24 Nov 2023. España

La Estación Espacial Internacional: más avances que nunca pero con fecha de caducidad

El complejo cumple 25 años siendo el objeto artificial más grande en órbita terrestre y, hasta hace poco, el único laboratorio de microgravedad permanente de la humanidad hasta la llegada de la estación china. Buscan nuevos avances científicos y desarrollar aplicaciones para beneficiar a los habitantes de la Tierra mientras se prepara para la futura exploración espacial. España estuvo representada por Pedro Duque y se prevé que vuelva a estarlo antes de que acabe la década, y con ella la vida del complejo, con Pablo Álvarez, quien cumple un año junto a Sara García como astronauta de carrera de la ESA

Autoría: Patricia Pérez. Asesoría científica: David Galadí

Fuente: NASA/ ESA/ Fundación Descubre

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La historia de la Estación Espacial Internacional (EEI), más conocida como ISS por las siglas de su denominación en inglés, International Space Station, arranca el 20 de noviembre de 1998, cuando el cohete ruso Protón colocó en órbita el módulo ruso Zaryá, diseñado para dotar al complejo espacial de la energía y propulsión iniciales. Desde entonces está en renovación permanente: la primera década se dedicó principalmente a su construcción, la segunda pasó de los estudios iniciales al pleno uso del laboratorio orbital. Ahora cumple 25 años en la década de los resultados, materializándose más avances que nunca, aunque con fecha de caducidad.

Este mastodóntico complejo ha sido durante un cuarto de siglo el único laboratorio de microgravedad permanente de la humanidad. Puede considerarse como todo un símbolo de colaboración científica, pues se trata de un proyecto común de las agencias espaciales de EEUU (NASA), Rusia (Roscosmos), Japón (JAXA), Canadá (CSA) y los países participantes de la Agencia Espacial Europea (ESA). Y es que, aunque comenzó como un reto personal de un administrador de la NASA a principios de los 80, pronto creció hasta convertirse en un propósito de cooperación internacional que ha permitido finalmente a 14 naciones construir equipamiento, volar al espacio, y vivir y trabajar juntos en órbita. Sin embargo, desde 2021 la humanidad dispone de otra estación espacial permanente, con el lanzamiento de la china Tiangong.

La Expedición 1 de la EEI llegó al puesto orbital el 2 de noviembre del año 2000, a bordo de la nave espacial rusa Soyuz TM-31, que había partido dos días antes desde la Tierra. Fue la primera estancia de larga duración en la estación de una tripulación formada por tres personas, que permaneció a bordo durante 136 días, hasta marzo de 2001. A partir de ese momento, la presencia humana ha sido ininterrumpida y se mantiene hasta la actualidad.

Expedición 1en ISS

El astronauta Robert L. Curbeam, fotografiado por otro miembro de la Expedición 1 durante el segundo de sus tres paseos espaciales. Imagen: NASA

Durante su permanencia en el laboratorio orbital, los astronautas, tanto hombres como mujeres, viven y trabajan en un entorno muy distinto al de la Tierra. Como siempre, deben cuidar su higiene personal, ir al baño, comer y beber, mantenerse sanos y en buena forma física. Todo ello bajo las condiciones de microgravedad, porque sí, hay gravedad en el espacio -aunque mínima- frente a la creencia popular de que existe ingravidez, lo que los obliga a adaptar dichas actividades en consecuencia. Condición para la que cuentan con un traje espacial apto para realizar caminatas espaciales, el cual ha permanecido prácticamente sin cambios durante la mayor parte de la vida útil de la estación.

ÍNDICE

¿Cuánto tarda en orbitar la Tierra?

La Estación Espacial Internacional es el objeto artificial más grande en órbita terrestre. Desde su lanzamiento ha multiplicado por diez su tamaño, alcanzando unas dimensiones aproximadas de 110 m × 100 m × 30 m, un peso superior a las 300 toneladas, y un volumen habitable equivalente a un cubo de 10 x 10 x 10 m. El espacio es más grande que una casa de seis habitaciones, y tiene seis dormitorios, dos baños, un gimnasio y un ventanal con vista 360 ​​grados.

Poco a poco se le han ido añadiendo módulos, instrumentos y experimentos, aparte de cambiar progresivamente las naves que llevan hasta ella tanto las tripulaciones como los suministros. La mayor parte del complejo la conforma una estructura central a la que están fijados 16 paneles solares enormes. La red de módulos donde viven y trabajan los astronautas se configura en torno a esa parte central. Se trata de un tipo de composición muy flexible, al permitir el añadido o eliminación de módulos. Además, se pueden conectar hasta ocho naves espaciales a la vez.

El complejo gira alrededor de la Tierra de oeste a este a una velocidad media de 26 000 kilómetros/hora, con una inclinación orbital de 51,6 grados. Esto supone que tarde entre 90 y 93 minutos en realizar una circunferencia completa y que haga aproximadamente 16 órbitas al día, dependiendo de la altitud exacta, en torno a 400 kilómetros de nosotros. Durante ese tiempo, una parte de la Tierra se ve en oscuridad y otra con la luz del día. La altitud orbital cae gradualmente con el tiempo debido a la atracción gravitacional y la resistencia atmosférica de nuestro planeta.

nave central de ISS

El astronauta Mark Vande Hei en el ventanal con vista 360 ​​grados. Imagen: NASA

¿Qué misiones se han desarrollado en 25 años?

Gran parte de los trabajos que se desarrollan en la EEI están relacionados con tareas de mantenimiento, mejoras y ampliaciones, aunque también se realizan multitud de experimentos de última generación.

En el complejo hay tres módulos dedicados a laboratorios para hacer pruebas de todo tipo, además de llevar a cabo observaciones de la Tierra. El Columbus, que forma parte de la aportación europea, se dedica a experimentos de biología, fisiología, tecnología y educación. El japonés Kibo se centra en la medicina espacial, producción de materiales, biotecnología y comunicaciones. El Destiny estadounidense trata de mejorar el entendimiento en campos como la medicina, la ingeniería, la biotecnología, la física o la ciencia de la Tierra.

La investigación en este laboratorio orbital se centra en lograr descubrimientos científicos, desarrollar aplicaciones y, en definitiva, beneficiar a los habitantes de la Tierra mientras se prepara para la futura exploración espacial. Las instalaciones están disponibles para estudiar una amplia gama de disciplinas y para realizar investigaciones que posiblemente no se puedan realizar en nuestro planeta, por ejemplo trabajando en condiciones de microgravedad.

A lo largo de 25 años de experimentos se han conseguido logros beneficiosos para la humanidad como el desarrollo de la próxima generación de tecnología de escaneo médico, que sustituirá al TAC y máquinas de rayos X tradicionales; nuevos medicamentos para trastornos como la distrofia muscular de Duchenne, simplificar los tratamientos contra el cáncer, la creación de retinas artificiales o la formación de los componentes para producir sangre artificial para animales.

También han estudiado los coloides y su aplicación a productos domésticos de uso cotidiano, se han desarrollado brazos robóticos para utilizar en fábricas de automóviles, y se ha extrapolado su tecnología de filtración de aire para combatir el COVID y mejorar la conservación de alimentos en los supermercados. En lo que respecta a la Tierra se aportan datos que permiten identificar olas de calor extremo, disminuir el riesgo de incendios, ayudar a los agricultores a regar sus campos de manera eficiente o medir la contaminación lumínica.

investigación en ISS

La astronauta Jasmin Moghbeli usa análisis de ADN para identificar una bacteria extraída de muestras de agua. Imagen: NASA

¿Qué capacidad tiene el complejo?

Este laboratorio de microgravedad está disponible para científicos de todo el mundo. El complejo es capaz de albergar actualmente hasta siete visitantes de diferentes agencias de forma permanente, número que conforma habitualmente cada expedición, aunque a veces hay más a bordo durante el traspaso de una misión a otra o, en casos excepcionales, como el ocurrido en diciembre de 2022, cuando los astronautas quedaron atrapados en la EEI al producirse una avería en la nave Soyuz MS-22 que la dejó inhabilitada para traerlos de vuelta a casa.

Entre la tripulación se encontraba el astronauta de la NASA Frank Rubio, que tenía programado pasar seis meses en el espacio, pero este incidente propició que se extendiera a más de un año. Como consecuencia, el pasado 11 de septiembre, Rubio conseguía el récord del vuelo espacial individual más largo realizado, alcanzando 371 días. Fue testigo de la llegada de 15 naves espaciales y de la partida de otras 14 en misiones de carga tripuladas y no tripuladas.

Rompía así por 16 días el récord anterior, que mantenía el astronauta de la NASA Mark Vande Hei. La estadounidense Christina Koch tiene el récord del vuelo espacial más largo realizado por una mujer, con 328 días de viaje. También era la primera vez que un americano pasaba más de un año en el espacio en una sola misión.

Al desacoplarse la nave Soyuz MS-23, comenzaba oficialmente la Expedición 70 a bordo de la estación. Dos astronautas de la NASA, uno de la ESA y la JAXA y tres cosmonautas de Roscosmos conforman la tripulación actual del laboratorio orbital donde estudiarán una variedad de fenómenos de microgravedad en beneficio de los humanos que viven dentro y fuera de la Tierra. También explorarán la salud del corazón, tratamientos contra el cáncer o técnicas de fabricación espacial durante su estadía prolongada en la órbita terrestre hasta la primavera de 2024.

¿Ha habido españoles en la Estación Espacial?

Hasta el momento, 273 personas en representación de 21 países y cinco socios internacionales han visitado la Estación Espacial Internacional. Entre ellos Pedro Duque, primer y único astronauta que ha representado a nuestro país en el espacio. Duque fue seleccionado en mayo de 1992 para formar parte del Cuerpo de Astronautas de la ESA. Entre sus múltiples cargos y trabajos a lo largo de su trayectoria, llevó a cabo la Misión Cervantes del 18 al 28 de octubre de 2003, en el que sería su segundo viaje espacial.

Ocupó el puesto de Ingeniero de Vuelo de la nave Soyuz-TMA como parte de la Expedición 8 y regresó a la Tierra con la 7. Durante los diez días de misión, desarrolló un extenso programa experimental en las áreas de biología, física, observación de la Tierra, educación y tecnología, incluyendo experimentos con la Caja de Guantes de Ciencias de Microgravedad.

Pedro Duque ISS

El astronauta español Pedro Duque pasó diez días de misión en la Estación espacial Internacional. Imagen: ESA

Miguel (o Michael) López-Alegría también ha participado en varias misiones espaciales, pero de la NASA, pues tiene doble nacionalidad, americana y española. Sin embargo, puede considerarse como el primer astronauta nacido en España -en Madrid- en viajar al espacio. Como astronauta jefe de Axiom Space, el hispano-estadounidense comandó en abril de 2022 la primera misión comercial de la compañía privada, la Ax-1, a la EEI, donde pasó 17 días con cuatro tripulantes privados. Le siguió otra en mayo de 2023 y en enero de 2024, la Ax-3, aunque esta vez con el patrocinio de la ESA. El objetivo es realizar investigaciones científicas, así como actividades educativas y comerciales.

A ellos podría unirse en un futuro próximo otro español, el ingeniero Pablo Álvarez, graduado como astronauta junto a los cuatro compañeros que fueron seleccionados en 2022 para formar parte del cuerpo titular de profesionales de la ESA. El plan actual es que el primero de esta generación vuele a la EEI en 2026 y, más o menos, que haya una misión por año hasta 2030 para los cinco europeos plenamente cualificados ya para los viajes espaciales.

Junto a Pablo Álvarez fue elegida por la agencia europea otra española, la investigadora Sara García, aunque ella se quedó en el equipo de reserva. Desde el proceso de selección de 1992, en el que fue elegido Pedro Duque, solo ha habido dos convocatorias previas a la de 2022, una en 1998 y otra en 2008, donde no hubo ningún español seleccionado.

pablo álvarez sara garcía

Los españoles Pablo Álvarez (segundo por la izq.) y Sara García (tercera por la dcha.) cumplen un año como astronautas de la ESA. Imagen: ESA

¿Hasta cuando podrá operar el laboratorio orbital?

Esta cooperación internacional ha mantenido presencia humana continua y productiva a bordo de la Estación Espacial Internacional durante 25 años. El análisis de la vida útil del complejo por parte de la NASA se planteó hasta 2028 sin problemas que impidieran que el laboratorio se extendiera aún más en el tiempo, por lo que EEUU se ha comprometido a extender las operaciones hasta 2030. Todas las agencias espaciales asociadas lo han refrendado, con aprobaciones pendientes a través de sus propios procesos gubernamentales.

La estación seguirá entonces llevando a cabo sus proyectos con toda probabilidad hasta el inicio de la próxima década, cuando todo apunta a que será sustituida por estaciones comerciales. Al respecto, la reciente Cumbre Espacial de la ESA celebrada en Sevilla, fue el escenario elegido por la agencia europea para firmar un acuerdo de colaboración con Airbus Defence and Space y Voyager Space que permita dar un impulso a StarLab, que se plantea como una de las posibles sucesoras. La plataforma se pondría a disposición de la ESA y sus estados miembros para misiones de astronautas y actividades de investigación a largo plazo, así como para desarrollar actividades comerciales.

También en Andalucía, concretamente en la cumbre internacional SUTUS 2023 celebrada en Marbella,  se ofrecieron en primicia todos los detalles hasta entonces desconocidos de StarLab. El proyecto se presenta como un punto de habitabilidad seguro, estratégico y sostenible, para ir a la Luna o llegar hasta Marte. Se trataría de un nuevo concepto de estación espacial, una plataforma autónoma, con ocho metros de diámetro y tres pisos, dos tercios del volumen de la actual.

mantenimiento de ISS

Los cosmonautas Dmitri Petelin y Sergey Prokopyev realizando labores de mantenimiento. Imagen: NASA

Al mismo tiempo se piensa también en las operaciones de desorbitación para el reingreso seguro de la estructura a un área despoblada en el océano, como se describe en el plan de transición de la ISS de la NASA. Para ello se valdrá de las capacidades de propulsión de la estación y las naves espaciales visitantes. Las agencias han evaluado el número de naves rusas Progress necesarias para apoyar las operaciones de desorbitación, y también se plantean la posibilidad de modificar naves comerciales estadounidenses para este fin.

¿Cuándo se puede ver la Estación Espacial Internacional?

La trayectoria orbital de la estación lleva a más del 90 por ciento de la superficie terrestre, por lo que es fácilmente localizable a simple vista como una estrella que se desvanece desde cualquier parte del mundo, incluso desde una gran ciudad. Ello es posible porque refleja la luz del Sol, que es la misma razón por la que podemos ver la Luna. Pero a diferencia de nuestro satélite natural, la estación espacial no es lo suficientemente brillante como para poder observarla durante el día; solo es posible verla cuando amanece o anochece desde nuestro punto de observación.

Por lo tanto, la oportunidad de avistamiento oscila de una vez al mes a varias a la semana, ya que es necesario que sea de noche y que justo pase en ese momento por encima de nuestras cabezas. Para facilitar la tarea, aprovechando la conmemoración del 25 aniversario, la NASA ha creado una nueva aplicación para teléfonos móviles llamada Spot the Station (Avista la estación), disponible para descargar en iOS y Android.

La aplicación se basa en el sitio web del mismo nombre, que proporciona información y otras funcionalidades para mejorar la experiencia del público en el avistamiento de la estación espacial. Una interfaz de realidad aumentada facilita la localización y ofrece opciones para capturar y compartir imágenes y vídeos en tiempo real. Los usuarios también pueden registrarse para recibir notificaciones de las próximas oportunidades de avistamiento en función de su ubicación exacta.

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