Todo sobre la Estación Espacial Internacional

Gran parte de los seguidores de este sitio ya están familiarizados con la Estación Espacial Internacional, que cada cierto tiempo cruza el cielo nocturno y se ve como una estrella moviéndose muy rápidamente. Cada vez que comparto un paso de la Estación, surgen muchas preguntas: ¿para qué sirve? ¿por qué pasa siempre varios días seguidos?, entre muchas otras. Si bien ya he respondido algunas preguntas sobre cómo observarla, en este post explicaré un poco más a fondo la misión y la historia de esta maravilla de la cienca y la ingeniería.

Imagen: NASA

¿Qué es?

La Estación Espacial Internacional, como su nombre lo dice, es una estación que se encuentra permanentemente orbitando la Tierra. En estricto rigor podemos decir que es un satélite, ya que se encuentra en órbita alrededor de nuestro planeta. La diferencia es que una estación espacial está diseñada para ser habitada por astronautas, mientras que los satélites sólo cumplen funciones específicas en comunicaciones y otros campos.

Es del tamaño de dos aviones Boeing 747 juntos. De punta a punta de sus paneles solares, su tamaño es un poco más que una cancha de fútbol y pesa 450 veces lo que un auto promedio. Usa 52 computadores para manejar su funcionamiento completo, y hay más de 12 kilómetros de cables en su interior.

La Estación Espacial Internacional es un poco más grande que una cancha de fútbol. Imagen: NASA

La Estación está diseñada de manera completamente modular. Esto permite ensamblarla en órbita, fuera de nuestro planeta. El primer módulo se llama Zarya y fue puesto en órbita el 20 de noviembre de 1998. Desde entonces, distintos módulos se han ido agregando a la estación, que se considera todavía en construcción y no está completa. La primera tripulación llegó dos años después del primer módulo, en noviembre del año 2000. Sus conocidos paneles solares fueron instalados en varios viajes realizados entre los años 2000 y 2009. Actualmente, la estación cuenta con 15 módulos: 5 rusos, 7 estadounidenses, dos japoneses, y uno europeo. Si bien la NASA señaló en 2011 que todos sus módulos ya estaban instalados, aún faltan módulos rusos y europeos que se agregarán a la estación.

El módulo ruso Zarya fue la primera componente de la Estación Espacial Internacional. Toda la estructura actual se ha construído conectándose desde éste. Imagen: NASA

El año 2001 se le instaló el llamado Mobile Service System (MSS), o CanadArm, un brazo robótico que ha ayudado a la instalación de los nuevos módulos que han llegado, asi como también a recibir a las cápsulas que llegan con tripulación y provisiones. Este brazo puede soportar un peso de hasta 110 toneladas, es decir, un transbordador espacial completo. En febrero recién pasado, una cápsula Dragon de SpaceX se acopló a la estación llevando más de dos toneladas de suministros, y recogió otras cuantas más de desechos. El brazo también se utiliza para asistir a los astronautas en las caminatas espaciales.

Un astronauta anclado al brazo robótico de la Estación. Imagen: NASA

La Estación tiene capacidad para 6 tripulantes y algunas visitas ocasionales. Los astronautas llegan a bordo de la cápsula rusa Soyuz, la cual es lanzada al espacio como parte de un cohete, desde una base ubicada en Kazakhstan. La Soyuz se utiliza para llevar tanto astronautas como provisiones a la estación, y es la misma que usan los astronautas para volver a la Tierra. La cápsula tiene capacidad para 3 astronautas y demora sólo 9 minutos en salir de la atmósfera de la Tierra. Sin embargo, pueden pasar varias horas entre que la Soyuz sale de nuestro planeta y llega a la Estación, ya que ambas naves deben estar en las posiciones correctas para acoplarse. La Soyuz además funciona como vehículo de emergencia: siempre hay al menos una cápsula Soyuz acoplada a la Estación Espacial Internacional, en caso de que los astronautas deban escapar rápidamente. Una vez fuera de la Estación, a la cápsula le toma 3 horas y media llegar a la Tierra.

La Expedición 25 a bordo de la cápsula Soyuz, listos para regresar a la Tierra. Imagen: NASA

¿Para qué sirve?

La principal función de la Estación Espacial Internacional es ser el único laboratorio internacional que se encuentra en microgravedad, es decir, a sólo una millonésima parte de la gravedad que sentimos en la superficie de la Tierra. Esto otorga un ambiente de investigación que no es posible obtener en otros laboratorios. Tanto instituciones académicas como empresas pueden encargar que se realicen experimentos a bordo de la Estación Espacial Internacional. Estos experimentos cubren distintas áreas de la ciencia, y se han realizado desde observaciones de cómo se comportan las arañas y hormigas en ambientes sin gravedad y cómo crecen las plantas en el espacio, hasta estudios de física de plasma, creación de nuevas drogas médicas y análisis metalúrgicos, entre una infinidad de otros temas. Aquí puedes ver una lista actualizada (en inglés) de todos los experimentos que se han realizado a bordo de la estación.

Sauces creciendo a bordo de la Estación Espacial Internacional. Imagen: NASA

Pero no es lo único. Una parte fundamental de los estudios que se realizan a bordo de la Estación Espacial Internacional están relacionados con cómo responde el cuerpo humano a la falta de gravedad por tiempo prolongado. Ya les he contado en un artículo anterior que las estadías largas en el espacio causan muchos problemas físicos a los astronautas, como pérdida de masa muscular, pérdida de densidad ósea, arritmia, entre muchos otros. Además, al no contar con la protección de la atmósfera, los astronautas se ven permanentemente afectados por niveles de radiación mucho más altos que en la superficie de nuestro planeta.

Analizar cómo se comporta el cuerpo humano bajo estas condiciones extremas es fundamental para planear viajes espaciales tripulados en el futuro. Además de ser quienes realizan los experimentos científicos, los astronautas que se encuentran a bordo de la Estación Espacial Internacional son un experimento en sí mismos, el que logrará ayudar a desarrollar las misiones espaciales de las próximas décadas.

Un astronauta se ejercita, utilizando la masa de su propio cuerpo como “pesa”. Imagen: NASA.

¿Por qué a veces la vemos y a veces no?

La Estación Espacial Internacional orbita nuestro planeta a 400 km de altura, con una velocidad de 27.724 km/h, o 8 km/s. Cada órbita le toma 93 minutos, y en un día completa 15.54 vueltas alrededor de la Tierra. Además, esta órbita se encuentra inclinada, en 51.65°, con respecto a la línea del Ecuador. La combinación de estos dos hechos (la inclinación de la órbita, y el hecho de que el número de órbitas en un día no es exacto) hacen que, visto desde la Tierra, el punto final de una órbita de la Estación esté desplazado con respecto al punto inicial:

Una órbita completa de la Estación Espacial Internacional, proyectada sobre el plano de la Tierra. Notar que el punto de inicio y de término (moviéndose de izquierda a derecha) están desplazados.

El hecho de que el inicio y el final de una órbita estén desplazados, hace que cada órbita de la Estación también se vaya desplazando, más hacia el este en cada pasada:

Debido a esto, cada vez que la Estación Espacial está pasando por algún lugar en específico, lo hace en varias órbitas seguidas a la vez. Ahora, ya vimos que da más de 15 órbitas al día, por lo que pasa varias veces al día por todo el mundo, pero no siempre se puede observar. Para que la veamos pasar por los cielos de Chile, ese grupo de órbitas que ocurren juntas deben ocurrir durante la noche, la estación debe pasar cierto nivel sobre el horizonte (para que podamos verla) y con los paneles solares de la Estación en la posición correcta para reflejar la luz del Sol. La Estación Espacial no posee luz propia, la luz que vemos es luz solar reflejada en sus paneles solares.

Imagen: NASA

Si bien cuando la Estación pasa por sobre un lugar específico lo hace varias veces en una noche, las mejores condiciones para observarla se dan al atardecer, ya que a esa hora refleja más luz del Sol. Es por eso que los pasos más brillantes ocurren al atardecer o al amanecer.

Esta configuración especial de la órbita de la Estación Espacial Internacional hace que, cuando la vemos pasar, lo hace varios días seguidos, luego desaparece por unos días, y vuelve a aparecer. Durante esos días que no la vemos en verdad sigue pasando por nuestros cielos, pero no se da la coincidencia de los hechos que necesitamos para verla: que pase por sobre nosotros, y que lo haga durante la noche en una posición adecuada para reflejar luz.

Fuentes y links de interés

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