International Space Station

A Estação Espacial Internacional ISS é um projeto multinacional composto por 16 países Estados Unidos, Rússia, Japão, Canadá e 11 membros da agência espacial europeia, que são a Bélgica, Dinamarca, França, Alemanha, Itália, Holanda, Noruega, Espanha, Suécia, Suíça e Reino Unido. Seu custo até o ano de 2010 era de 150 bilhões de dólares. A ISS é um dos projetos mais caros já feitos.

A ideia de construir uma estação espacial internacional surgiu inicialmente no governo de Ronald Reagan, durante os anos 80, e chamava-se Freedom (Liberdade);. Posteriormente, com a queda da União Soviética, houve o início da colaboração entre os dois antigos rivais e em 1993 o projeto passou a se chamar Alpha. Posteriormente, foi rebatizado como ISS para dar uma aparência multinacional para o nome da estação.

DAS PRANCHETAS PARA O ESPAÇO

A ISS começou a sair do papel com o projeto Shuttle-Mir. A construção da ISS foi dividida em três partes:

Phase I (1994-1997);:Os astronautas americanos fariam parte das tripulações da Mir. Isso ficou conhecido como projeto Shuttle-Mir. Em junho de 1995, o ônibus espacial Atlantis, na missão STS-71, acoplou com a Mir. Foi a segunda vez que uma nave americana acoplou com uma nave russa. A partir daí, no período de 1995 a 1998, várias missões americanas acoplaram na Mir, e os astronautas americanos passaram a fazer parte das tripulações da Mir. Isso tinha como objetivo os preparativos para a construção da estação espacial internacional. O recorde de permanência no espaço americano foi obtido pela astronauta Shannon Lucid, que ficou 188 dias no espaço, dentro da estação Mir, em 1996. O módulo Spektr foi utilizado como módulo de habitação pelos astronautas americanos. O astronauta Norman Thagard foi o primeiro americano a decolar numa nave russa, fazendo parte da missão Soyuz TM-21, em 1995. Da mesma forma, os russos passaram a fazer parte das tripulações dos ônibus espaciais. O primeiro deles foi Serguei Krikalev, que fez parte da tripulação do STS-60, em 1994.

Phase II (1997-1999);:Inicio da construção, e estabelecimento de uma estrutura mínima para 3 astronautas. A estação começaria a ser habitada quando o módulo de serviço estivesse em órbita.

Phase III (1999-2002);:Término da construção da estação, com a chegada do módulo de habitação e dos módulos científicos.

Como podemos ver, a fase 3 do projeto não ocorreu como previsto. Os atrasos motivados pela crise econômica russa e pelo acidente do ônibus espacial Colúmbia atrasaram consideravelmente o término da estação. O último elemento do segmento americano foi transportado pelo ônibus espacial em 2011 e o último elemento do segmento russo, o módulo Nauka, somente foi lançado em 2021.

Os astronautas americanos passaram mais de 1000 dias a bordo da estação Mir. Como resultado, dezenas de sugestões foram implementadas para a construção da ISS. Porém, muito comentários negativos foram feitos. Veja alguns deles:

- Deveria existir um melhor suporte para os experimentos científicos.
- A agenda diária deveria ser feita pelo controle em terra e não pela tripulação
- O lixo e o armazenamento foram considerados um problema. Um inventário de todo o equipamento, com a sua localização deveria ser providenciado.
- Para trabalhar de forma segura, seria necessário uma melhor compreensão do idioma russo. Foi sugerido a utilização exclusiva do inglês para as tarefas na ISS.
- Os astronautas americanos receberam treinando limitado para reparos. Eles receberam treinamento para serem passageiros, e não pilotos das naves Soyuz.
- As atividades científicas americanas foram limitadas devido a problemas de comunicação com as equipes de controle em terra.
- Não existia comunicação "horizontal" entre as organizações russas. As informações iam diretamente de uma organização a outra sem as demais tomarem conhecimento.
- Os astronautas americanos não estavam satisfeitos com a comunicação entre os membros da tripulação e o controle em Terra.
- A comunicação entre a estação e o controle em terra tinha seus defeitos. Era impossível falar e ouvir com outras pessoas durante uma videoconferência,
- A Rússia limitou os detalhes técnicos sobre a estrutura da Mir, Soyuz e Progress, incluindo-se sistemas elétricos, mecânicos, e sistemas de suporte vitais.
- Os cosmonautas recebiam um bônus de 1000 dólares a mais por cada tarefa considerada perigosa, como uma saída no espaço, um mês a mais na estação, ou um acoplamento feito de forma manual. Isto segundo a NASA aumentaria o risco ao qual os astronautas americanos estariam expostos dentro da estação. A colisão com um cargueiro Progress em 1997 ocorreu devido a um erro durante um acoplamento manual.

O INICIO DA CONSTRUÇÃO

O primeiro módulo, o russo Zarya, financiado pelos Estados Unidos, foi lançado em novembro de 1998. O módulo seguinte, o norte americano Unity foi enviado em dezembro de 1998. Para levar o módulo Zarya ao espaço, foi utilizado um foguete Proton. Para levar o Unity, foi utilizado um ônibus espacial.

A estação foi colocada numa órbita terrestre baixa de uns 300 kms de altura, com inclinação de 51,6 graus. Este grau de inclinação é bem maior que o do ônibus espacial, e foi utilizado por causa dos russos.

O ângulo de inclinação de 51,6 graus utilizado pelas naves russas foi escolhido devido ao local de lançamento das naves. Como a maioria era lançada do Casaquistão, que era a república mais ao sul da URSS, o caminho dos foguetes não atravessava nem a Mongólia, nem a China. Isso quer dizer que em caso de falhas, os foguetes cairiam dentro do território soviético, e não nos países vizinhos. Como consequência disso, os foguetes russos utilizam sua máxima capacidade, enquanto isso, o ônibus espacial precisa gastar mais combustível para atingir a estação.

Um intervalo de 1 ano e meio ocorreu até a chegada do próximo componente, o módulo de habitação russo Zvezda apenas foi enviado em julho de 2000, devido as dificuldades financeiras russas e a defeitos no foguete Proton durante o ano de 1999. O Zvezda originalmente tinha sido planejado para substituir a estação espacial Mir, é um módulo muito parecido com ela.

Estando o módulo de serviço acoplado a estação, começou a ocupação da estação, sendo a primeira tripulação transportada numa nave Soyuz, e a partir dai, as demais tripulações foram transportadas pelos ônibus espaciais. Periodicamente, os russos lançariam naves Soyuz, pois a vida útil de cada uma é de 6 meses. Isso permaneceria assim até o acidente com o ônibus espacial Colúmbia,

Para abastecer a estação até 2011 eram utilizados os ônibus espacial. Além deles, desde o início da construção são utilizadas naves cargueiro russas Progress. Com a saída do ônibus espacial, desde 2012 os americanos enviam naves comerciais Cygnus e Cargo Dragon para reabastecer a estação. A agência espacial euroéia também mandou suas próprias missões de carga, chamadas de ATV.

Enquanto se está na fase de construção, a tripulação inicialmente era de 3 tripulantes, mas atualmente a estação possa abrigar 6 tripulantes.

Os lançamentos são feitos desde o cósmodromo de Baikonur e Cabo Canaveral, na Flórida. O controle das missões é feito desde Houston, no Texas, e desde Korolev, próximo a Moscou. Os norte americanos possuem satélites que permitem comunicação 24 horas, os russos utilizavam o mesmo recurso na época da Mir, atualmente a comunicação é obtida quando a estação está sobre a área de cobertura das estações de comunicação russas.

No final de 2000, foram acrescentadas a estrutura Z1 Truss, P6 Truss, painéis solares PVA, e a primeira tripulação chegou no final de outubro.

Até o final de 2000, os russos tinham feito 96 caminhadas espaciais, a maioria dedicada a manutenção de suas estações espaciais. Ao todo, russos e americanos tinham feito 196 caminhadas espaciais em 36 anos. Os americanos fizeram 100 caminhadas, sendo que 60 a partir do ônibus espacial. 13 caminhadas espaciais foram feitas por tripulantes da Mir que não eram russos, 3 por americanos dentro da Mir, e 05 por astronautas do ônibus espacial.

Até o final de 2021, 245 caminhadas espaciais haviam sido feitas para montagem e manutenção da ISS. Ao todo, estas caminhadas somavam 1548 horas e 26 minutos

Em 2001, a estação recebeu o módulo científico Destiny, o braço robô canadense, o Airlock e o Docking Compartment russo Pirs, além da parte central da larga estrutura de segmentos, o S0 (zero); Truss.

Em 08 de outubro de 2001, os cosmonautas Vladimir Dezhurov e Mikhail Tyurin seriam os primeiros tripulantes a conduzir uma caminhada espacial fora da estação espacial internacional. O primeiro cientista a bordo seria da NASA, a bioquímica Peggy Whitson No ano seguinte, foi a vez de receber mais segmentos, o S1 e o P1. O acidente com o ônibus espacial Columbia em fevereiro de 2003, paralisou momentaneamente a montagem do complexo, que em grande parte depende dele.

Mesmo em construção, a ISS recebeu a visita de 2 turistas, a bordo de naves Soyuz russas, o primeiro foi o norte americano Dennis Tito, em 2001, e o segundo foi o sul africano Mark Shuttleworth, em 2002. Eles ficaram 7 dias no espaço e pagaram 20 milhões de dólares pela viagem. Dennis Tito tinha pagado para ir a estação espacial Mir, mas como ela foi derrubada em março de 2000, os russos levaram ele até a ISS. Outros vôos com turistas foram suspensos devido ao acidente com o ônibus espacial Colúmbia.

com a chegada do novo governo americano do presidente Bush e o acidente com o ônibus espacial Colúmbia, a ISS sofrem alguns cortes, o módulo de habitação, o módulo de propulsão e o CRV foram cancelados. O plano do governo americano era concluir sua parte quando o módulo Node 2 for entregue, pois ele permite o acoplamento dos módulos do Japão e da Europa. As centrífugas originalmente planejadas tiveram o mesmo destino. A última revisão do projeto da estação havia sido feita em julho de 2004.

Os cortes foram por causa do novo rumo adotado pelo governo americano, que quer um programa de exploração marciana mais robusto, e que não está disposto a pagar pelos custos extras da estação. Os custos extras se devem a muitos fatores, como a demora no lançamento do módulo de serviço russo Zvezda, que atrasou 1 ano, e os constantes aumentos no preço da construção dos módulos americanos.

Apesar dos cortes, mais de 80% do hardware planejado para a estação foi lançado.

Devido ao acidente do ônibus espacial, a utilização científica da ISS ficou comprometida, pois para se desenvolver trabalhos sérios, era necessário uma tripulação maior. Apenas 3 astronautas podiam ocupar a estação, pois é o máximo que as cápsulas Soyuz comportam, mas temporariamente a tripulação foi reduzida para 2 pessoas. Com a saída do ônibus espacial, a produção de cápsulas Soyuz e de naves de carga Progress aumentou, o que permitiu aumentar a tripulação para 6 pessoas.

As tripulações atuais permanecem 6 meses na estação. Antes do acidente, em media uma tripulação permanecia entre 3 a 4 meses no espaço.

O CRV (Crew Return Vehicle) seria um ônibus espacial em miniatura, que seria utilizado apenas em caso de emergência para a tripulação da ISS abandonar a estação e retornar em segurança para a Terra. Já o módulo de propulsão foi construído pensando-se na possibilidade do fracasso do módulo russo Zvezda, mas não foi concluído. Para retornar a Terra em caso de emergência, se utiliza as naves russas Soyuz

Apesar da Rússia gastar o equivalente a 6% do custo total do projeto, ela tem direito a utilizar 30% dos recursos da estação. Isso se deve ao custo de construção dos módulos, que é bem menor que nos EUA, e a forma de lançamento. Um foguete Proton custa em torno de 50 milhões de dólares. Um lançamento pelo ônibus espacial implica em gastos de 500 milhões de dólares. O total de módulos e componentes da estação é de 36, sendo 16 pressurizados. A parte russa é composta de 6 módulos (Zarya, Zvezda, Poisk, Rassvet, Nauka e Prichal). Destes, 1 foi financiado pelos EUA (Zarya).

A PARTE DE CADA UM

A parte que foi construída pelos Estados Unidos contem o módulo científico Destiny, Z1 Truss, Node 1 (Unity); e Node 2, uma estrutura metálica de 316 pés de comprimento composta de 10 segmentos para acomodar os painéis solares, e o Airlock, Para colocar sua parte no espaço, os norte americanos utilizaram seus 3 ônibus espaciais (Discovery, Atlantis e Endeavour). O Colúmbia era o único da frota que não está preparado para acoplar com a estação espacial.

A parte russa da estação é composta por um módulo de comando e controle (Zvezda), que foi utilizado como habitação durante a construção da estação, um módulo de carga (Zarya, financiado pelos Estados Unidos), um airlock chamado Poisk, um módulo científico chamado Rassvet, lançado pelo ônibus espacial em 2010, o módulo científico Nauka e um módulo com vários pontos de acoplamento chamado Prichal, sendo estes dois últimos lançados em 2021. Os russos utilizam suas naves Soyuz para transportar os cosmonautas, e as naves automáticas Progress MS, para reabastecer a estação.

A parte da Agência Espacial Europeia inclui um laboratório científico (Columbus), um pequeno braço robô a ser instalado no segmento russo e naves automáticas de reabastecimento, que acoplaram no módulo de serviço russo Zvezda. Ao total, o custo estimado da participação europeia era de 4,7 bilhões de dólares.

As naves de carga automática europeias se chamavam ATV e eram lançadas por foguetes Ariane-5 da base de Kourou, na Guiana Francesa.

A parte japonesa inclui 1 laboratório científico com uma plataforma para experimentos fora da estação, ao custo total de 3,1 bilhões de dólares.

Finalmente, o Canadá forneceu um braço robô de 58 pés de comprimento, e uma estrutura composta de trilhos para deslocar o braço pela estrutura metálica da estação. O custo da contribuição canadense é de 1 bilhão de dólares.

A Itália construiu 3 módulos logísticos, denominados MPLM (Multi Purpose Logistics Module); batizados Leonardo, Rafaello e Donatello, ao custo de 550 milhões de dólares. Em troca dos módulos, a Itália mandou seus astronautas para a estação.

o Brasil inicialmente ia construir paletas para colocar experimentos fora da estação (Express Palet), ao custo de 120 milhões de dólares. Cada paleta, de 1 tonelada de peso e vida útil estimada de 10 anos, poderia levar 6 cargas de 225 Kgs. Também teria um astronauta próprio, o tenente aviador Marcos Cesar Pontes, que foi treinado para subir no ônibus espacial e foi escolhido em 1998. Porém, devido a problemas orçamentários, a participação do Brasil foi reduzida a 21 equipamentos menores que serão construídos sem custo pelo SESI. Quando ao astronauta brasileiro, foram feitas negociações com a agência espacial russa, para lançar Marcos Pontes numa nave Soyuz para a ISS em 2006.

ABRINDO O ESPAÇO PARA AS EMPRESAS COMERCIAIS

Quando o último ônibus espacial foi lançado em julho de 2011, a agência espacial americana passou a depender dos russos para o envio de seus astronautas para a estação. A partir daquele momento, a agência passou a procurar empresas para prestar serviços de envio de carga e astronautas para a estação.

O primeiro projeto criado foi o Commercial Resupply Services. Os primeiros contratos foram firmados em 2008 e deram 1,6 bilhões de dólares para a SpaceX por 12 missões cargo Dragon e 1,9 bilhões de dólares para a empresa Orbital Sciences, por 8 vôos da nave de carga Cygnus. A primeira missão de carga da SpaceX foi lançado em 2012 e a Orbital fez o mesmo em 2014.

Outros contratos foram firmados desde então. O incentivo da agência espacial foi fundamental para desenvolver as empresas que prestariam serviços para ela. Desta forma, a agência pode focar em outras atividades.

Mas ainda era necessário construir uma nova nave espacial tripulada para levar astronautas para a ISS. Para isso foi criado o Commercial Crew Program. A NASA escolheu duas empresas, a SpaceX e a Boeing, para criar uma nave espacial tripulada. Em 2014 foram firmados contratos de valor fixo entre entas empresas. A SpaceX recebeu 2,6 bilhões de dólares para criar sua nave Crew Dragon e a Boeing 4,2 bilhões de dólares para criar sua nave Starliner.

A primeira missão operacional foi da nave Crew Dragon em novembro de 2020. Até outubro de 2023 haviam sido lançadas 7 missões Dragon. Quanto ao Starliner, ele acumula atrasos e até esta data não havia lançado astronautas, apenas 1 vôo de testes não tripulado havia sido feito até então.

Com o sucesso destes programas comerciais, a agência espera no futuro poder contar com empresas privadas para construir sua nova estação espacial. A ISS está programada para ser descomissionada em 2030.

 

Shuttle docked to ISS, exterior video flyby 2011