International Space Station'' ou simplesmente ISS

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 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.

Algumas críticas encaram o projeto da NASA como um desperdício de tempo e dinheiro, inibidor do progresso em outros projectos mais úteis: por exemplo, os 100 mil milhões de dólares estimados poderiam pagar dezenas de missões espaciais não tripuladas. No geral, existem muitas críticas contra a exploração espacial que defendem que essa quantia seria melhor empregue em problemas na Terra.

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) 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.

A radiocomunicação é essencial para a operação da EEI, providenciando dados de telemetria e científicos 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.[11][14] 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.