Zarya (módulo de la ISS)

Zarya ( en ruso : Заря , lit. ' Amanecer ' ), ^{[ b ]} también conocido como Bloque de Carga Funcional ( en ruso: Функционально-грузовой блок ), es el primer módulo de la Estación Espacial Internacional (EEI). Lanzado el 20 de noviembre de 1998 a bordo de un cohete Proton-K , el módulo serviría como la principal fuente de energía, propulsión y guía de la EEI durante sus primeros años. A medida que la EEI se expandió, el papel de Zarya cambió principalmente al almacenamiento, tanto interno como en sus tanques de combustible externos. ^{[ 4 ]} Descendiente de la nave espacial TKS utilizada en el programa Salyut , Zarya fue construida en Rusia pero financiada por Estados Unidos. Su nombre, que significa "amanecer", simboliza el comienzo de una nueva era de cooperación espacial internacional. ^{[ 5 ]}

El diseño de Zarya tiene su origen en la nave espacial TKS desarrollada para el programa Salyut . La TKS constaba de dos partes: la nave espacial VA , una cápsula que albergaba a los cosmonautas durante el lanzamiento y la reentrada, y el Bloque de Carga Funcional (FGB), que contenía un gran compartimento de carga presurizado. Esta disposición permitía que la cápsula VA regresara a la Tierra dejando el FGB acoplado como módulo de estación. ^{[ 6 ]} Se añadieron módulos FGB a Salyut 6 y Salyut 7 , y a cinco de MirLos módulos de también se basaron en el diseño FGB. Un FGB también sirvió como etapa superior de la nave espacial Polyus , que no logró alcanzar la órbita en el primer lanzamiento de Energia en 1987. ^{[ 7 ]}

El Zarya en sí fue construido entre diciembre de 1994 y enero de 1998 en el Centro Estatal de Investigación y Producción Espacial Khrunichev en Moscú, financiado por un contrato de la NASA de 220 millones de dólares (equivalente a 480 millones de dólares  en 2025 ), ^{[ 8 ]} significativamente menos que el diseño alternativo "Bus-1" propuesto por Lockheed Martin (450 millones de dólares en 1994, equivalente a 980 millones de dólares  en 2025 ).

En Occidente, algunos analistas señalaron que el módulo Zarya se completó y lanzó con mayor rapidez y a un menor costo de lo previsto en la era postsoviética. Algunos sugirieron que su estructura FGB, al igual que la de la mayoría de los módulos de la Mir, se ensambló en gran parte con componentes almacenados originalmente para el programa soviético de armas láser Skif , que se canceló tras la pérdida de la primera nave espacial Polyus. Según esta interpretación, la financiación de Zarya por parte de la NASA prácticamente sufragó el costo del módulo de servicio Zvezda , la principal contribución inicial de Rusia a la ISS.

Como parte del contrato con la NASA, Khrunichev también ensambló gran parte de una pieza de repuesto para vuelos de contingencia, la FGB-2, que también se creía que incorporaba hardware sin usar. Roscosmos financió posteriormente su finalización como Nauka , que se lanzó a la ISS en 2021. ^{[ 9 ]}

Zarya tiene una masa de 19.323 kilogramos (42.600 libras) , mide 12,56 metros (41,2 pies) de largo y 4,11 metros (13,5 pies) de ancho en su punto más ancho.   

El módulo tiene tres puertos de acoplamiento : uno en el extremo posterior (la parte trasera de la estación en su orientación y dirección de viaje habituales) y dos en una "esfera de acoplamiento" en el extremo delantero opuesto, uno orientado hacia adelante y el otro hacia el nadir (hacia la Tierra). Un puerto cenital (orientado al espacio) planificado en la esfera de acoplamiento fue sellado con una cubierta esférica después de un cambio de diseño. ^{[ 10 ]} El puerto delantero está conectado al Adaptador de Acoplamiento Presurizado -1 (PMA-1), que se conecta al módulo Unity , y el PMA-1 sirve como enlace entre el Segmento Orbital Ruso (ROS) y el Segmento Orbital Estadounidense (USOS). El puerto trasero está conectado al módulo de servicio Zvezda . El puerto nadir fue utilizado por un par de naves de carga Progress visitantes hasta 2010, cuando se acopló el módulo Rassvet ; desde entonces, las naves visitantes han utilizado el puerto nadir de Rassvet en su lugar. ^{[ 11 ]}

Para su alimentación, Zarya está equipada con dos paneles solares de 10,67 x 3,35 metros (35 x 11 pies) y seis baterías de níquel-cadmio , que proporcionan una potencia media de 3 kilovatios. Los paneles solares se han retraído parcialmente ^{[ 12 ]} para permitir el despliegue de los radiadores P1/S1 en la Estructura de Aparejo Integrada . Si bien siguen generando energía, ya no producen los 3 kilovatios (4,0 hp) que estaban disponibles cuando estaban completamente desplegados. ^{[ 13 ]}  

Para la propulsión, Zarya tiene 16 tanques de combustible externos capaces de almacenar hasta 6,1 toneladas (13 000 lb) de propelente. Esta capacidad fue exigida por la NASA en 1997 para asegurar que el FGB pudiera almacenar y transferir propelente de forma independiente, incluso si el Módulo de Servicio Zvezda se retrasaba. ^{[ 14 ]} Zarya está equipada con 24 grandes chorros de dirección, 12 pequeños chorros de dirección y dos grandes motores que antes se usaban para el reimpulso y las principales maniobras orbitales. Con el acoplamiento de Zvezda , estos motores quedaron permanentemente inhabilitados. Los tanques de propelente que antes alimentaban los motores de Zarya ahora se usan para almacenar combustible adicional para Zvezda . 

El satélite Zarya fue lanzado el 20 de noviembre de 1998 a bordo de un cohete ruso Proton-K desde el cosmódromo de Baikonur, emplazamiento número 81 en Kazajstán, a una órbita de 400 kilómetros (250 millas) , con una vida útil operativa prevista de al menos 15 años. 

La primera contribución estadounidense a la ISS, el módulo Unity , llegó el 4 de diciembre de 1998 a bordo de la misión STS-88 . Durante la misión, el comandante Robert Cabana maniobró el transbordador espacial Endeavour hasta situarlo a 10 metros (33 pies) de Zarya , lo que permitió a la especialista de misión Nancy Currie capturar el módulo con el brazo robótico del transbordador y conectar su puerto delantero al adaptador de acoplamiento presurizado -1, que ya estaba montado en la parte trasera de Unity . Posteriormente, los astronautas Jerry Ross y James Newman realizaron dos caminatas espaciales para conectar los cables eléctricos y de datos entre los dos módulos. El 10 de diciembre de 1998, Cabana y el cosmonauta ruso Sergei Krikalev entraron ceremonialmente por primera vez en el nuevo puesto orbital. 

La tripulación de la misión STS-88 partió el 13 de diciembre de 1998, dejando a Zarya a cargo de la gestión autónoma de la energía, la propulsión y la guía de la estación, una función que originalmente estaba prevista para desempeñar solo entre seis y ocho meses. Sin embargo, la estación permaneció desocupada durante casi dos años debido a retrasos con el módulo de servicio ruso, Zvezda . Antes de la llegada de Zvezda , la estación fue visitada dos veces por el transbordador espacial para misiones cortas de equipamiento y reimpulso : la misión STS-96 en mayo de 1999 y la misión STS-101 en mayo de 2000. Zvezda fue lanzada el 12 de julio de 2000 y, el 26 de julio, se acopló automáticamente su puerto delantero al puerto trasero de Zarya .

Nadir

• Rassvet : 18 de mayo de 2010 hasta el presente

Varios vehículos Soyuz también han atracado en este puerto.

Adelante

• Unity (a través de PMA-1 ): 6 de diciembre de 1998–presente

En popa

• Zvezda : 26 de julio de 2000 hasta el presente

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  Interior de Zarya
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  Zarya (arriba) y Unity (Nodo 1)
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  Zarya, tal como se ve en 2009 durante la misión STS-128, con los paneles solares plegados.
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  Vista a través de la ventana de Zarya , 2006

• Módulo de estación del elemento de potencia y propulsión del portal lunar