Columbus (módulo ISS)

Colón

La sonda Columbus vista por el transbordador espacial Endeavour en la misión STS-127
Estadísticas del módulo
Parte de	Estación Espacial Internacional
Fecha de lanzamiento	7 de febrero de 2008, 19:45 UTC
Vehículo de lanzamiento	Transbordador espacial Atlantis
Atracado	11 de febrero de 2008 ( Harmony  a estribor)

Columbus es un laboratorio científico que forma parte de la Estación Espacial Internacional (ISS) y es la mayor contribución individual a la ISS realizada por la Agencia Espacial Europea (ESA).

Al igual que los módulos Harmony y Tranquility , el laboratorio Columbus fue construido en Turín , Italia, por Thales Alenia Space . El equipo funcional y el software del laboratorio fueron diseñados por EADS en Bremen , Alemania . También se integró en Bremen antes de ser enviado al Centro Espacial Kennedy (KSC) en Florida en un Airbus Beluga . Fue lanzado a bordo del transbordador espacial Atlantis el 7 de febrero de 2008, en el vuelo STS-122 . Está diseñado para diez años de operación. El módulo está controlado por el Centro de Control Columbus , ubicado en el Centro de Operaciones Espaciales Alemán , parte del Centro Aeroespacial Alemán en Oberpfaffenhofen cerca de Múnich , Alemania.

La Agencia Espacial Europea ha gastado 1.400 millones de euros (unos 2.000 millones de dólares estadounidenses ) en la construcción del Columbus , incluidos los experimentos que transporta y la infraestructura de control terrestre necesaria para operarlos. ^[1]

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 tubos) fue entregado a Bremen (Alemania) por el contratista principal conjunto Alenia. La integración final y las pruebas del sistema fueron realizadas por el contratista principal general EADS Astrium Space Transportation, después de lo cual se integró la carga útil inicial y se verificó el complemento general. ^[2]

El 27 de mayo de 2006, Columbus voló desde Bremen (Alemania) al Centro Espacial Kennedy a bordo de un Airbus Beluga.

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

La ESA eligió a EADS Astrium Space Transportation como contratista principal para el diseño general, la verificación y la integración 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 soporte terrestre relacionado fueron diseñados y calificados por Alcatel Alenia Space en Turín , Italia , según lo definido por el Principio PICA (para la definición, consulte la Historia 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, desde donde fue enviado a la NASA. ^[3]

En noviembre de 2007, Columbus fue trasladado fuera de la Instalación de Procesamiento de la Estación Espacial KSC y se instaló en el compartimento de carga útil del orbitador Atlantis para su lanzamiento en el vuelo de ensamblaje 1E de la ISS ( STS-122 ). ^{[4] [5]}

Durante el llenado criogénico del tanque externo (ET) del transbordador espacial con hidrógeno líquido y oxígeno líquido antes del primer intento de lanzamiento el 6 de diciembre de 2007, dos de los cuatro sensores ECO del LH2 fallaron en una prueba. Las reglas de la misión exigían que al menos tres de los cuatro sensores estuvieran en condiciones de funcionamiento para que se pudiera llevar a cabo un intento de lanzamiento. Como resultado de la falla, el director de lanzamiento, Doug Lyons, pospuso el lanzamiento, inicialmente por 24 horas. Esto se modificó más tarde y se retrasó 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 falló nuevamente durante el abastecimiento de combustible.

El conector externo de los sensores ECO fue cambiado en el tanque externo del transbordador espacial, lo que provocó un retraso de dos meses en el lanzamiento. El Columbus finalmente fue lanzado con éxito en el tercer intento a las 14:45 EST del 7 de febrero de 2008. ^[6]

Una vez en la estación, el Canadarm2 sacó a Columbus de la bahía de carga del transbordador atracado y lo unió a la escotilla de estribor del Harmony (también conocido como Nodo 2), con el cilindro apuntando hacia afuera el 11 de febrero de 2008. ^[7]

El laboratorio es un módulo cilíndrico, fabricado en acero inoxidable, kevlar y aluminio endurecido, con dos conos en los extremos. Tiene un diámetro externo de 4,477 m (14 pies 8,3 pulgadas) y una longitud total de 6,871 m (22 pies 6,5 pulgadas), excluyendo los bastidores externos de experimentos 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 atraque común .

• Longitud: 7 m (23 pies)
• Diámetro: 4,5 m (15 pies)
• Masa total: 10.300 kg (22.708 lb)
• Masa total de carga útil 2.500 kg (5.512 lb)
• Masa total en órbita 12.800 kg (28.219 lb)
• Detalles de construcción:
  • Espesor de pared 4 mm ^[8]
  • conos de extremo soldados ^[8]
  • Materiales: acero inoxidable, kevlar, aluminio ^[9]

Las actividades del laboratorio están controladas sobre el terreno 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 . ^[10] Por lo tanto, a la ESA se le asignan cinco ubicaciones de bastidores activos, y los otros cinco se asignan a la NASA. Cuatro ubicaciones de bastidores activos están en el lado delantero de la cubierta, cuatro en el lado trasero y dos en ubicaciones superiores. Tres de los bastidores de cubierta están llenos de sistemas de soporte vital y refrigeración. El bastidor de cubierta restante y los dos bastidores superiores restantes son bastidores de almacenamiento.

Además, se pueden colocar cuatro plataformas de carga útil no presurizadas fuera del cono de estribor, en la Instalación de Carga Útil Externa Columbus (CEPF). ^[11] Cada carga útil externa está montada en un adaptador capaz de acomodar pequeños instrumentos y experimentos con un peso total de hasta 230 kilogramos (507 lb). ^[12]

Los siguientes ISPR europeos se han instalado inicialmente en Columbus :

• Laboratorio de Ciencias de Fluidos (FSL)
• Módulos Europeos de Fisiología (EPM)
• Laboratorio biológico
• Estantería de cajones europea (EDR)
• Portaequipaje europeo ^[13]

Las primeras cargas útiles externas fueron montadas en el Columbus por miembros de la tripulación de la misión STS-122. Las tres cargas útiles montadas son:

• Plataforma del European Technology Exposure Facility (EuTEF), que alberga nueve instrumentos: TRIBOLAB, PLEGPAY, MEDET, EUFIDE, DEBIE-2, FIPEX, EUTEMP, EXPOSE, DOSTEL y la Earth Viewing Camera. ^[14]
• Observatorio de Monitoreo Solar (SOLAR)
• MISSE-6 (carga útil de la NASA)

Cargas útiles externas adicionales planificadas:

• Conjunto de relojes atómicos en el espacio (ACES)
• EXPORTAR
• Monitor de interacción atmósfera-espacio (ASIM)
• Terminal de comunicaciones por satélite de retransmisión de datos europeos (EDRS), banda Ka ^[15]

En 2014 se instaló el instrumento ISS-RapidScat , que estuvo en funcionamiento hasta finales de 2016. ^[16] ISS-RapidScat fue transportado a la ISS por el vuelo espacial SpaceX CRS-4 . ^[16]

• Portaaviones Europeo (ISS Facility) (ETC)
• Columbus – Instalación de carga útil externa (Columbus-EPF)
• Instalación Bartolomeo

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

• ESA: Laboratorio Columbus
• ESA: Especificaciones técnicas del Laboratorio Columbus
• ESA: Se completa la estructura del Columbus
• "Un nuevo laboratorio científico europeo en órbita terrestre" (PDF) . Octubre de 2007.