Cúpula (módulo ISS)

Cúpula

Exterior de la Cúpula con las persianas abiertas.
Estadísticas del módulo
Identificación de COSPAR	2010-004B [1]
Fecha de lanzamiento	8 de febrero de 2010, 09:14:08  UTC
Vehículo de lanzamiento	Transbordador espacial Endeavour
Atracado	15 de febrero de 2010
Masa	1.880 kg (4.145 libras)
Altura	1,5 m (4,9 pies)
Diámetro	2,95 m (9,68 pies)

La Cúpula es un módulo observatorio de la Estación Espacial Internacional (ISS) construido por la ESA . Su nombre deriva de la palabra italiana cupola , que significa " cúpula ". Sus siete ventanas se utilizan para realizar experimentos, acoplamientos y observaciones de la Tierra. Fue lanzada a bordo de la misión STS-130 del transbordador espacial Endeavour el 8 de febrero de 2010 y acoplada al módulo Tranquility (Nodo 3) . Con la Cúpula acoplada, el ensamblaje de la ISS alcanzó un 85 por ciento de finalización. La ventana central de la Cúpula tiene un diámetro de 80 cm (31 pulgadas). ^[2]

La Cúpula proporciona un área de observación y trabajo para la tripulación de la ISS, dando visibilidad para apoyar el control del sistema de manipulación remota de la estación espacial y la visión externa general de la Tierra , los objetos celestes y los vehículos visitantes. El proyecto Cúpula fue iniciado por la NASA y Boeing , pero cancelado debido a recortes presupuestarios. Un acuerdo de trueque entre la NASA y la ESA dio como resultado que el desarrollo de la Cúpula fuera reanudado en 1998 por la ESA. ^[3]

La Cúpula es importante para los astronautas a bordo de la ISS, ^[3] que disfrutan de usar el módulo para ver y fotografiar la Tierra. La Cúpula reemplazó al Zvezda ruso para tales fotografías. ^[4] Anteriormente miraban a través de pequeños ojos de buey , o en el mejor de los casos la ventana de 20 pulgadas (50 cm) en el laboratorio estadounidense Destiny . La Cúpula está atracada en el puerto que mira hacia la Tierra del módulo Tranquility . Debido a su forma y configuración de múltiples ventanas, la Cúpula ha sido comparada con la ventana de la cabina del Halcón Milenario . ^{[5] [6]}

La cúpula de la Estación Espacial Internacional fue concebida por primera vez en 1987 por el director de control arquitectónico de sistemas humanos de la Estación Espacial, Gary Kitmacher, como una estación de trabajo para operar el brazo robótico Canadarm2 de la estación , maniobrar vehículos fuera de la estación y observar y apoyar las caminatas espaciales . Comparó el uso con el de la cubierta de vuelo posterior del transbordador . Se suponía que habría dos cúpulas, una en cada extremo de la forma de pista de carreras formada por los módulos y nodos de la estación. Inicialmente se la denominó "estación de trabajo con ventanas", para distinguirla de otras estaciones de trabajo basadas en computadoras dentro de la estación y desde las cuales la tripulación podía operar los sistemas de la estación.

Una vez que la idea fue aceptada inicialmente, varias personas se pusieron a trabajar. La especialista en factores humanos Frances Mount comenzó a desarrollar la lógica y los escenarios operativos para la Cúpula , y recibió un apoyo considerable del astronauta jefe John Young y del comandante del transbordador Gordon Fullerton . Charles Wheelwright, que había definido las especificaciones para cada ventana en todas las naves espaciales tripuladas de los Estados Unidos anteriores, comenzó a definir las especificaciones de diseño de las ventanas de la Cúpula . Laurie Weaver, que acababa de comenzar con la NASA como estudiante en prácticas, comenzó a trabajar en una serie de configuraciones diferentes para la Cúpula . Comenzó con la idea de Kitmacher, basada en la cubierta de vuelo de popa del transbordador, en este caso dos cubiertas de vuelo de popa montadas espalda con espalda, colocadas sobre un cilindro corto. Se construyó una maqueta económica hecha de tubos de PVC y se probó bajo el agua, donde se podían medir las dimensiones críticas para garantizar que dos miembros de la tripulación en gravedad cero tuvieran acceso adecuado. Luego construyó una serie de pequeños modelos de cartón, analizando una variedad de formas alternativas diferentes. Las diferentes configuraciones y sus atributos positivos y negativos se presentaron en una serie de revisiones de estaciones de tripulación durante el año siguiente en las que los participantes calificaron cada una. La cúpula que evolucionó tenía forma octogonal, con ocho ventanas similares alrededor de la periferia, cuatro ventanas cuadrantes en la parte superior y estaba montada sobre un cilindro. El módulo fue diseñado para contener completamente al menos dos miembros de la tripulación "flotando" uno al lado del otro en una postura corporal neutra de gravedad cero . En esa época, Kitmacher y el diseñador Jay Cory aplicaron el término "cúpula" por primera vez. Kitmacher escribió los requisitos y el nombre en el Documento de control arquitectónico de sistemas humanos y en las solicitudes de propuestas para el paquete de trabajo 1 en MSFC y el paquete de trabajo 2 en JSC . Más tarde, Kitmacher pasó a liderar el grupo de sistemas humanos, liderando los primeros estudios de puestos avanzados lunares y bases lunares y la cúpula reapareció en varios de sus diseños de rover y módulo. ^[7]

Debido a la confusión entre las responsabilidades de los dos contratos, tanto Boeing , que ganó el Paquete de Trabajo 1, como McDonnell Douglas , que ganó el Paquete de Trabajo 2, presentaron ofertas para construir la Cúpula . El diseño de McDonnell Douglas era básicamente el mismo que el de la NASA, pero el de Boeing era más pequeño: un hexágono, con una sola gran ventana circular superior y un cilindro mucho más corto. El diseño de Boeing se había considerado, pero se descartó anteriormente, porque no podía acomodar a dos miembros de la tripulación por completo y, en su lugar, requeriría que la tripulación colgara sus piernas y cuerpos en el Nodo al que se uniría la Cúpula . Este diseño fue el que finalmente se construyó.

Los componentes de la Cúpula se fabricaron inicialmente en California y las ventanas en Nueva York a finales de los años 80, pero a medida que se reducían los presupuestos, la Cúpula se convirtió en un objetivo favorito. Varias veces se volvió a incluir en el programa, pero se volvió a eliminar por no ser técnicamente necesaria. Más de una vez, las responsabilidades de fabricación se intercambiaron entre un socio internacional y otro a cambio de servicios de lanzamiento del transbordador y recursos que Estados Unidos proporcionaría a bordo de la estación en órbita. La Cúpula pasó por Brasil y finalmente terminó en manos de la ESA y los italianos en 1998, quienes la completaron en 2003. Incluso entonces, el lanzamiento de la Cúpula se retrasó repetidamente hasta que finalmente llegó a órbita en febrero de 2010. El método de entrega también cambió, de montarse la Cúpula en un palé de SpaceLab que acompañaba a la instalación externa de Kibo a montarse en el módulo Tranquility de fabricación europea cuando se entregó.

El acuerdo de trueque original preveía que la ESA construyera dos módulos de cúpula para la ISS. Más tarde, esto se modificó y se redujo a uno solo. ^[8] El módulo Tranquility construido por la ESA y la cúpula costaron en conjunto casi 409 millones de dólares. ^[9]

Con el diseño final y el montaje a cargo de la empresa italiana Alenia Spazio (ahora fusionada en Thales Alenia Space ), tiene casi 3 metros de diámetro y 1,5 metros de altura. Tiene seis ventanas laterales y una ventana superior, todas ellas equipadas con persianas para protegerlas de daños por micrometeoroides y desechos orbitales . Cuenta con un sistema de control térmico, interfaces de audio, vídeo y bus MIL-STD-1553 , así como las conexiones necesarias para instalar una de las dos estaciones de trabajo idénticas que controlan el manipulador robótico Canadarm2 . ^[10]

La estructura exterior de la cúpula está hecha de aluminio forjado , con un esqueleto interior hecho de placas y barras de acero soldadas entre sí, lo que le aporta resistencia frente a la presión. Se contrató a varias empresas, entre ellas Alcoa y Tata Steel Europe, para la fabricación. ^[11]

Cada ventana está compuesta por 4 capas independientes («paneles»): un panel exterior para residuos, dos paneles de presión de 25 mm y un panel interior para arañazos. Cada panel de presión y panel para residuos está hecho de vidrio de sílice fundido. ^[12] Los paneles se pueden reemplazar en órbita después de que se haya colocado una cubierta de presión externa. ^[12]

Las contraventanas se controlan manualmente. Cada ventana tiene una perilla con un enlace mecánico directo al conjunto de contraventanas exterior. Se utilizan juntas tóricas para evitar fugas de aire. ^[13]

La Cupola fue lanzada a bordo del transbordador espacial Endeavour en la misión STS-130 , el 8 de febrero de 2010. Fue atracada en el puerto delantero del módulo Tranquility para su lanzamiento, y más tarde fue transferida al puerto orientado al nadir del Tranquility por el Canadarm2, una vez que el Tranquility había sido atracado en el módulo Unity de la ISS. La instalación de la Cupola , junto con el Tranquility , marcó uno de los últimos componentes principales que se agregaron a la Estación Espacial Internacional.

Especificaciones de la ESA: ^[10]

• Altura total : 1,5 m (4,9 pies)
• Diámetro máximo : 2,95 m (9,68 pies)
• Masa de lanzamiento : 1.805 kg (3.979 lb)
• Masa en órbita : 1.880 kg (4.145 lb)
• Construcción de la cúpula : Forjado Al 2219-T851 con refuerzo de acero
• Construcción de la falda : Al 2219-T851
• Ventanas : Sílice fundida y vidrio de borosilicato
• Persianas : láminas DuPont Kevlar / 3M Nextel
• Alimentación eléctrica : Interfaz Nodo 120 V
• Ventana superior : 80 cm (31 pulgadas) de diámetro
• Control térmico : manta aislante multicapa de Kapton dorada

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  Tracy Caldwell Dyson en el módulo Cupola de la ISS observando la Tierra desde abajo
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  Cúpula sobre la Tierra oscurecida, en órbita en las cercanías de Brisbane , Australia
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  La cúpula se alinea con el módulo Tranquility en la Instalación de Procesamiento de la Estación Espacial
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  Primer plano de la Tranquility y la Cupola en la aproximación a la ISS STS-130
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  Vista de la estación espacial desde la cúpula
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  Stephanie Wilson relajándose con música en la cúpula durante la misión STS-131, abril de 2010
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  Una flor de Zinnia cultivada a bordo de la ISS florece en la cúpula , 17 de enero de 2016
• 
  Kimbrough y Pesquet en la Cúpula durante la Expedición 50 , diciembre de 2016
• 
  El Sahara visto a través de la cúpula con las contraventanas abiertas

• http://www.nasa.gov/missions/shuttle/f_cupola.html Archivado el 12 de enero de 2010 en Wayback Machine.
• La ESA transfiere la propiedad de Cupola a la NASA

Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Cúpula (módulo ISS) .

• Especificaciones de la cúpula de la ESA
• Informe de la ESA sobre la Cúpula
• ESA: Se completa la mayor ventana al espacio
• Página de Thales Alenia Space sobre Cupola (archivada)
• Recorrido en vídeo