Alas más pequeñas, rendimiento similar
Dos astronautas saldrán de la Estación Espacial Internacional el jueves 5 de noviembre para instalar el último de ocho paneles solares desplegables flexibles. El trabajo completará un esfuerzo de cinco años para restaurar la energía perdida a medida que envejecieron las alas solares originales de la estación.
El astronauta de la NASA Anil Menon y el astronauta de la Agencia Espacial Canadiense Joshua Kutryk planean comenzar la caminata espacial a las 8:30 am EST, según una actualización de la estación de la NASA revisada el 2 de noviembre. La cobertura de NASA+ está programada para comenzar a las 7 am EST, y se espera que el trabajo demore aproximadamente siete horas.
Cuando esté terminado, la NASA dice que la capacidad de generación de energía de la estación aumentará aproximadamente un 30%, de 160 kilovatios a aproximadamente 215 kilovatios. Esa electricidad adicional respalda la investigación actual y, según la NASA, las operaciones críticas durante los últimos años de la estación, incluida una salida de órbita segura y controlada.
El nuevo hardware es un ejemplo sorprendente de hasta dónde ha llegado la tecnología solar. Cada conjunto solar desplegable de la Estación Espacial Internacional, o IROSA, mide aproximadamente 60 pies de largo por 20 pies de ancho. Las alas originales miden 112 pies de largo por 39 pies de ancho, aproximadamente el doble de largo y el doble de ancho.
A pesar de su tamaño más pequeño, cada nuevo conjunto produce más de 20 kilovatios a la luz del día orbital, según la NASA, mientras que los conjuntos originales generan un promedio de 17 a 23 kilovatios cada uno. Las células solares más livianas y eficientes y un diseño de manta delgada y flexible brindan energía comparable en un espacio mucho más pequeño.
El lanzamiento de las matrices se enrolló como una alfombra. Una vez montados, se desenrollan solos, utilizando energía almacenada en brazos compuestos flexibles, muy parecidos a una cinta métrica que se extiende desde su caja. El diseño se probó por primera vez fuera de la estación en 2017.
Dos décadas de desgaste de las matrices originales
Las alas solares originales de la estación fueron diseñadas para una vida útil de 15 años. El primer par se desplegó en diciembre de 2000, y se agregaron más en 2006, 2007 y 2009, según la NASA.
La exposición constante al entorno espacial degrada gradualmente las células solares. La fuerte radiación, los cambios extremos de temperatura a medida que la estación pasa de la luz solar a la sombra en cada órbita y los impactos de pequeños escombros pasan factura. La NASA ha dicho que los conjuntos originales están funcionando bien, pero han mostrado la degradación esperada después de operar más allá de su vida útil de diseño.
En lugar de reemplazar las alas gigantes, los ingenieros optaron por montar los nuevos conjuntos frente a seis de ellas, ligeramente en ángulo hacia arriba, un enfoque que reutiliza las uniones de seguimiento solar y los sistemas de energía existentes. La desventaja es que cada nuevo conjunto sombrea parte del ala antigua detrás de él, por lo que la ganancia neta por conjunto es menor que su producción total.
Se instalaron seis IROSA entre 2021 y 2023. El último par llegó en un Dragon de carga de SpaceX este otoño.
Energía para los últimos años de la estación
La actualización ya no se trata sólo de ampliar la ciencia. La NASA planea retirar la estación en 2030, informó Spaceflight Now, y una energía confiable es esencial para sacar de órbita de manera segura un puesto de avanzada del tamaño de un campo de fútbol.
“En general, estos conjuntos de despliegue aumentan nuestra capacidad de generación de energía hasta un 30 por ciento”, dijo Gaurang Patel, gerente de integración de operaciones del Programa de Órbita Terrestre Baja de la NASA, en una sesión informativa el 20 de octubre.
En la Tierra, la misma lección tecnológica se aplica a la energía solar en tejados y a escala de servicios públicos. Los paneles pierden una pequeña cantidad de producción cada año y los sistemas de larga duración eventualmente necesitan ser ampliados o reemplazados. La estación muestra cómo agregar paneles más nuevos y eficientes a una infraestructura antigua puede restaurar la capacidad sin derribarlo todo.
El séptimo conjunto se instaló el 29 de octubre. Menon y Kutryk pasaron 7 horas y 11 minutos afuera, instalándolo en el canal de energía 2A de la estación y terminando a las 3:08 pm EDT, informó la NASA. Fue la caminata espacial número 100 de Estados Unidos desde la estación, la cuarta de Menon y la primera de Kutryk.
La pareja conectó cables de alimentación mientras la estación estaba a la sombra de la Tierra, un paso de seguridad. “No podemos tener sol en los paneles mientras manipulamos esos cables calientes”, explicó el director de la caminata espacial, Garrett Hehn, antes del trabajo.
La caminata espacial Leapfrog del jueves
El conjunto final, destinado al canal de potencia 3B, plantea un desafío diferente. Su sitio de montaje se encuentra en el extremo derecho de la estructura principal de la estación, más allá del alcance del brazo robótico Canadarm2.
Menon montará el brazo que lleva el conjunto enrollado hasta donde pueda alcanzar. Luego, los dos astronautas pasarán el conjunto entre las restricciones para los pies en una maniobra que el equipo llama “salto”, informó Spaceflight Now. Dentro de la estación, los astronautas de la NASA Jessica Watkins y Luke Delaney operarán el brazo robótico.
Durante la excursión del 29 de octubre, la pareja completó varias tareas preliminares para preparar el conjunto final. Si el jueves transcurre según lo previsto, será la caminata espacial número 101 de Estados Unidos y la 286 en apoyo al montaje y mantenimiento de la estación.
Los tiempos de las caminatas espaciales pueden cambiar. La NASA ya revisó la hora de inicio una vez esta semana, por lo que los espectadores deben consultar el horario de NASA+ el jueves por la mañana. El clima en la Tierra no influye, pero los problemas técnicos o la preparación de la tripulación pueden retrasar el trabajo.
Lo que sigue siendo incierto es cómo pasará la estación sus últimos años y exactamente cómo se desarrollará la salida de órbita. Lo que está claro es que el sistema eléctrico del que depende la central estará completamente actualizado a finales de esta semana si todo va según lo previsto.
La conclusión es que ocho paneles solares compactos y flexibles están restaurando la electricidad de la estación aproximadamente al nivel que tenía cuando las alas originales eran nuevas. La instalación final está programada para las 8:30 am EST del jueves, y la NASA confirmará la nueva capacidad de energía de la estación después de que se despliegue la matriz.
Lo que los lectores quieren saber
¿Qué pasará el 5 de noviembre? Los astronautas Anil Menon y Joshua Kutryk planean una caminata espacial a partir de las 8:30 am EST para instalar el octavo y último panel solar desplegable en la estación espacial.
¿Cuánta potencia ganará la estación? La NASA dice que la capacidad aumentará aproximadamente un 30%, de 160 kilovatios a unos 215 kilovatios.
¿Cómo pueden las matrices más pequeñas producir una potencia similar? Los paneles desplegables utilizan células solares más eficientes sobre una manta delgada y flexible. Cada uno produce más de 20 kilovatios, comparable a las alas originales, que son aproximadamente el doble de largas y el doble de anchas.
¿Por qué las matrices originales necesitaban ayuda? Fueron diseñados para 15 años de servicio y han estado funcionando desde el año 2000. La radiación, los cambios de temperatura y los desechos degradan gradualmente las células solares.
¿Qué tiene esto que ver con la desorbitación? La NASA dice que la energía adicional respalda operaciones críticas durante los últimos años de la estación, incluida una salida de órbita segura y controlada. La NASA planea retirar la estación en 2030.
¿Dónde puedo ver la caminata espacial? La cobertura de NASA+ está programada para comenzar a las 7 am EST el 5 de noviembre. Los horarios pueden cambiar, así que consulte el horario de la NASA el jueves por la mañana.
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