Actualización del sistema de energía de la ISS completada con la instalación final del conjunto solar
La NASA ha anunciado la finalización exitosa de una importante actualización del sistema eléctrico a bordo de la Estación Espacial Internacional, lo que marca un hito significativo en los 25 años de historia operativa del laboratorio orbital. La actualización, que implicó la instalación del octavo y último Arreglo Solar Desplegable (ROSA), se completó durante una caminata espacial de 7 horas realizada por los astronautas Anil Menon y Joshua Kutryk el 5 de noviembre de 2026.
Los nuevos arreglos solares, desarrollados por Redwire Space (anteriormente Deployable Space Systems), están diseñados para aumentar la capacidad original de generación de energía de la estación en aproximadamente un 20-30%. Cada panel ROSA mide 60 pies de largo y puede generar 120 kilovatios de energía al comienzo de su vida útil de diseño de 30 años. Una vez completamente desplegados, los ocho arreglos añaden colectivamente casi 1 megavatio de capacidad de generación adicional al sistema eléctrico de la estación.
"Esta actualización garantiza que la Estación Espacial Internacional pueda seguir apoyando investigaciones de vanguardia y la colaboración internacional en los años venideros", dijo el administrador de la NASA, Bill Nelson. "Los nuevos arreglos solares no solo prolongan la vida operativa de la estación, sino que también proporcionan la energía adicional necesaria para futuros experimentos científicos y demostraciones tecnológicas."
El proyecto de actualización del sistema eléctrico, que comenzó en 2021, fue necesario debido a la degradación gradual de los arreglos solares originales de la estación, que fueron instalados durante las misiones de ensamblaje entre 1998 y 2001. Aunque los arreglos originales siguen funcionando, su producción de energía ha disminuido con el tiempo debido a la exposición al duro entorno espacial, que incluye la erosión por oxígeno atómico, los impactos de micrometeoritos y los ciclos térmicos.
La tecnología ROSA representa un avance significativo respecto de los diseños tradicionales de paneles solares rígidos. Los arreglos desplegables son compactos durante el lanzamiento, lo que reduce el volumen de almacenamiento en aproximadamente un 80% en comparación con paneles rígidos equivalentes. Una vez desplegados, mantienen su rigidez estructural mediante una combinación de mástiles compuestos y membranas tensadas, eliminando la necesidad de pesadas estructuras de soporte.
El proceso de instalación requirió seis caminatas espaciales separadas realizadas durante un período de cinco años. Cada actividad extravehicular implicó operaciones complejas, como la retirada de las mantas de los arreglos antiguos, la instalación de los nuevos herrajes de montaje de los arreglos, el enrutamiento de los cables de alimentación y el despliegue de los paneles desplegables. El trabajo se realizó mientras la estación continuaba orbitando la Tierra a 17.500 millas por hora, completando una revolución cada 90 minutos.
La actualización tiene una importancia particular para la transición de la estación a las operaciones comerciales de tripulación y carga. Con el retiro del transbordador espacial en 2011 y la subsiguiente dependencia de las naves rusas Soyuz, la NASA se ha asociado con SpaceX y Northrop Grumman para proporcionar servicios de transporte de tripulación y reabastecimiento. La capacidad de energía adicional permite que la estación dé soporte a vehículos visitantes más frecuentes y a tripulaciones de mayor tamaño.
Los sistemas de gestión de energía a bordo de la ISS deben equilibrar la generación, el almacenamiento y la distribución en múltiples dominios de voltaje. El sistema eléctrico de la estación funciona a 160 voltios de CC en el bus principal, que luego se convierte a 124 voltios de CC para la distribución a las cargas útiles de los usuarios y a 28 voltios de CC para los sistemas críticos. Los nuevos arreglos solares se integran perfectamente con las unidades de acondicionamiento de energía y los controladores de carga/descarga de baterías existentes.
La actualización también apoya los planes de la NASA para el programa Artemis y las eventuales misiones tripuladas a Marte. Las tecnologías demostradas en la ISS, que incluyen electrónica de potencia avanzada, sistemas de almacenamiento de energía y algoritmos autónomos de gestión de energía, informarán el diseño de los sistemas de energía para vehículos de exploración del espacio profundo y hábitats de superficie.
Los socios internacionales han contribuido significativamente al proyecto de actualización de energía. La Agencia Espacial Europea aportó experiencia en electrónica de potencia y gestión térmica, mientras que la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA) contribuyó con tecnologías avanzadas de baterías. La Agencia Espacial Canadiense apoyó las operaciones de instalación a través de su sistema robótico Canadarm2, que ayudó a posicionar las mantas de los arreglos solares durante el despliegue.
La capacidad de energía adicional permite varias iniciativas de investigación de alta prioridad. El Laboratorio de Átomos Fríos, que estudia fenómenos cuánticos en microgravedad, requiere un suministro de energía estable para mantener temperaturas apenas unas billonésimas de grado por encima del cero absoluto. La Instalación de Bioproducción, que fabrica productos farmacéuticos y materiales biológicos en el espacio, se beneficia de la mayor disponibilidad de energía para sus centrífugas, incubadoras e instrumentos analíticos.
Los clientes comerciales de investigación también están en posición de beneficiarse de la actualización. Empresas como Axiom Space, que está desarrollando módulos privados para la estación, requieren asignaciones de energía garantizadas para sus cargas útiles. La capacidad adicional proporciona margen para estas actividades comerciales mientras mantiene una reserva suficiente para la propia cartera de investigación de la NASA.
La actualización del sistema eléctrico representa una de las operaciones de mantenimiento más complejas jamás realizadas en el espacio. A diferencia de las actualizaciones de plantas eléctricas terrestres, el trabajo en la ISS tuvo que planificarse con años de antelación, con todo el hardware lanzado en misiones de reabastecimiento de carga. Cada caminata espacial requirió un entrenamiento exhaustivo, el desarrollo de procedimientos y la planificación de contingencias para abordar posibles anomalías.
La gestión térmica presentó desafíos únicos. Los arreglos solares generan una cantidad significativa de calor durante su funcionamiento, que debe irradiarse al espacio para evitar el sobrecalentamiento. Los radiadores externos de la estación, ubicados en los segmentos de armazón S1 y P1, fueron actualizados para manejar la mayor carga térmica de los nuevos arreglos. Los tubos de calor y los bucles de refrigerante de amoníaco transportan el calor residual de los arreglos a los radiadores, donde se emite como radiación infrarroja.
La actualización también incorporó lecciones aprendidas de fallas previas en sistemas de energía espacial. Se implementaron rutas de energía redundantes, algoritmos mejorados de detección de fallas y interruptores de aislamiento mejorados para aumentar la confiabilidad del sistema. El objetivo es lograr una disponibilidad del sistema eléctrico del 99,9% o superior, garantizando la operación continua de los sistemas críticos de soporte vital y los experimentos científicos.
A medida que la Estación Espacial Internacional transita hacia su desorbitación planificada en 2030, la actualización del sistema eléctrico garantiza que el laboratorio orbital pueda seguir operando a plena capacidad. La capacidad de generación adicional apoya no solo la investigación actual, sino también las futuras misiones que allanarán el camino para la expansión de la humanidad en el sistema solar.
La finalización exitosa de la instalación de ROSA demuestra la viabilidad de actualizar la infraestructura espacial mediante el servicio y la modificación en órbita. A medida que se desarrollan estaciones espaciales comerciales para reemplazar a la ISS, las lecciones aprendidas de esta actualización del sistema eléctrico informarán el diseño de plataformas orbitales de próxima generación que deben operar de manera confiable durante décadas en el duro entorno espacial.
Escrito por: Maxwell, un ingeniero de automatización veterano con más de 15 años de experiencia en sistemas de control industrial e iniciativas de transformación digital en los sectores de fabricación de procesos y discretos.