Laboratorio Columbus

El módulo Columbus en la Estación Espacial Internacional.

Hans Schlegel trabaja con el equipamiento del Columbus.

El Columbus es un laboratorio científico que forma parte de la Estación Espacial Internacional. Contratado por la ESA, con EADS ESPACIAL Transportation como principal contratista, está construido en sus instalaciones de Bremen, Alemania. La estructura de vuelo del Columbus, el sistema de protección de micro-meteoritos, el control térmico activo y pasivo, el control ambiental y todo el equipo de apoyo en tierra relacionado, fueron construidos por Alenia Spazio en Turín, Italia.

EL módulo Columbus está diseñado para funcionar durante diez años.

Descripción

El laboratorio es un módulo cilíndrico diseñado para ajustarse en la bodega de carga del Transbordador Espacial, muy similar en la forma al Módulo de Logística Multifuncional. Una vez puesto en órbita con la misión 1E, fue conectado al ISS Nodo 2 en el lado de estribor, con el cilindro orientado hacia el exterior. La escotilla está localizada en el puerto de atraque. El módulo contiene 10 International Standard Payload Racks (ISPRs). 4 estantes se localizan en la proa, 4 en la popa, 2 están sobre sus cabezas. 3 cubiertas de estantes contienen sistemas de refrigeración y sistemas de soporte vital, las restantes cubiertas de los estantes y los 2 que hay elevados son para almacenamiento. 4 cargas útiles adicionales pueden ser añadidas como cargas externas fuera del puerto de atraque.

Estas son las cargas útiles ISPR instaladas dentro de Columbus:

• Fluid Science Laboratory (FSL)
• European Physiology Module (EPM)
• Biolab
• European Drawer Rack (EDR)
• European Stowage Rack.
• Express Rack 3 (ER-3) (responsabilidad de NASA)
• Humman Reasearch Facilities 1 y 2 (HRF-1 & HRF-2) (responsabilidad de NASA)
• Muscle Atrophy Research and Exercise System (MARES)
• Microgravity Science Glovebox (MSG) (trasladado al Destiny el 21 de Octubre 2010)

Las cargas útiles externas acopladas al Columbus incluyen:

• Solar Monitoring Observatory (SOLAR)
• European Technology Exposure Facility (EuTEF) (retirado)
• MISSE-6 (retirado)
• ACES (planeado)
• SPORT (planeado)

Historia

Columbus en el Centro espacial John F. Kennedy

La Junta directiva de la ESA aprobó el programa del Columbus en 1985. A partir de entonces, se han hecho numerosos estudios y propuestas. Al principio el programa de Columbus incluía tres configuraciones de vuelo: Man-tended Free-Flyer (MTFF) del que se encargaría el Transbordador Hermes realizando vuelos periódicos a la estación para el mantenimiento y reconfiguración, Attached Pressurized Module (APM), y Polar Platform (PPF). Para el ahorro del coste de desarrollo y la optimización del aprovisionamiento de piezas de recambio durante la fase de concordancia operacional que estaba prevista entre las configuraciones de vuelo y en la estación espacial —por ejemplo, los mismos ordenadores usados en los tres componentes, vídeo y dispositivos de comunicación idénticos al equipamiento de la estación—.

Cuando todas las etapas estuvieron planificadas por completo con un precio fijado, fueron entregadas hacia finales de 1989 al principal contratista MBB-ERNO, resultando en unos costes mucho más altos que los esperados por la ESA.

Después de numerosas reducciones presupuestarias (y la cancelación del programa Hermes a cargo del CNES), todo lo que permaneció en el programa del Columbus fue el APM, renombrado como Instalación Orbital Columbus (Nota: más tarde fue renombrado solamente como Columbus, siendo el definitivo nombre); la Polar Platform fue contratada separadamente con su cooperación al satélite francés HELIOS.

Cuando sólo permaneció el APM en el programa no hubo suficiente trabajo para sus dos principales contribuidores, Alemania e Italia representadas por MBB-ERNO y Alenia respectivamente. Se llegó entonces al compromiso del Principo de la PICA (del inglés Pre Integrated Columbus APM), consistente en que Alenia habría de ser responsable de la configuración global del APM y los sistemas mecánicos, térmicos y de soporte vital, mientras que la EADS ESPACIAL Transportation sería responsable del APM en su conjunto y de todos los sistemas de aviónica y su software (Nota: la empresa MBB-ERNO fue renombrada como Deutsche Aerospace, después Daimler-Benz Aerospace, más tarde DaimlerChrysler Aerospace, luego como Astrium y finalmente EADS ESPACIAL Transportation).

La estructura empleada está basada en el Módulo de Logística Multifuncional, un módulo construido para la NASA por Alenia Spazio. En 2000 el módulo preintegrado fue entregado en Bremen, Alemania, por el contratista Alenia. El montaje final y las pruebas de los sistemas se realizaron en su conjunto por el contratista principal EADS ESPACIAL Transportation.

El programa final fue mucho más largo de lo que en un principio se había planificado debido a problemas en el desarrollo —varios de ellos causados por el complejo reparto de responsabilidades existentes entre los contratistas— y a los cambios en el diseño introducidos por la ESA. No obstante, siguió siendo viable debido a los problemas del Transbordador Espacial, que retrasaban la fecha de lanzamiento del APM por varios años. El cambio principal en el diseño fue la adición de la External Payload Facility (EPF), empujado por diferentes organizaciones europeas más interesada en el espacio exterior que en experimentos internos. Fue estudiada también la adición de un terminal para las comunicaciones directas hacia y desde la tierra, que servirían además como respaldo para los sistemas de la ISS, pero finalmente no fue implementado por motivos de coste.

Embarque del módulo Columbus en el aeropuerto de Bremen

El Columbus fue transportado desde Bremen al Centro espacial Kennedy a bordo de un Airbus Beluga el 27 de mayo de 2006. Su lanzamiento se llevó a cabo el 7 de febrero de 2008 en la misión STS-122 del Transbordador Espacial. Se ensambló a la Estación Espacial Internacional el 13 de febrero a las 14.27 UTC.

Especificaciones

• Longitud: 6,871 m.
• Diámetro: 4,487 m.
• Masa sin carga útil: 10.300 kg.
• Masa Total de (incluida carga útil): 19.300 kg.

Centro de Control de Columbus

El Centro de Control de Columbus (Columbus Control Centre o COL-CC) se encuentra en el Centro Aeroespacial Alemán en Oberpfaffenhofen (cerca de Munich, Alemania).

Las funciones principales del centro de control son la dirección y supervisión del Laboratorio Columbus así como la configuración y el funcionamiento de la red de comunicaciones europea desde tierra. Un equipo de ingenieros coordina el desarrollo de los experimentos y las operaciones del sistema. El equipo encargado de Columbus se denomina Flight Control Team (FCT) y sus miembros trabajan en turnos de 8 horas los siete días de la semana. EL FCT recibe apoyo de grupos externos como el Engineering Support Team (EST) o el Ground Control Team (GCT) que se encarga del mantenimiento de la infraestructura del centro de control. Las responsabilidades dentro del equipo de control (FCT) se reparten entre las siguientes puestos:

Enlaces externos

• Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Laboratorio ColumbusCommons.
• ESA: Página oficial del módulo Columbus (inglés)
• ESA: Especificaciones técnicas del módulo Columbus (inglés)