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A Estação Espacial Internacional''( International Space Station'' ou simplesmente ISS) é um laboratório espacial atualmente em construção. A montagem em órbita da EEI começou em 1998 e a estação encontra-se em uma órbita baixa (entre 340 km e 353 km) que possibilita ser vista da Terra a olho nu. Viajando a uma velocidade média de 27 700 km/h, a Estação completa 15,77 órbitas por dia. Na continuidade das operações da Mir russa, do Skylab dos Estados Unidos, e do planejado Columbus europeu, a Estação Espacial Internacional representa a permanência humana no espaço e tem sido mantida com tripulações de número não inferior a dois elementos desde 2 de Novembro de 2000. A cada rendição da tripulação, a estação comporta ambas equipes (em andamento e a próxima), bem como um ou mais visitantes.

A ISS envolve diversos programas espaciais, sendo um projeto conjunto da Agência Espacial Canadense (CSA/ASC), Agência Espacial Europeia (ESA), Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial (宇宙航空研究 ou JAXA), Agência Espacial Federal Russa(ROSKOSMOS) e Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço (NASA) dos Estados Unidos da América.

A estação espacial encontra-se em órbita em torno da Terra a uma altitude de aproximadamente 360 quilómetros, uma órbita tipicamente designada de órbita terrestre baixa (na verdade, a altitude varia ao longo do tempo em vários quilómetros devido ao arrastamento atmosférico e reposição). A estação perde, em média, 100 metros de altitude por dia e orbita a Terra num período de cerca de 92 minutos. Em 27 de Junho de 2008 (às 01:01 UTC) completou 55 000 órbitas desde o lançamento do módulo Zarya.

A estação era atendida principalmente pelo ônibus espacial (em Portugal é chamado vaivém espacial) e pelas naves Soyuz e Progress. O último voo de um ônibus espacial – o Atlantis - foi marcado para 8 de julho de 2011. A estação ainda se encontra em construção, embora já seja utilizada continuamente para realização de experiências científicas. Atualmente a estação já está pronta para suportar tripulações de seis elementos. Até julho de 2006, todos os membros da tripulação permanente provinham dos programas espaciais russos ou norte-americanos. No entanto a partir dessa data a ISS tem recebido tripulantes das Agências Espaciais Europeia, Canadense e Japonesa. A Estação Espacial também já foi visitada por muitos astronautas de outros países e por turistas espaciais. É comum a confusão que se faz com "gravidade zero", o que não ocorre no local. A gravidade aproximada do local, levando-se em conta um raio de 6.378,1 Km terrestre é de 8,3 m/s² - 8,4m/s², pela igualdade da Lei da Gravitação Universal (LGU) e o Peso, o que é considerável. O efeito "gravidade zero" ocorre porque a estação está "caindo eternamente" por causa da curva ocasionada pela "força centrípeta".


Estado atual da ISS

Após o desastre do ônibus espacial Columbia em 11 de Fevereiro de 2003, e a consequente suspensão das missões com estas naves, houve um intervalo onde não foram mais realizados trabalhos de montagem. A sua construção ficou praticamente suspensa dado que os componentes principais são tão pesados que não podiam ser colocados no espaço sem o auxílio dos ônibus espaciais. Por exemplo, o módulo do laboratório da Agência Espacial Europeia, o Columbus, apesar de concluído, não pôde ser lançado em órbita até o mês de fevereiro de 2008, contabilizando um atraso de três anos em sua instalação. Apesar disso, não houve a interrupção das trocas de tripulação que continuaram a ser efetuadas pelas naves Soyuz. A partir da Soyuz TMA-2, a tripulação passou a ser formada por dois astronautas/cosmonautas, no lugar das tradicionais equipes de três elementos. Essa situação foi normalizada em julho de 2006, com o retorno da composição de três tripulantes com a participação do astronauta da Agência Espacial Europeia Thomas Reiter (Alemanha).

Durante esse período também houve um grande acúmulo de lixo e materiais descartáveis devido ao fato das espaçonaves Soyuz não disporem da capacidade de transportar esse material excedente. No entanto, boa parte desse transporte foi suprida pelas naves de cargas russas Progress. Atualmente esse problema já está estabilizado.


Desde a retomada dos lançamentos de ônibus espaciais em 2005, a montagem da estação tem ocorrido em ritmo razoavelmente acelerado, com a instalação de painéis solares, módulos pressurizados, braços robóticos e racks para exposição de experimentos.

Em novembro de 2008, durante a missão STS-126 do ônibus espacial Endeavour, foi realizada a preparação da estação para acomodar seis tripulantes. Para tanto, foram instalados dois novos quartos de dormir, um banheiro (de fabricação russa), equipamentos de cozinha, dois aquecedores de alimentos, um refrigerador de comida, um equipamento para exercícios de resistência física além de um sistema de recuperação de água e reciclagem de urina para conversão em água potável.

Ainda estão planejados mais 4 lançamentos do ônibus espacial para completar a montagem da Estação até 2011. Dentro desse prazo também está previsto o lançamento de mais dois módulos pressurizados construídos pelos russos, dos quais já foi confirmado o lançamentos do módulo MRM1 (maio/2010).

Com a instalação do módulo Node 3 (Tranquility) junto com seu módulo Cupola em fevereiro de 2010, a Estação Espacial está quase completa a agora mantém uma janela para o espaço que possibilita aos astronautas/cosmonautas uma visão extraordinária da Terra.



Módulos pressurizados[]

A ISS está atualmente em construção e terá 14 módulos pressurizados com aproximadamente 1 000 metros cúbicos de área. Esses módulos incluem laboratórios, compartimentos de docagem de espaçonaves, câmara de despressurização, nodos de ligação e áreas de vivência. Dez desses módulos já estão em órbita, restando quatro em solo pronto para serem instalados. Cada módulo é lançado através dos ônibus espaciais, foguetes Proton ou Soyuz. Abaixo segue uma lista dos módulos com data de lançamento e massa equivalente.



Principais sistemas da Estação Espacial Internacional[]

Suprimento de energia elétrica[]

A fonte de energia elétrica da EEI é o sol: luz é convertida em eletricidade através de painéis solares. Antes do voo de montagem 4A (missão do ônibus espacial STS-97, 30 de Novembro de 2000) a única fonte de energia eram os painéis solares dos módulos russos Zarya e Zvezda. O segmento russo da estação usa um sistema de 28 Volts igual ao do ônibus espacial. No resto da estação a eletricidade é obtida através de painéis solares anexados as extremidades de sua estrutura modular (ISS Main Truss Structure) a uma tensão que varia entre 130 a 180 Volts. A energia é estabilizada e distribuída a 160 Volts e então convertida para 124 volts. A energia pode ser trocada entre os dois segmentos da estação usando conversores, isto é essencial desde o cancelamento da Plataforma Russa de Ciência e Energia. O segmento russo dependerá dos painéis solares norte-americanos para suprir sua demanda de energia elétrica.

Face ao valor de tensão utilizado (130 a 160 Volts) na parte norte-americana, a estação pôde se valer de circuitos com condutores de menor seção elétrica, o que auxilia na redução da massa da EEI.

Os painéis solares normalmente rastreiam o sol para maximizar a sua performance. Cada painel tem uma área de aproximadamente 375 m² e 58 metros (190 pés) de comprimento. Em sua configuração completa, os painéis solares rastreiam o sol durante cada órbita ao redor da Terra rotacionando seu rotor alfa no sentido vertical em relação a estação, enquanto o rotor beta ajusta seu ângulo do sol a partir do plano orbital da estação em relação a Terra. No entanto, antes que a estrutura modular estivesse montada, os painéis estavam temporariamente em posição perpendicular em suma orientação final, e nessa configuração, o rotor beta era usado como o principal rastreador do sol. Outra ligeiramente diferente opção de rastreamento, o modo Planador Noturno, pode ser usado para reduzir o ligeiramente o arrasto da estação alinhando os painéis solares no limite do vetor de velocidade.


Suporte à vida[]

O Sistema de Suporte À Vida e Controle Ambiental (ECLSS - Environmental Control and Life Support System)

Ciclo

Environmental Control and Life Support System (ECLSS).

provê ou controla elementos como pressão atmosférica, nível de oxigênio, água, extinção de incêndios, além de outras coisas. O sistema Elektron gera o oxigênio a que circula a bordo da estação. A mais alta prioridade para o sistema de suporte a vida é a manutenção de uma atmosfera estável dentro da Estação, mas o sistema também coleta, processa e armazena lixo e água produzida e usada pela tripulação. Por exemplo, o sistema recicla fluidos do banheiro, chuveiro, urina e condensação. Filtros de carvão ativado são os primeiros métodos para remoção de produtos do metabolismo humano no ar.


Controle de orientação[]

O controle de orientação da Estação é mantido através de dois mecanismos. Normalmente, um sistema usando giroscópios de controle de momento (CMGs - control moment gyroscopes) mantém a Estação orientada, i.e. com o laboratório Destiny na frente do módulo Unity, a estrutura P a bombordo e o módulo Pirs apontado para a Terra. Quando o sistema de giroscópios se torna saturado, ele pode perder a habilidade de controlar a orientação da estação. Neste caso, o sistema Russo de controle de orientação é preparado para assumir automaticamente, usando retrofoguetes para manter a orientação da Estação e pemitindo assim a dessaturação do sistema de giroscópios americano. Este procedimento foi usado durante a missão STS-117 enquanto a estrutura S3/S4 estava sendo instalada.


Controle de altitude[]

A Estação Espacial Internacional é mantida em órbita numa altitude limite mínima e máxima de 278 a 460 km. Normalmente o limite máximo é de 425 km para permitir manobras de encontros para espaçonaves Soyuz. Devido a Estação estar em constante queda por causa do arrasto atmosférico e queda do efeito de gravidade, ela precisa ser impulsionada para altitudes mais elevadas várias vezes durante o ano. Um gráfico de altitude sobre o tempo mostra que a Estação cai a uma razão de 2,5 km por mês. O impulso pode ser feito por dois foguetes do módulo Zvezda, por um ônibus espacial docado, por uma espaçonave Progress ou pelo Veículo de Transferência Automático (ATV) da ESA e leva aproximadamente duas órbitas (três horas) em cada impulso para vários kilometros acima. Enquanto em construção é relativamente fácil voar grandes cargas para a Estação Espacial. Normalmente após o lançamento, uma espaçonave requer dois dias para realizar a manobra de aproximação e atracamento.


Comunicação[]

A radiocomunicação é essencial para a operação da EEI, providenciando dados de telemetria e científicos

Communication Systems

Os diversos sistemas de comunicação usados pela EEI

entre a estação espacial e os Centros de Controle de Missão espalhados pelo planeta. Links de rádio também são usados durante procedimentos de aproximação e docagem de espaçonaves e para a comunicação entre tripulantes da estação, e deles com os controladores de voo e familiares em terra. Como resultado disso, a EEI está equipada com uma quantidade diversificada de sistemas internos e externos de comunicação, usados para diferentes propósitos.

O primeiro equipamento de comunicação lançado com a estação foi o sistema russo Regul de VHF, que transmite dados de telemetria e outros do Segmento Orbital Russo para o Controle de Missão da Agência Espacial Federal Russa em Moscou via uma rede de estações de recebimento de dados em terra e através de satélites dos sistemas Altair e Molniya. Os dados saem da estação através de uma antena de rádio montada no Módulo Zvezda. A comunicação entre os módulos é feita através de cabos telefônicos de cobre.

O segmento americano faz uso de dois links de rádio que estão montados na Estrutura Integrada Z1: um sistema de Banda S (usado para transmissão de sinal de áudio) e um sistema de Banda Ku (usado para transmissão de áudio, vídeo e dados). Essas transmissões são direcionadas através do sistema americano de satélites de rastreamento e transmissão de dados localizados em órbita geoestacionária, permitindo uma continuidade de transmissão contínua quase em tempo real com o Centro de Contole de Missão da NASA em Houston.O sistema pode também ser utilizado para transmitir dados entre os Centros de Controle americano e russo através de uma linha de telefone permanente . Canais de dados do braço robótico Canadarm2, do laboratório Europeu Columbus e do laboratório Japonês Kibō são direcionados via sistemas de Bandas S e Ku, além de eventualmente os sistemas europeu e japonês de satélites de transmissão de dados auxiliarem o sistema americano nesta tarefa. A comunicação entre os módulos são realizadas numa rede digital sem fio (Rede wireless).

A radiofrequência de UHF é usada pelos astronautas e cosmonautas durante Atividades Extra-Veiculares, com os astronautas americanos e os cosmonautas russos realizando a comunicação através de seus sistemas independentes com as estações em terra. Esse sistema de comunicação é propenso a sofrer interferência de estações baseadas em terra que são utilizadas para o controle de tráfego aéreo. A Banda UHF também é utilizada por espaçonaves que irão atracar na Estação (Soyuz, Progress, HTV, ATV e Ônibus Espaciais - esses também utilizam as Bandas S e Ku), para receber comandos dos Centros de Controle de Missão e dos tripulantes da EEI. Espaçonaves automatizadas como o HTV e o ATV são equipados com seus próprios sistemas de comunicação. O ATV utiliza um sistema de laser acoplado na espaçonave e um pequeno sistema de espelhos acoplados no módulo Zvezda, conhecido como Proximity Communications Equipment, para atracar com precisão à Estação Espacial. O HTV utiliza uma aproximação feita através de um sistema de GPS atachado no módulo Kibō.

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