Hay algunos hitos obvios al principio. La primera persona en órbita, el primer paseo espacial, el primero en llegar a la luna. Pero después de haber cumplido con todos esos requisitos, ¿a dónde vamos?
Bueno, el siguiente paso natural fue comenzar a vivir en el espacio y descubrir cuánto tiempo podríamos permanecer allí.
Eso nos lleva al tema del que hoy vamos a hablar en este artículo: estaciones espaciales.
Si observamos la evolución de la habitabilidad humana en la órbita terrestre baja, podemos hacernos una buena idea de quién dominó el pasado y quién tomará el control en el futuro. Las respuestas podrían sorprenderte.
ÍNDICE
La primera estación espacial: Salyut 1
¿Sabías que la primera estación espacial desplegada fue un diseño soviético llamado Salyut 1 en 1971?
Salyut 1 era una obra maestra de ingeniería para su tiempo, con un peso de 18.5 toneladas métricas, 20 metros de longitud, 4 metros de diámetro y un volumen de 99 metros cúbicos.
Era bastante grande incluso según los estándares modernos.
Sin embargo, rara vez se habla de esta estación debido a la trágica historia que tiene asociada.
Los tres cosmonautas que visitaron la Salyut 1 nunca vivieron para contar la historia, ya que fallecieron cuando su cápsula Soyuz perdió la presurización en el camino de regreso.
Este trágico evento los convirtió en los primeros y únicos seres humanos que han fallecido en el espacio.
La operación de Salyut 1 concluyó poco tiempo después, con la estación siendo desorbitada y desintegrándose en la atmósfera el 11 de octubre de 1971.
Las primeras estaciones espaciales soviéticas
La determinación soviética en la exploración espacial, sin embargo, no decayó.
En 1972, se intentó lanzar un módulo de estación espacial llamado DOS-2.
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Las increíbles imágenes del Telescopio Espacial James WebbDesafortunadamente, este proyecto también fracasó debido a un problema en el motor del cohete Protón, resultando en que el módulo cayera al océano.
Un año después, los soviéticos hicieron su tercer intento con Salyut 2.
Esta sí alcanzó la órbita, pero rápidamente perdió el control de altitud y se despresurizó, lo que hizo que la estación diera tumbos sin control en el espacio hasta que su órbita se degradó y se quemó en la atmósfera.
Sin desanimarse, la Unión Soviética lanzó otro módulo de una estación espacial en 1973.
Originalmente, esto iba a ser Salyut 2, pero un error de control de vuelo impidió que la estación alcanzara la altura orbital correcta, por lo que los soviéticos rápidamente cambiaron el nombre de la misión a Cosmos 557 y fingieron que se trataba de un lanzamiento regular de satélites y no del fracaso en el despliegue de una estación espacial.
Una semana después, los restos cayeron del espacio y se quemaron en la atmósfera.
Skylab : la primera estación espacial estadounidense
Mientras tanto, la NASA estaba trabajando en su propio concepto de estación espacial llamada Skylab.
Tras la conclusión del programa Apollo, la NASA se encontró con un cohete Saturno V extra, originalmente diseñado para misiones lunares pesadas.
Sin embargo, lejos de considerarlo un excedente, los ingenieros vieron en él una oportunidad única: transformarlo para lanzar una carga inédita en órbita terrestre baja, una estación espacial.
Así nació Skylab, una maravilla de la ingeniería espacial.
Skylab emergió de la reinvención del módulo S-IVB del Saturno V, que anteriormente funcionaba como la tercera etapa de propulsión para la inyección trans lunar.
Los enormes tanques de combustible de este módulo se transformaron ingeniosamente en un taller orbital de proporciones impresionantes, con un diámetro de 6.6 metros y una longitud de 14.7 metros.
A esto se le añadió un módulo de esclusa y un adaptador de acoplamiento, sobre los cuales se montó el Observatorio Espacial de Telescopios Apolo.
Además, se integró un módulo de mando y servicio Apollo, sin uso previo, en el extremo distal, que proporcionaba energía a la estación.
Skylab fue un hito en la exploración espacial, ocupada durante un total de 171 días repartidos en tres misiones tripuladas entre 1973 y 1974.
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Existían planes para utilizar el transbordador espacial para renovar Skylab y elevarla a una órbita más alta, sin embargo, el desarrollo del transbordador no avanzó lo suficientemente rápido.
Como resultado, la órbita de Skylab se deterioró, llevando a su reentrada incontrolada en la atmósfera terrestre y su desintegración en 1979.
Las estaciones espaciales soviéticas precursoras de la Mir
En la década de 1970, la carrera espacial entre la Unión Soviética y Estados Unidos se encontraba en un punto álgido.
Después de varios intentos y fracasos, la Unión Soviética logró un avance significativo con el lanzamiento exitoso de Salyut 3 en julio de 1974.
Esta estación espacial no solo alcanzó la órbita con éxito, sino que también fue visitada por la tripulación de la Soyuz 14, marcando un hito importante en la exploración espacial soviética.
Salyut 3 se distinguió por una característica única y controvertida: fue la primera nave espacial equipada con un arma, específicamente un cañón de avión de 23 mm.
Este hecho representa la única vez en la historia que se ha probado un arma convencional en el espacio, un experimento que suscitó tanto asombro como preocupación a nivel internacional.
Este éxito marcó el comienzo de una serie de estaciones espaciales de un solo módulo que se extendió desde Salyut 3 hasta Salyut 7.
Cada una de estas estaciones representó avances incrementales en la tecnología y las capacidades espaciales soviéticas, y sentaron las bases para ambiciones aún mayores.
En 1986, el mundo presenció el despliegue de la primera estación espacial modular, que los soviéticos llamaron Mir.
La Mir: La primera estación espacial modular
Observando la evolución de las estaciones espaciales, se destaca una tendencia clara.
Mientras que la NASA realizó un esfuerzo notable con Skylab, su única estación espacial independiente, este proyecto tuvo una vida relativamente corta.
En contraste, la Unión Soviética demostró una dominante presencia a largo plazo en la órbita terrestre baja.
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Construcción de una colonia espacial en órbitaLa estación espacial Mir, lanzada por la Unión Soviética en 1986, se convirtió en un ícono de la era post-Guerra Fría y un pilar en la historia de la exploración espacial.
Durante sus más de 15 años en órbita, La Mir evolucionó de ser un proyecto soviético a uno de los primeros ejemplos de colaboración espacial internacional.
La Mir destacó por su diseño modular, una novedad para la época.
Esta estructura permitía que nuevos módulos se añadieran con el tiempo, lo que la hacía una estación espacial dinámica y en constante evolución. Los módulos individuales incluían áreas dedicadas a experimentos científicos, observatorios astronómicos y espacios habitables.
Este diseño modular no solo maximizaba el espacio y la funcionalidad de la Mir, sino que también permitía reparaciones y mejoras a lo largo del tiempo, aumentando así la vida útil de la estación.
La importancia científica de Mir fue notable. La estación fue el escenario de una serie de experimentos en biología, física, astronomía y meteorología, muchos de los cuales no podrían haberse realizado en la Tierra.
Estos experimentos proporcionaron valiosos datos sobre los efectos de la microgravedad en diversos organismos vivos, incluidos los humanos, y contribuyeron a nuestro entendimiento del espacio exterior y del propio planeta Tierra.
Mir también jugó un papel clave en el estudio de los efectos a largo plazo de la vida en el espacio en el cuerpo humano.
Los astronautas en la Mir establecieron varios récords de duración de estancias en el espacio, proporcionando información crucial para futuras misiones espaciales de larga duración.
La estación sufrió varios problemas técnicos y emergencias, incluyendo incendios y colisiones, que pusieron a prueba la resistencia y la capacidad de respuesta de sus tripulaciones. Estos incidentes, aunque peligrosos, proporcionaron lecciones valiosas en gestión de crisis y seguridad en el espacio.
Finalmente, la vida operativa de Mir llegó a su fin en 2001, cuando fue desorbitada intencionadamente y reentró en la atmósfera de la Tierra, desintegrándose sobre el Pacífico Sur
La Estación Espacial Internacional (ISS)
Antes de ir con la Estación Espacial Internacional, retrocedamos de nuevo en el tiempo y volvamos a la Mir.
Tras la caída del muro de Berlín en 1989, el programa espacial ruso experimentó una transformación significativa, marcando el inicio de una era de cooperación entre las potencias occidentales y orientales.
En lugar de competir, rusos y estadounidenses comenzaron a colaborar en proyectos espaciales, trabajando juntos para el beneficio de la exploración espacial humana.
A partir de 1993, la NASA, con su flota de transbordadores espaciales, empezó a realizar misiones regulares a la Mir, destacando la misión del Atlantis en 1995 que entregó el último módulo de acoplamiento a la estación.
Esta cooperación permitió a Estados Unidos aprender sobre la vida y el trabajo en microgravedad y sobre estaciones espaciales modulares, áreas en las que había quedado atrás.
Fue en 1984 cuando el presidente Ronald Reagan ordenó originalmente a la NASA construir una Estación Espacial Internacional en los siguientes 10 años, pero obviamente eso nunca sucedió.
Cuando finalmente llegamos a la Estación Espacial Internacional que todos conocemos hoy, podemos ver que comparte muchas similitudes con la Mir rusa.
De hecho, dado todo lo que acabamos de aprender, no creo que sea descabellado ver a la ISS más como una versión 2.0 de Mir, porque está bastante claro de dónde proviene este enfoque de diseño.
También vale la pena señalar que el primer módulo del ISS que se desplegó en 1998 fue el módulo de control ruso.
El lado ruso de la estación es responsable de la energía y la propulsión de la ISS. La primera tripulación en residir en la ISS consistió en un estadounidense y dos rusos, que llegaron en un cohete Soyuz lanzado desde el cosmódromo de Baikonur.
Me gustaría recalcar una pequeña reflexión que me planteo mientras escribo este artículo, y es que al crecer en Occidente, siempre nos hicieron creer que la NASA era el verdadero líder en todo este proyecto de la Estación Espacial Internacional.
Estoy bastante seguro que mucha gente no es consciente, como yo tampoco lo era, que toda una década de investigación y desarrollo por parte de los soviéticos y rusos sentaron las bases para la ISS y probablemente nunca habría sucedido sin eso.
La ISS es operada principalmente por Roscosmos y la NASA.
El módulo de servicio ruso es responsable de la guía, navegación, soporte vital, energía y propulsión de toda la estación, por lo que es bastante importante.
Mientras tanto, el lado estadounidense de la estación se encarga de las operaciones, logística e investigación.
Otros miembros clave en la ISS son la Agencia Espacial Europea y la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón, cada una con sus propios módulos de investigación independientes.
El módulo japonés Kibo se ha convertido en el módulo más grande de la ISS. Se necesitaron tres misiones de los transbordadores espaciales para llevar todo el laboratorio a la órbita.
Presente y futuro de las estaciones espaciales
La estación espacial china Tiangong
Después de la finalización de la ISS a principios de la década de 2000, solo se ha desplegado una estación espacial modular en órbita terrestre: la estación espacial china Tiangong, también llamada “Palacio Celestial”.
Con solo tres módulos, la Tiangong es una estación de escala mucho más pequeña que la ISS y tiene un volumen presurizado ligeramente menor que la Mir.
Sin embargo, la Tiangong representa un gran salto adelante en el diseño y la tecnología de las estaciones espaciales.
El diseño de las nuevas estaciones espaciales
Si observamos desde la Salyut a la Skylab, pasando por la Mir y la ISS, no estamos viendo un gran progreso ni una evolución significativa en el diseño.
De hecho, la Skylab se destaca como la estación espacial más atractiva de todas, y eso fue hace 50 años.
El diseño estético soviético que se mantuvo hasta la ISS tiene mucho más en común con un submarino que con la nave estelar Enterprise. Es estrecho, abarrotado y hay tuberías y cables saliendo en todas las direcciones.
Si avanzamos hasta la Tiangong china, la diferencia es asombrosa.
Hay solo alrededor de 20 años entre la ISS y la Tiangong, pero parece haber transcurrido un siglo de progreso.
Obviamente, entre 2000 y 2021 se han realizado grandes avances en el campo de los microchips y transistores de silicio. Todos nuestros dispositivos electrónicos se han vuelto más delgados y más potentes, por lo que naturalmente esto se ha transferido a nuestras naves espaciales.
Solo tienes que comparar el interior de la nave espacial Crew Dragon de SpaceX con el transbordador espacial para darte cuenta de ello.
El problema de los cohetes y su capacidad carga
Pero hay algo más que solo microchips mejores. El mayor punto a favor de la ISS era que sería una estación espacial totalmente modular, lo que significa que se puede construir una parte a la vez y simplemente seguir agregando más piezas a medida que avanzas.
Y la ISS tiene muchas piezas, en total 16 módulos presurizados.
Cada uno de ellos tuvo que ser transportado desde la Tierra a la órbita. Por eso llevó más de una década ensamblar por completo la Estación Espacial Internacional.
Y la elección de cohete de la NASA en ese momento tampoco ayudaba.
El transbordador espacial tenía dos problemas significativos que lo hacían malo para lanzar una estación espacial.
En primer lugar, volar en el transbordador era muy peligroso y, en 2003, el Columbia se desintegró al reingresar a la atmósfera, matando a toda la tripulación y dejando en tierra a la flota de transbordadores hasta que la NASA descubriera qué salió mal.
Esto fue extremadamente malo para la construcción de la ISS, ya que el cohete de carga que estaba destinado a hacer la mayor parte del trabajo pesado se encontró fuera de servicio justo en medio del proyecto de construcción.
Incluso cuando se reanudó el servicio de los transbordadores, nunca volvieron a la frecuencia de lanzamiento de la década de 1990.
Y en segundo lugar, el transbordador simplemente no era muy efectivo para poner cosas pesadas en el espacio.
Técnicamente, el transbordador podía llevar 27 toneladas métricas a la órbita terrestre baja, pero la capacidad de carga real a la altitud de la ISS era más bien de alrededor de 16 toneladas métricas.
Esto presentaba una limitación significativa en un proyecto de construcción orbital a gran escala.
El amplio interior del módulo Skylab fue posible gracias al incríble poder del Saturn 5, un cohete que podía elevar 150 toneladas métricas a la órbita terrestre baja.
Teniendo en cuenta esto, la diferencia en el espacio entre el Skylab y la ISS se puede atribuir directamente al poder de elevación disponible.
Incluso los módulos de la estación espacial china Tiangong, que técnicamente habrían cabido dentro de la bodega de carga del transbordador, hubieran sido demasiado pesados para el este.
La Tiangong pesa alrededor de 23 toneladas métricas aproximadamente. Por lo tanto, la Tiangong no sufre las limitaciones de tamaño que encontramos en la ISS.
Hay mucho más espacio abierto y continuo, y esto es un claro indicador de las estaciones espaciales futuras, que serán cada vez más grandes gracias a los importantes avances en la tecnología de cohetes de carga pesada.
La importancia de la Starship en el futuro de las estaciones espaciales
El Starship de SpaceX destaca como un claro ejemplo de innovación en tecnología espacial, ofreciendo una impresionante capacidad de carga útil que oscila entre 100 y 200 toneladas métricas hacia la órbita terrestre baja.
Además, su diseño incluye un carenado de carga útil con un notable diámetro de 9 metros, optimizando así su eficiencia y capacidad de transporte en misiones espaciales.
El Starship podría desplegar algo aún más grande que el Skylab en un solo lanzamiento.
Y el Starship está diseñado para operar como un sistema de cohetes completamente reutilizable y de alto volumen.
A diferencia de la cantidad muy limitada de cohetes Saturn 5 que había disponibles, Starship puede lanzar muchos más de estos módulos gigantes de estación espacial, tantos como podamos construir realmente. SpaceX puede lanzarlos.
De repente, ahora tenemos la capacidad de construir el equivalente a rascacielos en el espacio. Y hay otros cohetes muy grandes en camino, como el Blue Origin New Glenn, que ya está vinculado al proyecto Orbital Reef, una estación espacial masiva formada por módulos centrales de 7 metros de diámetro y hábitats inflables de Sierra Space que ofrecerá tres veces el volumen presurizado de la ISS.
Así que el futuro parece bastante asombroso para la habitabilidad humana en el espacio. Nos estamos moviendo rápidamente desde la dura estética militar de un submarino hacia algo que antes solo era imaginable en la ciencia ficción.
