Estação Espacial

Uma estação espacial é uma instalação em órbita ou colocada sobre uma estrela , habitada por uma tripulação humana por um período prolongado, não tendo meios de propulsão autônomos ou tendo apenas meios de propulsão reduzidos.

Até agora, apenas as estações espaciais que deveriam estar em órbita terrestre baixa foram construídas. Eles são chamados de " estações orbitais ".

As estações espaciais são projetadas para permanecer em órbita por algumas semanas a vários anos. A única estação ainda em operação é a Estação Espacial Internacional . As estações anteriores eram as dos programas soviéticos Almaz , Salyut e Mir , a estação espacial americana Skylab, bem como as estações chinesas Tiangong 1 e Tiangong 2 . No futuro, várias estações deverão ver a luz do dia, como a Estação Espacial Chinesa , a American Gateway ou mesmo uma hipotética estação espacial indiana.

Particularidades

As estações espaciais se distinguem de outras espaçonaves, como o ônibus espacial , por poderem permanecer em órbita por muitos anos. Eles também são incapazes de retornar à Terra e têm uma capacidade de mudança de trajetória que se limita a evitar detritos espaciais .

Enquanto os satélites artificiais são colocados em órbita de uma só vez, as estações espaciais, devido ao seu grande tamanho, geralmente são divididas em módulos. Eles são colocados em órbita um a um e montados no espaço.

Serviços de utilidade pública

As primeiras estações espaciais ( MOL , American, que permanecerão no estado de modelo e Almaz ) foram estudadas para missões de espionagem. A última estação de uso militar foi a Salyut 5 do programa Almaz (1976-1977).

As estações espaciais são atualmente usadas principalmente para realizar experimentos em gravidade zero , como:

o estudo dos efeitos da falta de peso nos seres vivos
validação de certos equipamentos destinados a viagens espaciais
criação de experimentos de física fundamental
a fabricação de materiais compostos

Da Soyuz 11 à Salyut 1 , todos os registros de duração em gravidade zero foram obtidos a bordo de estações espaciais. O recorde de duração contínua para a mesma missão é de 437,7 dias, detido por Valeri Poliakov a bordo da estação Mir de 1994 a 1995. Até 2009, três astronautas haviam completado missões com duração de mais de um ano, todos a bordo do Mir .

Histórico

As estações espaciais foram consideradas pelo menos desde 1869, quando Everett Hale escreveu um artigo sobre "navios lunares" no Atlântico mensal .

Mais tarde, Constantin Tsiolkovsky e Hermann Oberth também consideraram as estações espaciais.

Em 1929 , Hermann Noordung publicou The Problem of Space Travel . Este texto permaneceu popular por quase 30 anos.

Em 1951 , no Collier's Weekly , Wernher von Braun publicou seus esboços de uma estação espacial em forma de roda .

Tipos

Existem dois tipos de estação espacial: estações monolíticas e estações modulares.

Estações monolíticas

As estações de programas Saliout (1971-1991) e Skylab (1973-1979) eram “monolíticas”, isto é, pretendiam ser construídas e lançadas inteiras, juntando-se posteriormente a sua equipa. Essas estações geralmente contêm todos os seus suprimentos e equipamentos experimentais quando são lançadas. Quando os experimentos e o provisionamento chegaram ao fim, eles foram considerados como tendo servido ao seu propósito e foram abandonados.

Da Salyut 6 e da Salyut 7 , dois terminais de atracação foram adicionados para permitir a visita de uma segunda tripulação trazendo com eles um novo veículo espacial (por razões técnicas, os veículos espaciais da Soyuz não podiam ficar mais do que alguns meses em órbita com segurança, mesmo com o desligar ). A adição dos terminais permitiu que uma tripulação utilizasse a estação em todos os momentos. O Skylab também foi equipado com dois terminais de encaixe, como todas as estações de segunda geração, mas um deles nunca foi usado. A presença de um segundo terminal nas novas estações permitiu que o veículo espacial de reabastecimento Progress atracasse na estação para fornecer os suprimentos necessários para missões de longo prazo. Com o TKS , este conceito foi brevemente estendido para a Salyut 7 antes de ser abandonado. O teste serviu para comprovar a viabilidade de estações modulares. As estações Salyut subsequentes foram uma transição de estações monolíticas para estações modulares.

Estações modulares

O segundo tipo, Mir (1986-2001) e a Estação Espacial Internacional (ISS, 1998-), são estações modulares : uma unidade central é lançada primeiro e módulos adicionais, geralmente com uma função específica, são adicionados a ela e posteriormente (em Mir, eles geralmente foram lançados de forma independente, enquanto para a ISS, eles foram, em sua maioria, trazidos pelo ônibus espacial ). Este método permite maior flexibilidade nas operações, além de eliminar a necessidade de um lançador de uso único muito poderoso. Estas estações também estão concebidas desde o início para um abastecimento externo assegurado pela logística, o que permite prolongar a sua vida à custa de um lançamento regular de reabastecimento.

Confiabilidade

Essas estações têm alguns problemas que limitam sua confiabilidade a longo prazo, como taxa de reciclagem muito baixa , Alto nível de radiação ... Alguns desses problemas podem causar desconforto e problemas de saúde a longo prazo.

Os habitats espaciais do futuro precisarão resolver esses problemas se quiserem ser ocupados a longo prazo. Alguns projetos podem até acomodar um grande número de pessoas, essencialmente “cidades espaciais” onde as pessoas podem construir suas próprias casas. Nenhum destes projectos ainda viu a luz do dia, porque actualmente o custo de fabrico e comissionamento de uma estação, mesmo pequena, só pode ser financiado pelos Estados, que até à data não têm interesse geoestratégico em criar.

Uma forma de reduzir esse custo seria construir um grande número de foguetes (economia de escala), usar foguetes reutilizáveis, usar recursos in-situ ou mesmo usar um elevador espacial .

Estrutura

Uma estação espacial é um sistema complexo com muitos subsistemas interdependentes:

Estrutura
Gerador elétrico
Controle térmico
Determinação e controle de atitude
Propulsão orbital e navegação
Automação e robótica
Computadores e comunicações
Suportes ambientais e de sobrevivência
Instalações da tripulação
Transporte de tripulação e carga

Estações passadas, presentes e futuras

(as datas referem-se aos períodos durante os quais foram habitadas)

Estações espaciais Salyut (URSS, 1971-1986)
- Salyut 1 (1971, 1 tripulação e uma amarração falhada)
- DOS-2 (1972, falha de inicialização)
- Saliout 2 / Almaz (1973, quebra 2 dias após o lançamento)
- Cosmos 557 (1973, queima na reentrada 11 dias após o lançamento)
- Saliout 3 / Almaz (1974, 1 tripulação e uma amarração com falha)
- Salyut 4 (1975, 2 tripulações e outra planejada não completaram sua órbita)
- Saliout 5 / Almaz (1976–1977, 2 tripulações e uma amarração falhada)
- Salyut 6 (1977-1981, 16 tripulações (5 de longa duração, 11 de curta duração e uma amarração com falha)
- Salyut 7 (1982-1986, 10 tripulações (6 longas, 4 curtas e uma amarração falhada)
Skylab (Estados Unidos, 1973–1974, 3 tripulações)
Mir (URSS / Rússia, 1986-2000,28 tripulações de longo prazo)

Estação Espacial Internacional (ISS) ( NASA , Agência Espacial Europeia , JAXA , Roscosmos e Agência Espacial Canadense , 2.000 até o presente, 67 tripulações de longa vida até o momento (Maio de 2020))
Genesis , ( Bigelow Aerospace , 2006-)
- Genesis 1 (Privado, 2006-, experimental, nunca ocupado)
- Genesis II (Privado, 2007-, experimental, nunca ocupado)
Tiangong (China, 2011-)
- Tiangong 1 (2011-2016, 2 tripulações)
- Tiangong 2 (2016-2019, 1 tripulação)
- Tiangong 3 (cancelado)
Estação Espacial Chinesa (SSC)
- Tianhe (primeiro item lançado em 29 de abril de 2021)
- Tianzhou (segundo elemento, cargueiro, lançado em 29 de maio de 2021)
Lunar Orbital Platform-Gateway , (em desenvolvimento; NASA , Agência Espacial Europeia , JAXA , Roscosmos e Agência Espacial Canadense : Projeto para uma estação em órbita cislunar para exploração da Lua. Esta estação deveria ser montada em 2026, e seria parcialmente habitada .)

Após a desorbitação da Mir em 2001, a ISS era a única dessas estações ainda em órbita. Ela tem estado continuamente ocupada desde30 de outubro de 2000. Tiangong 1 e Tiangong 2 juntaram-se em29 de setembro de 2011 e a 15 de setembro de 2016, respectivamente.

Estatísticas de estações espaciais tripuladas

Estação Espacial	Foto	Lançar	Reentrada	Dias de operação		Tripulação total e visitantes	Visitas		Massa (kg)
Estação Espacial	Foto	Lançar	Reentrada	Em órbita	Ocupado	Tripulação total e visitantes	Habitado	Desabitada	Massa (kg)
Salyut 1		19 de abril de 1971 01:40:00 UTC	11 de outubro de 1971	175	24	3	2	0	18.425
Skylab		14 de maio de 1973 17:30:00 UTC	11 de julho de 1979 16:37:00 UTC	2 249	171	9	3	0	77.088
Salyut 3		25 de junho de 1974 22:38:00 UTC	24 de janeiro de 1975	213	15	2	1	0	18.000-19.000
Salyut 4		26 de dezembro de 1974 04:15:00 UTC	3 de fevereiro de 1977	770	92	4	2	1	18.500
Salyut 5		22 de junho de 1976 18:04:00 UTC	8 de agosto de 1977	412	67	4	2	0	18.000-19.000
Salyut 6		29 de setembro de 1977 06:50:00 UTC	29 de julho de 1982	1.764	683	33	16	14	19.000
Salyut 7		19 de abril de 1982 19:45:00 UTC	7 de fevereiro de 1991	3.216	816	26	12	15	19.000
Mir		19 de fevereiro de 1986 21:28:23 UTC	23 de março de 2001 05:50:00 UTC	5 511	4.594	137	39	68	124.340
ISS		20 de novembro de 1998	em órbita	8.249	7.538	295	57	44	344.378
Tiangong 1		29 de setembro de 2011 13:16:03 UTC	2 de abril de 2018	2.377	27	6	2	1	8.506
Tiangong 2		15 de setembro de 2016	19 de julho de 2019	1.740	30	2	1	0	8.500

Estatísticas ISS: estado em 21 de julho de 2010

Estações espaciais não tripuladas ou com falha

Estação Espacial	Lançar	Reentrada	Dias em órbita	Massa (kg)
DOS-2	29 de julho de 1972 Falha de inserção da órbita terrestre	29 de julho de 1972	0	18.425
Salyut 2	4 de abril de 1973	28 de maio de 1973	54	18.500
Cosmos 557	11 de maio de 1973	22 de maio de 1973	11	19.400
Gênesis I	12 de julho de 2006	em órbita	5 458	1360
Genesis II	28 de junho de 2007	em órbita	5.107	1360

Outras estações espaciais

Mir-2 , projeto cancelado

Notas e referências

MOL, Almaz, Spies in space - documentário transmitido pela Arte em 2 de setembro de 2008
(em) Estação Espacial Russa , Documento da NASA, Wikcionário online de 1997 .
(en) 1989 A estação espacial do menino vida primeiro de setembro
(in) Descrição geral de Salyut 3 em NSSDC no site da NASA.
(in) Descrição geral da Salyut 4 em NSSDC no site da NASA.
(in) Descrição geral da Salyut 5 em NSSDC no site da NASA.
(in) Descrição geral da Salyut 2 em NSSDC no site da NASA.
(en) | Descrição geral do Cosmos 557 no NSSDC , no site da NASA.

Origens

(fr) Este artigo foi retirado parcial ou totalmente do artigo da Wikipedia em inglês intitulado " Estação espacial " ( ver a lista de autores ) .