El desafío de mantener la ISS operativa más allá de 2024

La Estación Espacial Internacional —conocida como ISS por sus siglas en inglés o MKS en ruso— es la estructura espacial más grande (420 toneladas), más cara y más compleja jamás construida por la humanidad. Pero, como todo, tiene los días contados. Los países miembros del proyecto han acordado mantenerla en servicio hasta 2024, ¿pero y después? En principio no existen impedimentos técnicos que eviten una ampliación de su vida útil hasta 2028, pero sí que hay escollos políticos. La administración Trump se muestra partidaria de que los EEUU se retiren de la ISS en 2025 para concentrarse en el programa SLS/Orión, cuya principal aplicación a corto plazo sería construir la estación lunar LOP Gateway y, a largo plazo, llevar a cabo un viaje a Marte. Rusia tampoco tiene muy claro qué hacer con la ISS y, aunque ha amenazado con separar el segmento ruso para crear una estación rusa independiente, lo cierto es que está a favor de ampliar la vida de la ISS hasta 2028 como mínimo. El resto de socios —Canadá, Japón y la ESA— básicamente se limitan a decir que sí a todo lo que diga Estados Unidos incondicionalmente, dejando a un lado algún que otro reproche informal que nunca llega a nada. Entonces, ¿qué va a pasar con la ISS?

La ISS vista desde una Soyuz (Roscosmos).

Evidentemente, como principal contribuyente económico del proyecto, EEUU tiene la sartén por el mango. La Casa Blanca quiere abandonar la ISS, pero el Congreso no lo tiene tan claro, así que una decisión salomónica que ha ganado fuerza en los últimos años es privatizar parcialmente los servicios y el uso de la estación a partir de 2025 para liberar recursos económicos que puedan usarse en el SLS/Orión. Mantener la ISS operativa le sale a la NASA entre tres y cuatro mil millones de dólares al año, o sea, la mitad del presupuesto anual de la agencia destinado a los vuelos tripulados. Esta cifra no incluye todos los costes del segmento norteamericano, ya que la NASA solo paga el 76,6% de los mismos. El resto de los gastos se divide entre la agencia espacial japonesa JAXA (12,8%), la agencia espacial europea ESA (8,3%) y la agencia espacial canadiense CSA (2,3%). Hay que señalar que esta participación no se traduce necesariamente en un aporte económico «en efectivo» y que cada agencia negocia con la NASA mediante «trueque» su colaboración (lanzando naves de carga, por ejemplo).

Elementos actuales de la ISS (NASA OIG).

La privatización de la ISS no es vista con buenos ojos por ciertos miembros del Congreso y sectores de la NASA, que consideran que la reducción de costes para la agencia sería mínima y, a cambio, el incremento en el riesgo de las operaciones podría dispararse. No obstante, otros esperan que la iniciativa privada pueda asumir el coste mínimo de operaciones de la ISS a partir de 2024, estimado en 1.200 millones de dólares anuales. El principal problema de la privatización es que no está nada claro que las empresas puedan obtener beneficios del uso de la ISS. Se barajan beneficios de entre 460 y 1.200 millones de dólares, pero siempre suponiendo que el coste del envío de materiales y astronautas se pueda reducir significativamente con respecto a los valores actuales.

Naves de carga que abastecen a la ISS actualmente (NASA OIG).

A día de hoy el precio de un asiento a bordo de la Soyuz para un astronauta de la NASA es de 81 millones de dólares. Con la entrada en servicio de las naves Dragon 2 de SpaceX y la Starliner de Boeing, prevista para mediados de 2019, esta cifra disminuirá, pero no de forma tan dramática como algunos esperan. No en vano, la NASA calcula que un asiento a bordo de las nuevas naves saldrá por 58 millones de dólares (probablemente la cifra final sea más elevada si se siguen acumulando los retrasos en la puesta a punto de estos vehículos). El coste del envío de carga a la estación también debería reducirse si la iniciativa privada quiere sacar dinero del asunto, ya que la NASA paga ahora cerca de 63.000 dólares por cada kilogramo de carga que manda a la ISS en las naves Cygnus y Dragon. En cualquier caso, puesto que la privatización no sería total, la NASA debería seguir gastando cerca de 1.800 millones de dólares cada año para operar la estación y mandar carga y astronautas a la misma.

Coste de operaciones de la ISS para la NASA (NASA OIG).
El coste de mantener la ISS hasta 2028 para la NASA (NASA OIG).

Puesto que el objetivo oficial de la NASA es viajar a la Luna y a Marte, hace tiempo que la ISS debería servir como plataforma para desarrollar las tecnologías y técnicas asociadas con estos vuelos, pero lo cierto es que esto no se está cumpliendo. Dejando a un lado la estancia de 340 días por parte de Scott Kelly y Mijaíl Kornienko en 2016, no se han llevado a cabo más vuelos de larga duración, a pesar de que la investigación médica en este tipo de misiones resulta clave de cara a un eventual viaje a Marte. Por este motivo el Congreso y varias instituciones piden a la NASA que realice más misiones de un año de duración en la ISS (la NASA se resiste por el coste asociado y, de forma extraoficial, por los peligros de las dosis de radiación acumuladas sobre los astronautas). Del mismo modo, no se ha avanzado significativamente en el desarrollo de sistemas de soporte vital de ciclo cerrado. Hoy en día se recicla el 42% del oxígeno que se envía a la ISS —se recupera a partir del agua «sucia» mediante hidrólisis— y el 90% del agua, pero estas cifras deberían alcanzar el 75% y el 98% respectivamente como mínimo para que resulten útiles en misiones al planeta rojo.

Recreación de una Dragon 2 acoplándose con la ISS (NASA).

Otro asunto del que no se suele hablar en público es la destrucción de la ISS. En algún momento, ya sea en 2025, 2029 o 2033, habrá que tomar la decisión de abandonar la estación. Y, puesto que es el mayor objeto en el espacio, será necesario realizar una reentrada atmosférica controlada sobre el Pacífico sur para evitar posibles daños en zonas habitadas. Pero solo el segmento ruso de la ISS posee capacidad para cambiar la órbita de la estación a través de los motores del módulo Zvezdá y las naves de carga Progress. Se calcula que cerca del 16% de la masa de la ISS podría sobrevivir a la reentrada, lo que se traduce en una lluvia de objetos con una masa total comprendida entre las 24 y las 80 toneladas. Sin embargo, no existe ningún plan oficial para hacer reentrar la estación, y menos aún en caso de emergencia. Roscosmos está estudiando un cambio de software para permitir que los motores del Zevezdá y de una nave Progress funcionen al mismo tiempo, así como la posibilidad de usar los motores de una Progress adicional además de la que se puede acoplar al módulo Zvezdá. Por si acaso la NASA también está analizando si es factible modificar una nave Cygnus para usarla en maniobras de cambio de órbita —no solo para la reentrada de la estación, sino también en operaciones rutinarias—, aunque se trata de un plan relativamente costoso. La NASA estima que la reentrada de la ISS costará unos 950 millones de dólares.

La reentrada de la ISS (NASA OIG).

En definitiva, los impedimentos para ampliar la vida útil de la ISS hasta 2028 son, a día de hoy, políticos. Resulta evidente que la NASA no puede mantener al mismo tiempo la estación espacial, el programa SLS/Orión, la estación lunar Gateway y tener planes para viajar a Marte. Toca elegir cuáles son las prioridades.

La ISS vista desde una Soyuz (Roscosmos).

Referencias:

  • https://oig.nasa.gov/docs/IG-18-021.pdf


89 Comentarios

  1. Está clarísimo: LA NASA está divagando. El plan para completar los objetivos de experimentación en tecnologías asociadas a la larga duración tiene que tener un nombre, apoyo y empuje apropiados.

    Ahorita la NASA no sabe qué hacer consigo misma, y tanto la Casa Blanca como el Congreso viven en la ambigüedad. Sin lineamientos claros.

    Si el resto de las agencias espaciales siguen dependiendo de estos titubeos, no veremos mayores avances en astronáutica en ésta generación. Y las agencias espaciales solo se mueven si hay presión social. En México no tenemos un programa espacial, así que sólo puedo fomentar la cultura científica en mis vecinos, pero ustedes contribuyentes europeos, deberían unirse a las instituciones de fomento científico y emitir solicitudes escritas a la ESA.

  2. Y si……
    Se le pusiera un motor jónico y se echará pa fuera con tripulación….? Haciendo viaje órbital ida y vuelta a marte….
    Regresando a tierra con una Orión?
    Nunca estaríamos tan cerca….

      1. Vasimr*
        El problema es que la ISS no está preparada estructuralmente para un viaje de ese tipo y no tiene suficiente blindaje para proteger a sus ocupantes de la radiación fuera del campo magnético terrestre

        1. Y si se le agrega nuevas capas que habiliten a los módulos a viajar fuera de la órbita baja? Por ejemplo rodearlos con algibes del agua que vayan a usar para el viaje, rodeados a su vez de módulos de equipamiento y estos rodeados de un casco flexible o de una espuma. Me refiero a un diseño en capas, como un cebolla, donde las personas estén más protegidas.

    1. Siempre sale el asunto de la reutilización. En principio parece una buena idea. Pero no sé por qué me da que no es factible. En todo caso no sería fácil. La única ventaja clara que veo a este planteamiento es que ya tienen en orbita baja una masa ingente presurizada con sistemas de energía, soporte vital, estructura reutilizable de otras formas, paneles de refrigeración, fotovoltaicos … Supongo que sacar de orbita tooodo ese tonelaje sería muy costoso, aunque para ir lejos siempre se tratará de muucho tonelaje…
      Otra ventaja que veo a la estación para que viaje o para hacer que otros vehículos viajen es que se trata de una plataforma para poder trabajar en orbita. Es decir, es una buen recurso para montar proyectos de viajes a largo plazo.

      1. El principal problema es que todos esos sistemas están diseñados para funcionar orbitando la Tierra, y no en Marte. Creo recordar que el soporte vital tenía una autonomía de seis meses, en vez de los dos años que se necesitan. Los paneles solares entregarán menos energía en Marte, al encontrarse lejos del Sol, así que también habría que hacer cambios en el sistema eléctrico. Hace falta un mayor blindaje, mayores reservas de agua y comida… algunos sistemas también necesitan de mantenimiento demasiado regular. A fin de cuentas, se puede aprovechar muy poco.

        Hacer todas esas reformas con lanzamientos a la ISS y paseos espaciales sale más caro que hacerlo todo en Tierra y luego mandarlo: en uno o varios lanzamientos, pero ya acabado.

      1. Aterrizarla en la Luna es imposible, no está diseñada para ser una base sobre superficie; además, sería complicadisimo diseñar el mecanismo de descenso.

        Sí podrian adaptarse algunos de los módulos para ser utilizados en orbitas lunares (o de más energía). Esto necesitaría el desarrollo de un módulo tractor y otros especificos. Me gustaría saber que limitaciones existen para hacer este “reciclado”

    2. La ISS pesa 420 toneladas. Un Transhab, concepto de la NASA de hábitat para misiones tripuladas a Marte, sobre las 40, algo menos si es inflable. Ambas necesitarían etapas para hacer el viaje de ida y de vuelta, pero hay un ‘ligera’ diferencia en peso.

      Felicidades, grosso modo, acabas de volver una misión a Marte unas 10 veces más complicada y costosa, y de paso te cargas la única instalación de investigación espacial permanentemente tripulada de la historia. Y nos quejamos del Congreso estadounidense.

  3. Nunca entendí la utilidad de la ISS, más allá de mantener un programa tripulado a falta de objetivos más ambiciosos. Supongo que después de tantos años de operación habrá algo útil que rescatar, sería interesante un artículo al respecto.

  4. Privatizar la ESS… El único cliente va a ser la NASA, con lo que además de los gastos tendrá que pagar beneficios. Corrupción para que inversores privados consigan beneficios de programas gubernamentales.

  5. Como puede ser que la esa participe menos que una agencia formada por un solo estado?? es increíble y es una vergüenza como mínimo, ya el modulo columbus es mucho mas chico que en origen y que el japones echo solo por ellos, otra vergüenza.
    Lo de lameculos de la nasa ya se veía venir, decimos a todo si amo, lo que usted diga amo, etc, así no se puede seguir.
    Cuando veo información sobre una base lunar de la esa me tiro al suelo de reír, a quien quiere engañar? al publico no entendido porque a mi no. Lo de la iss eran todo proyectos pero a la hora de la verdad nada de nada, o casi nada.
    Personalmente Europa debería aumentar su dinero en la iss y ayudar a mantener esa estación y ademas poner dinero para la gateway pero claro es solo un sueño. Yo espero que seamos valientes y no hagamos con en la defensa europea que son otros quienes ponen la pasta mientras nosotros escondemos el culo y no gastamos mas en defensa o en el espacio, sectores ambos productivos.

    saludos jorge m.g.

    1. el amo a quien tu ridiculizas fue quien construyó la estación con la ayuda de los -vilipendiados en este foro- transbordadores espaciales. Además de instalar los módulos europeo y japonés los amos han hecho todo el trabajo grueso y han puesto la mayoría de la pasta..

      1. Transbordadores espaciales que no fueron ni mucho menos lo que se esperaba por ellos, y que de no haberse desarrollado seguramente nos habria llevado bastante lejos. Cosa que empiezo a sospechar de la ISS, que ademas de deorbitarse deberia haber alguna manera de que fuera a trozos, no toda ella a la vez.

  6. Respecto a la exploración del sistema solar, lo más probable durante este siglo XXI es que, por un lado, sigamos enviando sondas espaciales a los planetas, lunas y asteroides del sistema solar y, por otro lado, comencemos a crear una base lunar permanente sobre la superficie selenita. La ISS y la estación orbital cislunar catetoway tendrán pocas décadas de recorrido.
    Ya comenté que el dinero es finito y las misiones donde gastarlo crecen exponencialmente. Me encanta desengañar a los ilusos y abrirles los ojos a la verdad: nunca veréis al hombre pisando Marte.
    Son muchos los equipos y sistemas que hay que desarrollar en la superficie lunar: chalecos antirradiación, sistemas computacionales antifallo (capacidad de hacer backups en segundos antes de un apagado total, duplicar/cuadruplicar ordenadores y autochequeo en paralelo, etc.), sistemas de comunicación habituales y de emergencia (para por ejemplo atención médica remota; aparte de la atención médica robótica habitual), habitats duraderos y seguros antirradiación a partir de regolitos y otros materiales (con retretes compactos, sistemas automáticos antiincendios, purificación del agua a partir del hielo lunar, reutilización del CO2 y de la humedad en los propios habitats, etc.), testeo de sistemas energéticos (además de las placas solares y baterías), y de tecnología de alimentación sostenible selenita (a ver si la en luna se pueden cultivar plantas y criar ganado).
    Mientras sigamos usando cohetes con combustibles habituales, cada hombre de 100 kg que vaya a la luna y vuelva requiere 40000 kg (a lo que hemos de añadir cada kg del aire que respira, la comida que come, etc. y multiplicarlo por 400). El ratio Payload/Total-Mass es diez veces menor (0.00025) para ir a Marte y volver. ¡Marte-adictos, dejad de autoengañaros, venid a la luz!.

    1. Lastima de proyecto Orion y sobre todo los problemas que podria traer un reactor nuclear lanzado al espacio por muchas seguridades que hubiera alrededor suyo.

      1. Aconsejo la lectura de Czysz & Bruno “Future spacecraft propulsion systems”; pero no aconsejo gastarse dinero en comprarlo (a mí me lo regalaron en un pdf de unos 10M). En el capítulo 7 se insiste en la energía nuclear como clave para la exploración solar.
        Lástima que no todos tengamos igualdad de acceso y asimilación de información. Aquí hay debates interesantes.

    2. “Me encanta desengañar a los ilusos y abrirles los ojos a la verdad”, muy cierto la verdad, creo que siempre comentas con ese objetivo.
      Que sepas que me has roto el mundo y que no te perdonaré por ello (ley de Poe).

      1. Ja, ja, pero bueno, hablando en serio: hay que leerse libros como el que he mencionado y luego hacerse los cálculos uno mismo. Ya ves, no es tan difícil: cualquiera puede llegar a la verdad por sí mismo.
        Lo que no entiendo es esa otra gente vende-humos, que decían que: ya habrían turistas espaciales, a la luna iríamos en los ’20 y a marte en los ’30. Como si no existiera ese ratio 1-10 entre lo fácil que es ir a la luna y lo difícil que es ir a marte.

    3. Esta claro que es difícil y muy costoso, pero hacer previsiones futuras es muy complicado…

      Si en el año 1900 alguien hubiera dicho que en 1969 el hombre iba a pisar la Luna, no es que le hubieran dicho que no se podía, si no que directamente lo mandaban a un manicomio jeje..

      Así que en 2069 ha saber donde estamos…

      1. En 2069 tu y yo estaremos muertos. El hombre no habrá paseado todavía por marte, aunque se sabrá mucho más de éste y de otros cuerpos del sistema solar gracias a las sondas y los robots lanzados. Sobre la Luna, allí hay mucho trabajo que hacer y es muy probable que ya existan colonias lunares habitadas por humanos. Pero no todo va a ser trabajo, también habrá tiempo para excursiones turísticas. Eso sí, todo el que quiera ir de turista, deberá memorizar los siete puntos de: danielmarin.naukas.com/2011/10/17/guia-de-supervivencia-para-turistas-lunares/

      1. Mikelga999, sobre el reusar parte de la ISS en la gateway no tengo ni idea. Pero no me gustaría ser el responsable de reusar un equipo de la ISS y que éste falle en la gateway mucho antes de lo previsto.

  7. Aunque no se mantuviese operativa, pienso que la ISS debería permanecer en órbita para siempre, como monumento a la ciencia y tecnología humanas, y a la cooperación internacional en el espacio con fines pacíficos.
    Para ello, cuando se decida dejar de usarla, quizá se podría hacer un último esfuerzo en elevar su órbita hasta donde el frenado de la atmósfera sea insignificante, de modo que pueda permanecer en el espacio durante siglos.
    ¿No se le podría acoplar un motor en el que se volatilicen materiales deshechables de la estación, y que los use como propelente?

      1. Precisamente, una de las primeras misiones que se esperaba poder hacer con el Transbordador espacial (pero que no pudo ser por los retrasos) era una para elevar la órbita de la estación Skylab.

      2. Más bien pensaba en un horno eléctrico, al que se le pudiera echar de todo. Me imagino un robot androide dando “hachazos” por interior de la ISS a todo lo que ya no haga falta por dejar de ser habitable, al grito de “¡más madera!”.

          1. ¡Groucho si que sabía de ISRU! Por cierto, que me he equivocado, porque gritaba ” traed madera”.

            Ahora en serio, si algo así pudiera funcionar sería una solución económica para retirar chatarra espacial. Un horno chatarrero podría impulsarse con energía solar, expulsando por el tubo de escape los volátiles de satélites desechables, saltando de uno en otro, y desorbitando los residuos sólidos.

  8. Como bien comenta Daniel, la privatización de la ISS no lograría cubrir los costes ni de lejos. Conviene recordar también que, ahora mismo, hay módulos que llevan la nada despreciable cifra de 20 años en órbita. Con estas condiciones ¿merece la pena privatizarla?

    Realizarle mejoras masivas en los sistemas de reciclaje tampoco parece que merezca la pena.

    Según lo veo, la NASA podría privatizarla parcialmente durante unos años (pongamos hasta el 2028), solo para incentivar que se construyan estaciones espaciales 100% privadas. Sería una pasada tener en el 2030 un hotel en órbita.

    Pero, por lo demás, entre la falta de voluntad de Europa, de dinero de Rusia y de un plan en EE.UU. el panorama resulta desalentador.

  9. ¿Y qué tal dejar algunos elementos en una órbita más alta, para poderse aprovechar en otras cosas? Caso de los inmensos paneles solares, por ejemplo. Vale que hayan perdido algo de eficiencia en estos años… pero, coño, ¡¡SON DEL TAMAÑO DE DOS CAMPOS DE FÚTBOL!! Volver a lanzar algo así requiere un esfuerzo que no creo, ni por asomo, que sea mayor que el de readaptar esos paneles a otro uso (otra estación, por ejemplo, más pequeña, o un remolcador iónico, etc…).

    Máxime cuando esos diseños sí que están a mano (no creo que se hayan perdido, como el escudo térmico de la Galileo, o los diseños del Saturno V [pa cagarse]…), y lo que sea que se lanzase YA se podría lanzar diseñado a tal efecto.

    Vamos, es una idea… por aquello de la cultura de la reutilización. Seguro que se puede hacer algo mejor con esos paneles gigantes, que convertirlos en una bonita estela flamígera en la atmósfera…

    … y si la NASA no sabe qué hacer con ellos, que se los vendan a los chinos, que verás cómo montan 3 estaciones con esos paneles XDDD.

  10. Molaría que jubilasen la ISS elevando su órbita hasta uno de los puntos Lagrange, a modo de recordatorio de lo que una vez fuimos capaces de construir, no me extrañaría que pasen muchas décadas antes de que nada de ese tamaño surque la órbita baja de nuevo.

  11. Como la privaticen lo utilizarán para algo más mediático que la ciencia. Acabarían haciendo un programa tipo gran hermano o los juegos del hambre en un módulo Bigelow en pago por visión. Sólo puede quedar uno…

  12. A mí, también me parece un desperdicio gigantesco desorbitar la ISS y no aprovechar nada, máxime cuando todas las agencias se quejan de presupuestos insuficientes y coste de subir materiales.
    Aunque se sabe que subirla a una órbita superior, en la que no acabe cayendo en la Tierra, también tenga un coste en ingeniería y materiales, creo que acabaría siendo más rentable subirla.
    Además, ¿no habla todo el mundo de que hay que reciclar para ayudar el planeta?… pues hala, a dar ejemplo con la ISS.

  13. Con los 950 millones que costaria el reingreso… ¿no se podrian enviar unas cuantas Progress para dejarla a 1000 o 1500 kms? Creo que ahí se podría mantener por un buen tiempo. Nuestros bisnietos no van a poder ver el sputnik, el skylab, la mir… dejemos algo ahi arriba para que recuerden como fueron los comienzos…

  14. Lo que yo me pregunto es si no sería más práctico hacer un módulo de propulsión ionica para llevar ala estación espacial a GEO para convertirla a la en el primer monumento al progreso científico de la histórica

  15. La Gateway necesitara de esos señores panelotes ya que son de ese tamaño(lotes-area de una vivienda) de paso también enviamos Georgy Clooney para la contruccion de tomorrowland(film) en la luna. XD

  16. Yo digo que desmontar la Estación Espacial Internacional ISS, y darle prioridad a la Estación espacial CircunLunar ‘Gateway’ y al SLS/Orion

  17. No se habla de esto, pero después de tantos años… debe oler mal… y seguramente habrá una colonia de “bichitos” viviendo entre el cableado y los recovecos de las paredes además de polvo de restos de células epiteliales, pelos, tejidos, comida…
    Hay que renovarse.

    1. Pues mejor me lo pones.
      Elevas con un motor iónico la órbita de la ISS a, pongamos, 1.000 km. A esa altura podría estar un milenio dando vueltas a la Tierra. Y ya tienes un magnífico laboratorio sobre envejecimiento de materiales en el espacio y de evolución microbiana en entornos artificiales espaciales. Cada cierto tiempo mandas un robot a ver cómo van las cosas y obtienes informaciones que serán de gran interés para el futuro, pues si algo debemos aprender a hacer es a construir cosas en el espacio que duren décadas, muchas. Una estación espacial gigante, un astillero o una factoría espacial tienen que estar ahí mucho tiempo y hay que saber cómo envejecen y qué efectos sufren, etc.

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 2 agosto, 2018
Categoría(s): ✓ Astronáutica • ESA • ISS • Japón • NASA • Rusia