones. El segundo, denominado Programa de Biología y Ecología Gravitatoria, pretende utilizar diferentes niveles de gravedad para profundizar en el conocimiento básico de las ciencias biológicas. Para ello, investigarán la influencia de la gravedad en la evolución, el desarrollo, la morfología, etc.

Por otro lado, el programa denominado Funciones Dirigidas al Planeta Tierra pretende analizar la calidad de la atmósfera terrestre, el agua, el cambio climático, la vegetación y el uso de la tierra, los recursos minerales y alimenticios y el estado de la salud de las aguas dulces y los mares, cuya influencia en la calidad de vida es evidente.

En tercer lugar, el Programa de Ciencias del Espacio pretende resolver los misterios del universo, estudiar el sistema solar, descubrir planetas en torno a otras estrellas y encontrar vida fuera de la Tierra. Para ello trabajarán en torno a cuatro ejes principales: 1) la estructura y evolución del universo; 2) el estudio del sistema solar; 3) la relación Sol/Tierra; y 4) la investigación astronómica sobre el sistema planetario y su origen.

El cuarto grupo de investigación está relacionado con la microgravedad. La fuerza de gravedad que soportará la estación será de un millón de la que tenemos en la Tierra, por lo que se podrán realizar ensayos que impidan la gravedad en la Tierra, como la biotecnología, la combustión, la física de los fluidos, la física básica y la ciencia de los materiales. En biotecnología se investigará principalmente el crecimiento de cristales proteicos, imprescindible para comprender la estructura y funciones de las proteínas, así como el crecimiento de células y tejidos para su uso en vacunas e intervenciones. En cuanto a la combustión, es evidente su importancia en la sociedad actual, pero sin embargo, la información que tenemos sobre la combustión es muy limitada. Sus experimentos en el espacio pretenden llenar ese vacío.

Estación espacial como está ahora, es decir, con dos tramos.

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Sus investigaciones en torno a la física de los fluidos, sobre todo en la seguridad de los edificios, las instalaciones de transformación de energía y la predicción del comportamiento de los materiales en la Luna. En el campo de la física básica trabajarán con teorías no probables en la Tierra. Por último, en el campo de las ciencias de los materiales, la estructura de los materiales (a nivel atómico y/o molecular), las propiedades (térmicas, magnéticas, químicas, etc.) Se analizará la creación (cómo se comportan en su origen) para poder aplicar los resultados a la Tierra.

El quinto, denominado Proyecto de Investigación y Tecnología en la Ingeniería (ERT), está orientado al desarrollo y experimentación de la tecnología, que posteriormente se utilizará para mejorar los sistemas y capacidades de transporte de los vehículos, reducir los costes de mantenimiento y reparación y reducir combustibles y tripulación en el espacio. Por lo tanto, se desarrollaría la tecnología tanto en el espacio como en la Tierra.

Por último, el programa Office of Life and Microgravity Sciences and Applications (OLMSA) de la NASA organizó el Comertial Space Centers (CSC´s) con el objetivo de promover la investigación espacial de la industria privada. Las empresas y asociaciones que han participado hasta el momento han realizado investigaciones en todas las áreas (biología, biotecnología, combustión, electrónica, comunicaciones, materiales, agricultura, robótica, medicina, alimentos...) y ahora se está preparando para participar en la ISS.

Derecho de uso y opción

Residencia Astronautas: Sala de estar y cocina en 1ª planta; Dormitorios en 2ª planta; Inodoros en 3ª y sala de ejercicio físico

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Todos estos programas son creados por la propia NASA, por lo que se desarrollarán principalmente en los módulos de investigación de EEUU. No obstante, en la Estación Espacial Internacional, Europa (a través de la ESA) y Japón también tendrán sus módulos de investigación y tienen acordada la distribución para su uso común. Los EEUU podrán utilizar el 97% de sus laboratorios y el 46% del laboratorio europeo COF y japonés JEM. Sin embargo, los canadienses podrán utilizar el 2,3% de toda la infraestructura de investigación a cambio de la construcción del robot externo y los rusos funcionarán por su cuenta. En el módulo COF de la ESA se investigará, entre otras cosas, el crecimiento celular, la producción de plantas y la influencia de las radiaciones en los tejidos humanos. También analizarán el sol, el fondo cósmico, la actividad de los incendios y volcanes en la Tierra y el comportamiento de diferentes materiales en el espacio abierto.

Las empresas privadas también podrán investigar, concretamente entre el 20 y el 30% de la infraestructura europea y entre el 30 y el 40% de la estadounidense, aunque los responsables de la NASA desearían que este porcentaje se elevase al 60%.

No todo es rosa

Aunque las expectativas creadas y las posibilidades de investigación son innegables por parte de los impulsores del proyecto, existen diferencias entre los científicos. La razón principal utilizada por los críticos es la carestía del proyecto. Según ellos, NASA está consiguiendo por detrás de otros proyectos la cantidad de dinero que necesita para la estación y muchos de los objetivos que se quieren conseguir con la puesta en órbita de astronautas, por un lado, con el uso de robots y, por lo tanto, con menos dinero gastado, se pueden conseguir y por otro lado, algunos de estos estudios se pueden realizar también en la Tierra. Además de los costes, muchas de las investigaciones que se llevarán a cabo en el espacio denuncian que, más que para su uso en la Tierra, el ser humano se adaptará más cómodamente al espacio y cuestionan su utilidad. Además, parece que las vibraciones de la estación espacial pueden afectar a numerosos estudios; en las pruebas realizadas los sistemas de amortiguación de vibraciones no trabajaron correctamente y parece que no se volverán a probar hasta su utilización en el espacio.

Además, los responsables de la NASA han reconocido que el riesgo de sufrir un accidente grave es significativo (se ha fijado en un 73% la posibilidad de que se produzcan problemas graves durante las tareas de montaje) y que se produzca un accidente de muerte.

Brazo mecánico de Canadá.

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De hecho, a pesar de la importancia de la experiencia adquirida con Mir, son nuevas herramientas y programas informáticos que se están utilizando en la ISS y que además no han probado en la Tierra todos los componentes de la estación.

Parece que los promotores del proyecto miran principalmente a Marte y a la Luna y ven la estación espacial como un paso intermedio para dar el salto a ellas, ya que la estación servirá para aprender cómo vivir en el espacio durante mucho tiempo, cómo producir alimentos y cómo reciclar agua y aire.