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Historia de la Estación Espacial Internacional
Daniel Marín Arcones Agrupación Astronómica de Gran Canaria
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El uno de noviembre de 1993, se firmó en
Moscú un acuerdo entre la NASA y la Agencia Espacial Rusa para llevar a cabo un
proyecto conjunto de estación espacial, fusionando los respectivos programas en
este campo, Freedom y Mir 2. Este histórico acuerdo fue
propiciado por el clima político de distensión resultado de la desintegración
de la Unión Soviética y los problemas económicos a los que se enfrentaba Rusia,
incapaz de afrontar por sí sola un proyecto de estas características. Los
americanos, por su parte, también tenían importantes problemas en sacar
adelante su estación Freedom,
aprobada bajo la administración Reagan, cuyo costo se
había incrementado espectacularmente en los últimos años, poniendo el proyecto
en serio peligro de cancelación por parte del Congreso americano.
1. Historia de dos programas
La
URSS tenía una gran experiencia en este campo, no en vano en 1971 fue lanzada
la Salyut 1, la primera estación espacial de la
historia. Otras seis estaciones Salyut la siguieron en los años siguientes (entre ellas dos
estaciones militares Almaz).
En 1986 se lanzó el primer módulo de la Mir, culminación de quince años de experiencia, que sería la
única estación espacial de la humanidad por más de una década, así como la
primera en estar habitada permanentemente. En su interior varios cosmonautas batieron
el récord de permanencia en el espacio tres veces, estando el actual en
posesión de Valeri Polyakov,
con 14 meses. La Mir
fue también la primera estación modular: en el plazo de una década se acoplaron
seis módulos permanentes que la convirtieron en el mayor laboratorio orbital de
la historia. Fue diseñada para una vida de unos cinco años, para cuando debía
ser sustituida por la Mir 2, una estación enorme cuyo módulo
central debía ser lanzado por el cohete gigante Energía. Las dificultades
económicas de la época llevaron a cancelar este proyecto tan ambicioso, y la Mir 2 se quedó en una simple Mir mejorada. Sin
embargo, el derrumbe de la URSS amenazó con impedir incluso la realización de
esta versión, por lo que las autoridades rusas optaron por prolongar la vida
útil de la Mir
y cancelar el lanzamiento de los últimos módulos, esperando que la tormenta
financiera amainase.
La Mir vista desde el transbordador Discovery durante
la última misión de acoplamiento en junio de 1998 (STS 91).
En los
estados Unidos, por su parte, el proyecto originario de la estación Freedom, nacido bajo los auspicios de la
administración Reagan, había visto reducido su tamaño
cada año, al tiempo que los costes se disparaban y los retrasos se acumulaban.
Las dificultades experimentadas por los americanos se debían por un lado a su
poca experiencia en el manejo de estaciones espaciales, que se limitaba al Skylab a principios de los setenta, y a la gran
complejidad de la Freedom, que requería
decenas de lanzamientos del transbordador para ser
completada. La incorporación de Japón y la Agencia Espacial Europea (ESA) al
proyecto, que se comprometieron a añadir un módulo de investigación cada uno,
no mejoró sustancialmente la viabilidad de la estación.
El
diseño de la Freedom era fundamentalmente
diferente a la concepción soviética de la Mir.
Así, en el diseño soviético cada módulo es una nave espacial autónoma con sus
propios sistemas de propulsión, energía, comunicaciones, etc., con lo que se
requieren pocos lanzamientos para completar una estación de gran tamaño, y a la
vez se consigue una alta redundancia de sistemas críticos, lo que robustece el
diseño frente a fallos, como demostró la Mir
en sus varios años de existencia. Por el contrario, en el diseño de la Freedom, cada módulo es poco más que un espacio
presurizado y los sistemas de propulsión o de generación de energía son
grandes estructuras que requieren un ensamblaje por parte de los astronautas
durante varias horas de actividades extravehiculares (EVAs).
Aunque con este último diseño se gana en flexibilidad y optimización de cada
módulo, el problema es que la estación tiene que estar prácticamente finalizada
para funcionar, con lo que las decenas de lanzamientos necesarios deben tener
lugar en el menor tiempo posible, con el consiguiente riesgo de que una
catástrofe similar a la del Challenger o
del Columbia paralice
la construcción y la estación acabe reentrando en la atmósfera a medio
construir.
2.Nacimiento de una nueva era
Con el
programa al borde de la cancelación por sus altos costes, la NASA empezó a
considerar diversas opciones de participación con Rusia para mejorar la Freedom (por ese entonces ya denominada como
Estación Espacial solamente). En un principio se pensó en usar naves Soyuz TM rusas, utilizadas para llevar y
traer cosmonautas de la Tierra a la Mir, como
vehículos de emergencia para la Freedom, puesto
que en el diseño original de la estación no existía una nave de este tipo, pero
las estrictas medidas de seguridad impuestas tras el accidente del Challenger obligaban a su utilización. El proyecto
de un vehículo americano de emergencia (CRV, Crew
Return Vehicle) había
multiplicado sus gastos, resultando por tanto inaceptable.
En
1992 se produce un avance fundamental en el acercamiento entre los programas
espaciales ruso y americano con la firma del acuerdo para la realización de una
misión conjunta entre el transbordador americano y la
Mir. El año después se firma el acuerdo ya
mencionado para la construcción conjunta de la Estación Espacial Internacional
o ISS, fusionando los proyectos de la Freedom
y la Mir 2. En el marco de la llamada Fase
1, el transbordador espacial se acopla con la Mir en nueve ocasiones y siete astronautas
americanos permanecen en ella varios meses entre 1995 y 1998.
Las tripulaciones Mir
24 y STS 89 en Enero de 1989 en el interior del módulo base de la Mir.
Además nueve cosmonautas rusos viajan en el transbordador
en varias misiones. Durante esta fase, ambos países adquieren experiencia en
coordinar sus respectivos programas espaciales, así como en la construcción de
la ISS: se prueban procedimientos críticos como el acoplamiento del transbordador a una estación, el ensamblaje de módulos
(durante la misión STS 74 en 1995, el Atlantis
acopló a la Mir un módulo de fabricación
rusa), actividades extravehiculares conjuntas, prueba de nuevas tecnologías,
etc.
Ambos
países se benefician de esta fase: el dinero en metálico aportado por la NASA
para pagar la estancia de sus astronautas en la Mir
permite lanzar los dos últimos módulos de esta estación, aplazados por falta de
fondos, así como costear gran parte de los gastos de mantenimiento. Además los
rusos pudieron usar el transbordador americano y su
capacidad de carga como ayuda adicional para mantener en funcionamiento una Mir cada vez más vieja. EE.UU.,
por su parte, fue capaz de adquirir experiencia en el acoplamiento, montaje y
manejo de una estación espacial por un precio irrisorio, recuperando el terreno
perdido en este campo. No en vano el récord estadounidense de permanencia en el
espacio hasta 2002 estuvo en poder de Shannon Lucid, que
vivió en la Mir cerca de seis meses en
1996.
La participación de Rusia en la ISS fue recibida con gran esperanza por parte
de la NASA, que la consideraba indispensable para llevar a cabo el proyecto.
Por un lado, dicha participación ofrecía seguridad contra una posible
cancelación por parte del Congreso, hecho que dejaría en muy mal lugar la
imagen pública de Estados Unidos. Además, muchos políticos americanos se
mostraban a favor de esta participación para mantener así a técnicos e
ingenieros aerospaciales rusos en sus puestos de trabajo, evitando que
trabajasen en programas militares de otros países.
La ISS completada. Simulación por ordenador.
Para la NASA la colaboración rusa significó resucitar los primeros planes de la
Freedom, ya que mientras que los últimos
diseños americanos habían visto su tamaño reducido año tras año, el proyecto
inicial de la ISS era todavía mayor que la Freedom
original, gracias a los módulos rusos. Sin embargo, las principales ventajas de
la colaboración no estaban en el aumento de tamaño, la reducción del número de
lanzamientos o de horas de EVA necesarias, sino en la flexibilidad que
aportaban los diseños rusos.
Como ya hemos indicado, cada módulo ruso es una nave espacial autónoma con sus
propias fuentes de energía, motores y comunicaciones, lo que significaba que la
ISS no tenía que ser construida a toda prisa para que estuviese operativa.
Además, la estación podía estar habitada prácticamente desde el primer momento,
y no esperar a su finalización. Otra gran ventaja fue que el transbordador
americano dejó de ser la única forma de acceso de las tripulaciones a la
estación, al usarse también las Soyuz TM,
que a su vez sirven de vehículos de emergencia. Por otro lado, el uso de las
naves automáticas Progress M proporcionarían
otra alternativa de transporte de carga. Dichas naves, además, pueden usar sus
motores para elevar la órbita de la estación regularmente y contrarrestar el
frenado atmosférico, práctica usual en la Mir,
así como transportar combustible que se puede trasvasar automáticamente a los
diversos módulos. Esto permite eliminar la necesidad de transporte y trasvase
de grandes cantidades de combustible por el transbordador,
algo prohibido por las estrictas normas de seguridad de la NASA.
3. El montaje
En un principio la primera pieza de la estación debía ser el módulo de servicio
ruso (SM, luego conocido como Zvezdá), similar al módulo central de la Mir,
que proporcionaría un lugar de trabajo y vivienda para tres astronautas. El
primer módulo americano debía ser el Nodo 1, concebido como punto de atraque
para módulos americanos posteriores.
Sin
embargo, la NASA no vio con muy buenos ojos el que el primer módulo y el más
importante en la primera etapa, fuese ruso. Además, consciente de las deficiencias
de la parte americana en cuanto a almacenamiento de combustible y propulsión,
propuso que la primera pieza fuese un módulo de servicio de construcción rusa
(muy similar a los módulos acoplados a la Mir)
construido por la empresa Jrunischev, pero
financiado con dinero americano. De esta forma, la parte americana ganaba en
capacidad logística. El plan quedó entonces como sigue: el primer módulo sería
este módulo de servicio o FGB, que posteriormente sería bautizado Zaryá ("amanecer" en ruso), que sería lanzado
en 1997, después el shuttle americano acopló
el Nodo 1, luego llamado Unity. La estación
quedaría deshabitada hasta el acoplamiento del SM, tras lo cual sería lanzada
la primera tripulación ruso-americana bordo de una Soyuz
TM. Posteriormente se irían acoplando distintos módulos rusos y americanos
hasta su finalización en el 2002.
4. Los problemas crecen
Pero, al poco de aprobarse este plan, Rusia decidió prolongar la vida útil de
la Mir como mínimo hasta 1999, algo que no
gustó nada en la NASA, ya que mantener la vieja estación suponía gastar gran
parte de los pocos recursos económicos disponibles en Rusia para la ISS. La
decisión rusa tenía su origen en la creciente impresión entre la clase política
del país que la ISS era un proyecto americano en el que se usaba a Rusia poco
menos que como mano de obra barata. Además, la compañía Energía informó
que no podría tener listo a tiempo el SM por problemas económicos, pese a que
el gobierno ruso se comprometió a dar el dinero necesario para su construcción.
Por
parte americana, el enorme coste de la estación ocasionó que las críticas al
proyecto se multiplicasen. Por si fuera poco, el módulo principal americano, el
laboratorio Destiny,
había superado con creces el presupuesto asignado y todavía no había sido
completado, con lo que se corría el peligro de tener que paralizar la
construcción. Por suerte para la NASA, el retraso ruso en la entrega del SM
permitió enmascarar en parte los retrasos del laboratorio y otros componentes.
En
1997 la Mir
sufrió dos accidentes graves con astronautas americanos a bordo. Inmediatamente,
la prensa occidental se hizo eco de estos incidentes, adoptando un punto de
vista bastante sensacionalista y dramático. Forzada por la situación, la NASA se
planteó la cancelación de las
últimas visitas del transbordador a la Mir. Mientras las
críticas al programa espacial ruso por parte de políticos americanos se
intensificaban hasta cotas absurdas, la NASA se vio en una posición
comprometida, ya que Rusia era un socio clave para el desarrollo de la ISS.
Al mismo tiempo que algunos políticos discutían opciones para “echar” a Rusia del
proyecto, la NASA sabía perfectamente que sin su colaboración no habría jamás
una estación espacial. Al final, prevaleció el sentido común y las misiones finales
del transbordador se llevaron a cabo sin
dificultades. El desencuentro de las dos potencias espaciales impidió incluso
ponerle un nombre a la estación. Originalmente, los americanos habían propuesto
llamarla “Alpha”, nombre neutro y eufónico, pero las autoridades rusas se
negaron porque daba a entender que se trataba de la primera estación espacial
de la historia, mientras para ellos sería solamente una más de la larga serie
de estaciones que llevaban lanzando desde la década de los 70. Todo intento de
negociación en este punto fue infructuoso y la NASA tuvo que aceptar que el
proyecto espacial más complejo de la historia reciente se denominase con un
acrónimo tan poco romántico como “ISS”.
Zaryá y Unity acoplados tras la misión STS 88 en 1998.
A pesar de todos estos contratiempos, el 20 de Noviembre de 1998, casi dos años
más tarde de lo previsto, fue lanzado con éxito desde Baykonur
el primer módulo de la ISS, Zaryá, mediante un
cohete Protón. En diciembre, el transbordador Endeavour acopló Unity
con éxito durante la misión STS 88.
Pese
a este buen comienzo, los retrasos con el SM continuaban y además el gobierno ruso
seguía decidido a mantener la Mir operativa más allá del año 2000. La desesperación
crecía en el seno de la NASA, incapaz de convencer a sus socios para que
concentrasen todos sus esfuerzos en la ISS. Mientras la Mir seguía habitada y
funcionando, los dos módulos que formaban la ISS orbitaban la Tierra sin
tripulación esperando el acoplamiento del Zvezdá. La NASA se vio obligada a
asignar misiones del transbordador para mantener el
buen estado de la estación hasta que finalmente el SM fuese lanzado. En vista
de los continuados retrasos con este módulo, durante varios meses se discutió
el posible lanzamiento de un módulo americano denominado ICM que elevase regularmente
la órbita de la ISS.
Consciente de la enorme dependencia de la participación rusa, inestable a largo plazo, la NASA empezó a buscar medidas para reducirla en el futuro cercano: por un lado, alentó la construcción por parte de la ESA de un vehículo de carga automático denominado ATV (Ariane Transfer Vehicle) que pudiese sustituir a las naves de carga Progress. Por otro lado, se creó el programa X-38 para construir un vehículo de escape para la tripulación en caso de emergencia, eliminando la dependencia de las Soyuz. Aunque el programa ATV siguió adelante, el programa X-38, que estaba destinado a ser el primero de una nueva generación de naves tripuladas, fue cancelado en 2002 tras haber realizado unos cuantos vuelos de prueba. Una de las causas del fracaso de este proyecto fue una vez más el tremendo coste del programa, así como la decisión de la NASA de sustituir al transbordador por el Orbital Space Plane para el año 2010, un vehículo que ampliaba las capacidades del X-38.
5.Comienza la aventura
El
momento más esperado por todos tuvo lugar el 12 de julio de 2000, cuando el
módulo de servicio ruso Zvezdá
fue lanzado con éxito desde Baykonur. El 26 del mismo
mes se acopló a los dos módulos de la ISS. Por fin la estación podía ser
habitada de forma permanente, lo cual se hizo realidad en septiembre, cuando la
primera tripulación, William Sheperd, Yuri Gidzenko y Serguei Krikalyov, partieron en
la nave Soyuz TM-31.
A
partir de entonces se sucederían las misiones del transbordador
para construir la estación y relevar a las tripulaciones. Sin embargo, Rusia
continuaba con su intención original de mantener la Mir, aunque al final, la
triste la realidad económica prevaleció
sobre las buenas intenciones. Todos los intentos de mantener a la vieja dama
del espacio en órbita fracasaron, incluidos estrambóticos acuerdos comerciales
con empresas privadas y la posibilidad de su venta a China. Así, el 23 de marzo
de 2001 reentraba en la atmósfera y se destruía sobre el Océano Pacífico el
símbolo del otrora grandioso programa espacial soviético. Mientras para los
rusos fue un día sombrío, la NASA no podía estar más contenta.
El astronauta español Pedro Duque en el interior del
módulo Zvezdá
en octubre de 2003
En julio de 2001 el Atlantis acopló la esclusa Quest a la estación, con lo que oficialmente finalizaba con éxito la primera fase de ensamblaje. Después de los difíciles comienzos, todo parecía ir sobre ruedas. Sin embargo, algunos nubarrones oscurecían el brillante futuro de la ISS: el gobierno americano había decidido cancelar el módulo Hab por su enorme coste. En este módulo debían vivir los seis astronautas de las futuras tripulaciones permanentes. Sin el Hab, y tras la cancelación del X-38, las tripulaciones deberían seguir estando limitadas a tres miembros, lo que impedía la participación de astronautas europeos o japoneses, además de obstaculizar seriamente el retorno científico de la estación.
6. El desastre
El
1 de febrero de 2003 la pesadilla de muchos se hizo realidad: el Columbia, el
primero y más antiguo de la flota de cuatro transbordadores de la NASA, se
desintegraba sobre el cielo de Texas durante la reentrada, matando a sus siete
tripulantes. Tras más de quince misiones del transbordador
a la ISS, su construcción se vio inmediatamente paralizada y el mantenimiento
de la estación, así como la rotación de tripulaciones, recayó por completo en
manos rusas, usando las Progress
y Soyuz
como en la Mir.
Muchos se estremecieron al pensar que habría pasado si los rusos no hubiesen
seguido siendo parte del proyecto.
La ISS vista desde el Endeavour en noviembre de 2003
La tragedia del Columbia causó una verdadera conmoción en el seno de la NASA. El accidente del Challenger en 1986 había sido debido a la falta de medidas de seguridad. Sin embargo, en 2003, el control de estas medidas en las misiones del transbordador era casi insuperable. Como resultado, se produjo un replanteamiento total de los objetivos y prioridades del programa espacial tripulado de los Estados Unidos. En enero de 2004, el presidente Bush desveló un plan que fijaba una serie de nuevos objetivos para la NASA. Según este plan, el transbordador debe volver a volar en el 2005, para dedicarse por entero en la construcción y mantenimiento de la ISS hasta el 2010, para cuando será retirado. En el 2014 deberá ser sustituido por el CEV (Crew Exploration Vehicle), una nave aún sin diseñar que deberá tener capacidad para misiones fuera de la Tierra.
7. El futuro
Hoy
por hoy, el futuro de la ISS es ambiguo. Si todo marcha bien, durante esta
década será finalizada y se convertirá en la estación espacial más duradera,
cara, compleja y exitosa de la historia. Sin embargo, si finalmente la flota de
transbordadores es retirada en el 2010, su mantenimiento quedará a cargo de los
socios de Estados Unidos en el proyecto, con lo que su futuro a largo plazo es
bastante incierto.
Lo
que nadie pone en duda es que la experiencia cosechada en su diseño, montaje y
mantenimiento no tiene igual en la historia de la conquista del espacio. Nunca
tantas naciones habían colaborado para llevar a cabo un proyecto espacial tan
ambicioso, que será el referente de la exploración
espacial del siglo XXI.
Daniel
Marín Arcones
15-1-2004
Sugerencias y comentarios a: skydma@hotmail.com
Enlaces:
http://spaceflight.nasa.gov/home/index.html: página oficial de los programas
tripulados de la NASA. Aquí se puede encontrar toda la información sobre la
ISS, aunque no aporta tanta información sobre la participación rusa.
http://www.astronautix.com: La
Enciclopedia Astronáutica. Aquí está todo
lo referente a la exploración espacial.
http://www.energia.ru/: página de la empresa Energia, constructora de las
naves Progress,
Soyuz, la
estación Mir
y el módulo Zvezdá
http://www.russianspaceweb.com/: mucha información sobre el programa espacial soviético y
ruso.
http://www.rosaviakosmos.ru: la página
oficial de la agencia espacial rusa (antes conocida como RKK).
Bibliografía:
-The MIR Space Station: A Precursor to Space
Colonization. David M. Harland. John Wiley & Sons,1997.
-
-International Space Station
: A Space
-Soyuz: A Universal Spacecraft. David Shayler, Rex Hall. Springer Verlag,
2003.
-Space Station Directory. Andrew Lawler. Pasha Publications, 1990.
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