El desafío de mantener la ISS operativa más allá de 2024

Por Daniel Marín, el 2 agosto, 2018. Categoría(s): Astronáutica • ESA • ISS • Japón • NASA • Rusia ✎ 89

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. GRAVITY es la mayor chorrada sobre el espacio que ha parido Hollywood en décadas. Va de “realista” y se pasa por el arco del triunfo casi toda la mecánica orbital

      Estamos hablando de situar un objeto en una órbita alta conocida y estable donde no se vea afectada por la atmósfera residual. Hay muchos satélites en esa situación que no precisan control alguno.

    2. No entendiste mucho de Gravity parece ser… el “problema” en la película, es por estar precisamente en órbita baja, su hubiesen estado en órbitas medias o geoestacionarias nunca se hubiese producido semejante berenjenal, porque es mucho mayor el espacio a cubrir por el síndrome Kessler.

      PD: Hilario… no te metas con Gravity hombre, hicieron lo que pudieron. MAL, pero hicieron lo que pudieron 😉

      1. ¿MAL comparado con QUÉ?

        No hay que robar OTRO casino, ganar OTRO concurso de belleza, rescatar OTRA VEZ a Matt Damon… No hay que detener autobuses obuses, cruceros de placer implacenteros, criminales congelados descongelados… No hay tomates asesinos, robots asesinos, zombies asesinos, psicópatas asesinos… No hay aliencitos todoterreno, omnipresentes, omniscientes, omnipotentes… No hay tornados, tiburones, robots gigantes, gojirasaurios… No hay paradojas temporales, paradojas agujerodegusánicas, paradojas cloverfieldcuánticas, paradojas paradojales… No hay impulso warp, sables láser, garras de adamantium, escudos de vibranium, martillos neutrónicos… No hay una banda de adolescentes más listos que el régimen despótico en el futuro distópico de turno…

        ¿Que se pasa por el arco casi toda la mecánica orbital? Y sí, algo de “sal” tenía que tener 🙂

  1. Claro esta que es probable que a la ISS le darán una extensión de por lo menos de cuatro años mas, hasta el 2028, la razón: las capsulas para transportar astronautas, la CST-100 Starliner de Boeing y la Crew Dragon de SpaceX. No tiene sentido desmontar la ISS porque ¿y que uso le darian entonces a estas capsulas?

  2. A pesar de todos los problemas y tratando de ver algo positivo, ademas de lo positivo que es que la ISS exista y haya hecho lo que hizo es que …… amigos o enemigos TODOS estan colaborando en el proyecto espacial ((Cuando digo Todos es USA Rusia Japon etc) y eso ya es un paso muy bueno para la humanidad.

    Ahh y gracias por compartir este tipo de notas TOKAIDIN..

  3. Y para que mandais peronas a marte???
    – Pa hacerme el chulo
    No se, pero desde la ignorancia creo que hay misiones infinitamente mas utiles e interesantes que mandar gente al espacio. Quiza algun dia tengamos la tecnologia necesaria y lo suficientemente barata para poder hacerlo, pero hasta entonces veo un gasto milmillonario con el que seguramente ya hubiesemos descubierto algo que hubiese cambiado nuestro concepto sobre todo

    1. si no se hacen esos esfuerzos, todavía viviríamos en las cavernas,
      por supuesto antes que nada hay que cuidar este planeta Tierra,
      pero debemos trascender e ir mas allá,
      si algún día tenemos la capacidad de tener colonias en otros mundos,
      lo que se hace ahora son pequeños pasos, que cuestan, si, pero cuyos resultados se verán,
      tal vez no en nuestras cortas vidas, pero si en las próximas generaciones.

  4. “La NASA estima que la reentrada de la ISS costará unos 950 millones de dólares”.

    Los valores de la NASA me parecen cada vez mas desquiciados! Se realizan periodicamente elevaciones la orbita para mantenerla, lo que implica un natural decaimiento de la misma por causa de la fricción. ¿De que forma podría salir mil millones de dolares controlar el reingreso con una nave Progress controlando con sus motores el proceso? No hay nuevas tecnologías involucradas, ni procesos peligrosos para astronautas que deban ser hiper-redundantes, pero aun así…..mil millones. Imposible progresar en el espacio….

  5. Daniel, viendo los comentarios, me parece que existe un consenso respecto a lo dejar la estación en una órbita más alta, para que queda como recuerdo por muchos lustros. Además, mencionan la posibilidad de dejar experimentos para que se realicen de manera autónoma por décadas.

    ¿Sería posible hacer eso? Ojalá lo pudieran hablar en el próximo capitulo de Radio Skylab.

    Saludos!

  6. Nos guste o no, le veamos o no utilidad, lo único que podemos hacer, hoy por hoy, es mantener la ISS operativa el mayor tiempo posible, y así obtener su máximo rendimiento científico. Todo lo demás excede la ACTUAL capacidad financiera, tecnológica y la ambición política de los gobiernos implicados.

  7. En la referencia pone que el 42% de reciclado de O2 es por extracción del oxígeno del CO2. No sé si en la cifra no están considerados los equipos de electrólisis ruso y americano, su contribución no es importante, o se considera captura de CO2 al ciclo hidrólisis+sabatier

  8. La Estación Espacial tiene paneles enormes. ¿Que potencia en watios producen? Una vez no haya astronautas a bordo no habrá sistema vital que mantener. Toda esa potencia puede ser utilizada para generar iones de xenon y tratar de subir la órbita a 1000 km

  9. Parece que hay interés político en que la ISS siga hasta 2028 como mínimo.

    “La NASA estima que la reentrada de la ISS costará unos 950 millones de dólares”.

    Quizás sería más barato desintegrarla con una bomba H de 1 megatón.

    O llenarla de combustible sólido (como si fuera un SRB) y dispararla hacia el espacio profundo.

    O podrían pedirle por favor a Starman que la remolque hasta L1 con su Tesla, cuando pase cerca.

  10. Me retracto de decir que no opinaré, a pesar de tener una ignorancia generalizada. No me puedo resistir. Hasta los tontos podemos votar.

    Creo que intentar privatizarla, es una oportunidad para que las empresas que se dedican a éste ámbito, se rediman. Se rediman de poner presupuestos de mantenimiento muy altos. Pero ya que la previsión es de no bajarse del burro e insistir en costes muy altos, pues que tiren la ISS. Por lo visto no es posible mandarla a una órbita alta para mantenerla con ‘vida’. Ya que no es una de las opciones que barajan. O hacerlo, seguro que costará miles de millones de € (la órden de magnitud de la que no se pueden bajar las empresas de la aeroespacial).

    Como fan del espacio, deseo mantenerla. Pero el problema es que tal como se comenta en el artículo, no se está aprovechando para hacer las pruebas de simulación de viaje a Marte, y por otra parte los experimentos que se hacen, no se venden a los divulgadores de Ciencia. No existe una lista de experimentos que estemos deseando realizar en el Espacio por parte de la ESA al menos (EEUU montará su Gateway y podrán hacer experimentos allí). No se está vendiendo la ciencia que se realiza en la ISS. Y como tal, en este mundo si no sale en los medios de comunicación, no existe. ¿Cuantas portadas han cubierto los experimentos realizados en la ISS? Bueno, sí: Recientemente, se consiguió la temperatura más baja del universo. Pero a parte de ese experimento, en contadas ocasiones se hace notar.

    La lista de experimentos que se han desarrollado en la ISS están en el siguiente enlace:
    https://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/experiments/experiments_by_name.html

    Me veo incapaz de evaluar el valor de experimentos que se realizan (sobre todo en el futuro) en la ISS. Admito que el valor puede ser una lotería, igual sacamos una rana de la chistera, que un lingote de oro, más adelante. ¿Quién puede saber el valor de los futuros descubrimientos en la ISS si fuera tan impredecible? Pero por otra parte, quizás parte de los experimentos, puedan hacerse con lanzamientos dedicados. Si es imprescindible o de un valor muy alto la ciencia que se hace, tendrán que demostrarlo para que se evite su destrucción. De momento, creo que no lo han hecho.

    Por ello, si no existe un beneficio científico de interés alto, no existe posibilidad de privatizarlo porque no resulte rentable (tenemos los números, pero siempre me surgen dudas de si no hay otros que digan lo contrario y sean fiables), si no es posible elevarlo a una órbita superior, pues que la tiren.

    Con 3.000 millones de dólares, estamos hablando de la oportunidad de lanzar un experimento de investigación de alto coste, como el que se habló en el artículo anterior de mandar una sonda a Neptuno o Urano. Si se destruye la ISS, habrá dinero para otros experimentos y exploración espacial. Quizá podríamos enviar una a Neptuno y otra a Urano. Proyectos europeos como PLATO o Ariel tienen costes de 500 millones de euros (cierto que mezclo prespupuestos de la ESA con la NASA pero no deja de ser verdad que nos acerca bastante a otros objetivos),

    Que destruyan la ISS.

    Un saludo

    https://nmas1.org/news/2018/05/21/nasa-frio-iss-ciencia
    https://www.space.com/40042-ariel-alien-planet-mission-european-space-agency.html

    1. bien…
      https://www.youtube.com/watch?v=eoxWy1v-EGU

      No. Disiento. El enemigo es la industria militar no el vuelo tripulado que aporta también cosas

      Además el obtener conocimientos científicos de la exploración automatizada es una riqueza en sí mismo.
      Pero el tener capacidad para poder viajar fuera con seguridad y de forma aceptable y explotar el sistema solar revertiendo beneficios es también una riqueza por sí mismo

      Y no se han de pelear entre una riqueza y otra o entre trabajadores pobres aquí e inmigrantes pobres que llegan de fuera. En este caso son los poderes que crean la situación de pobreza y en el caso espacial es el gran gasto militar que se lo come todo y se tira a la basura la mayor parte

      ¿la seguridad es una riqueza?
      Sí, bueno pero es que se tira en empresas de amiguetes en proyectos ineficientes

      Con lo que también me quejaría del SLS donde se ha tirado de forma ineficiente dinero. Si se han calificado motores que funcionaban en el transbordador y ha costado tanto o más que rehacerlos de nuevos con gastos de pruebas y pruebas… no se no se… Pero se ha tirado el dinero de forma totalmente ineficiente y si no mirad el falcon heavy

      Además de forma automática es enviar algo con su coste y sus cosas que te de información y que se tenga que construir otra misión con sus herramientas automatizadas y otra…

      Contra un humano le das herramientas versátiles y va cambiando y adaptando. Depende de que…
      ¿ya sabemos si hubo o no vida en el pasado en Marte o la hay en algún sitio con todo lo que se ha enviado?

      Si se discute si se ha de utilizar o no el taladro en un sitio porque podría dañar en vehículo con los movimientos y vibraciones y quedarse sin más misión por hacer nu agujero y cosas así…

      De toda forma, la capacidad tecnológica de que humanos puedan viajar y acceder al espacio de forma sostenible, debería ser considerado también otra riqueza junto a obtener más conocimientos científicos, no elementos enfrentados

  11. Que poco oxígeno se recicla.

    —–

    Intentaba usar el buscador para ver si tienes algún tema de la evolución de los sistemas antiradiación pero no he encontrado.

    ¿Hay algún tema del asunto?

      1. Una de las posibles aplicaciones de lo anterior es un escudo magnético superconductor para naves espaciales que requiera de criogenia mínima para mantener la superconductividad.

        Lo ideal sería que el material fuera superconductor a temperatura ambiente del espacio interplanetario, con lo cual el equipo criogénico sería innecesario y la nave se ahorraría dicha masa, volumen y consumo energético:
        https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/niac/2018_Phase_I_Phase_II/Spacecraft_Scale_Magnetospheric_Protection_from_Galactic_Cosmic_Radiation

  12. La cosa basica es si sirve para algo o no,si sirve mejor mantenerla pero si no mejor abandonarla pero no para construir la Gateway que tampoco servira para nada,me imagino que si se hubiesen mandado mosulo de 80 tn este mecano hubiese sido mucho mas barato de mantener en vez de tanto modulito de 20 tn por el transbordador,el Planteamiento Skylab me parecia mucho mas acertado.

    1. No entiendo porqué un módulo de 20 tn va a ser más costoso de mantener que uno de 80. Puede ser más costoso de subir, ya que requieres ensamblar pero ¿”mantener”? No tiene mucho sentido…

  13. Dado que es un banco de nuevas tecnologías y en un tiempo le van a poner motores vasimr para subirla de órbita… Eso sí las baterías cargadas poco a poco de los paneles solares y cargadas unos 15 minutos máximo de funcionamiento

    Bueno… Pues dado que se están trabajando con otras tecnologías para ir a Marte ¿por qué no meterle un módulo con esas tecnologías o cargarla con ellas y meter experimentos con seres vivos y de todo dentro de la misma?

    Se le hacen unas ampliaciones (reactor nuclear krusty o lo que sea, motores iónicos, de magnetoplasma etc en un módulo adosado) y se la envía con todo tipo de pruebas y medidores ha hacer paseos por ahí afuera… Con el tiempo se vuelve a acercar a la Tierra y se accede a ella con una orión u otra cápsula con loa configuración adecuada y se hacen nuevas inspecciones y pruebas además de los datos de las mediciones automáticas…

    Tal vez podría dar otros servicios aunque ya no sirviera para mantener estancias humanas largas en ella

    ¿o no serviría?

  14. Mas allá de todos los comentarios que leí y están muy buenos, en mi opinión el fracaso total se llama SLS/Orión: con todo lo gastado en esa NADA bien que podrían haberse hecho cosas.
    Obviamente, solo puedo hablar por mi, y si de mí dependiese hago Team con Elon Musk y con Bezos también si hace falta y hago realidad el BFR y la Nave Muskiana. Vénganme a mencionar el tema dinero, y en los medios se arma tremendo apoyo cósmico.
    Una sola Nave Muskiana acoplada a la ISS la pone donde ustedes quieran, prácticamente.
    Y con algo GRANDE como lo impulsado con un BFR, cambiamos TODOS LOS PARADIGMAS, al punto de que posiblemente NO HAGA FALTA construir módulos y la ISS sea la única construcción espacial hecha como se hizo. En esas condiciones SI, que la dejen arriba.
    Aparte lo pienso por otra razón: coincido con Antonio, Marte estará lejos por un tiempo. Pero ocuparnos del espacio Tierra-Luna implica armar una infraestructura que no existe, no tenemos idea ni experiencia SALVO POR LA ISS, la vamos a seguir necesitando aunque sea como cascajo para ver cómo el tiempo la va deteriorando.
    Ya NO PODEMOS VER LAS COSAS COMO ANTES, podemos tener otros recursos. Musk, guste o no guste, vino justo a tiempo. Hay que aprovecharlo.
    Y el futuro del Espacio pasará por mandar a la NASA (y todo lo que representa) al olvido.

    Saludos

  15. No entiendo esa manía de deshacerse de recursos que ha costado tanto subir ahí arriba. Yo de ellos si no tienen un plan claro con la ISS la dejaría en un estado de mínima actividad o hibernación, a la espera de futuros planes para ella. En caso de fallar alguna misión en la órbita terrestre podría funcionar como cápsula de salvamento, for example.

  16. Hace unos años, se perdió la oportunidad de subir la órbita de la Mir antes de ser abandonada. Fue introducida y destruída en la tierra. Pudo haber sido es primer museo espacial. No quiero repetir otras posibilidades que Hilario comenta más arriba. Que no se cometa el mismo error con la ISS.

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