Aww, me siento como un padre al que le dijeron que su hijo es feo.
Como ingeniero, miro a la ISS y pienso ” por supuesto que se ve de esa manera, ¿por qué se vería diferente? “Cuando una nave espacial ficticia tiene el lujo de tener su diseño dictado por el estilo, las naves espaciales reales están limitadas por el presupuesto, las compensaciones y la practicidad. Cada característica de la EEI puede explicarse por esas palabras.
Todavía no tenemos la tecnología para hacer la construcción en el espacio, por lo que tenemos que ensamblar un vehículo grande en el espacio a partir de componentes que se puedan lanzar. En el momento de la asamblea de la ISS, los dos mecanismos para llevar una gran carga al espacio eran el transbordador espacial Orbiter y el cohete ruso Proton. Esas dos oraciones explican mucho la apariencia de la EEI. Tenía que ensamblarse a partir de piezas que encajarían en la bahía de carga útil del Orbiter o en el carenado de carga útil de un cohete Proton. Esto dicta una longitud y diámetro máximos para cada componente. Por lo tanto, podemos esperar que la ISS esté compuesta principalmente de cilindros, unidos entre sí como salchichas.
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Esos dos vehículos de reparto dictan otras características. El transbordador espacial Orbiter podría entregar un cilindro completamente sin alimentación, retirarlo de la bahía de carga útil y conectarlo utilizando el brazo robótico y conectarlo a la ISS. Pero, el cohete ruso Proton deposita su carga útil en órbita terrestre baja y esa carga útil tiene que volar a la ISS. Eso significa que cada uno de los módulos rusos son naves espaciales autónomas. Deben tener propulsores y tanques de combustible y sensores y antenas de navegación y comunicación. Cuando miramos los módulos rusos, vemos ese equipo.
Una estación espacial con múltiples laboratorios que funcionan en todo momento necesita mucha energía eléctrica (unos pocos kilovatios). Eso requerirá grandes paneles solares, lo suficiente para casi llenar un campo de fútbol. Y debido a que el ángulo hacia el sol cambia a medida que el vehículo gira alrededor de la Tierra, esos paneles solares deben poder rotar para que estén constantemente orientados hacia el sol. Eso dicta que esas matrices solares deben tener caminos sin obstáculos, sin obstáculos no solo en su rotación, sino sin obstáculos en su línea de visión hacia el sol. Eso dicta que montemos los paneles solares a los lados y que mantengamos el perfil del resto del vehículo bajo.
Del mismo modo, debemos ser capaces de rechazar el calor al espacio y, por lo tanto, debemos tener radiadores grandes. Esos radiadores deben poder articularse para que no estén expuestos a la luz solar directa.
Para mantener esos paneles solares necesitamos estructuras rígidas que puedan manejar los pares de torsión de la rotación y arrastre del panel solar. Esa es la gran barra horizontal a través del vehículo. Las armaduras no son módulos presurizados, pero no son espacio desperdiciado. Esas armaduras están llenas de equipos como baterías y bombas de refrigerante. El ISS necesita mantenerse encendido durante los pases nocturnos, por lo que se necesitan varias baterías muy grandes.
Ahora que hemos aceptado que nuestra estación espacial será una serie de cilindros unidos, podríamos preguntarnos cómo se organizarían. Se necesitaron varios años para armar la ISS. Necesitaba ser un vehículo funcional y ocupado durante ese tiempo. Eso impone restricciones sobre dónde se colocan los componentes. Necesitamos tener un control de actitud estable de la pila y necesitamos tener conectividad de energía, datos y consumibles. Necesitamos tener caminos sin obstáculos para atracar vehículos a lo largo de la barra en V (vector de velocidad) y la barra en R (vector de radio orbital). Necesitamos poder llegar a todos los puertos de atraque con el brazo robótico. No podemos bloquear las antenas de comunicaciones. Las antenas GPS necesitan un camino despejado hacia los satélites.
Por ejemplo, uno podría preguntarse por qué el módulo europeo Columbus y los módulos japoneses Kibo sobresalen a un lado en lugar de agregarse al frente. La razón es que fueron entregados por el transbordador espacial Orbiter y el Orbiter necesitaba conectarse al PMA (Adaptador de acoplamiento presurizado) que se encuentra en la parte delantera de la ISS.
La ISS tiene que ver con la función sobre la forma. Cuando veo ciencia ficción, me encuentro mirando las naves lisas, uniformes y simétricas y haciéndome preguntas como ” ¿Cómo rechazan el calor? ¿De dónde obtienen su energía eléctrica? ¿Dónde están las antenas de comunicaciones? ¿Cómo evita un vehículo de atraque? “¿Por qué pusieron los tanques en el interior donde son más difíciles de reemplazar? ¿Por qué están usando mucho más material del necesario? ¿Dónde diablos construyeron esa cosa?” y así. Pero cada pequeña proyección, cada pequeño cambio de color, cada cambio de dimensión en la ISS es por una razón de ingeniería explícita.
Aquí hay una animación que muestra cómo se armó todo: