¿Es posible identificar los principales sistemas que estarían presentes en una estación espacial generalizada?

¿Cuáles son las partes principales de cualquier estación espacial?

He estado haciendo un modelo 3D de una estación espacial hipotética y me gustaría preguntar si es posible identificar algunos componentes y/o subsistemas principales de una estación espacial generalizada.

Una buena manera de abordar esto podría ser mencionar aquellos que han aparecido en la mayoría o en todas las estaciones de los EE. UU., la Unión Soviética y China.

Una obvia sería paneles solares para alimentar las estaciones, pero por ejemplo, los sistemas para mantener la habitabilidad van a estar presentes en todas las estaciones.

¿Son las piezas que se necesitan para una estación espacial funcional, o algo por el estilo?
He editado un poco su pregunta para que se ajuste mejor al estilo de Stack Exchange. Creo que es una gran pregunta y merece algunas buenas respuestas. ¡Bienvenidos al Espacio!
Esta podría ser una buena pregunta para worldbuilding.stackexchange.com , nuestro sitio de asesoramiento sobre el diseño de escenarios ficticios plausibles.
@uhoh muchas gracias

Respuestas (3)

Esta pregunta es demasiado amplia para responder con suficiente detalle, y depende de si se refiere al mínimo absoluto o si se refiere a "realizar una función en particular". Supongamos que es lo mínimo, lo que supondré que significa que "las personas pueden ir allí en su propia nave espacial, quedarse un tiempo y luego irse, todo de manera segura".

Esta respuesta será insatisfactoria, ya que será muy general e ignorará muchos aspectos importantes de las realidades del diseño de la estación espacial.

Podemos ver esto en general. Primero, requiere algún tipo de espacio habitable , un módulo en el que la tripulación pueda vivir. Requiere soporte vital , que en un nivel básico significa control de temperatura y aire. Se requiere electricidad para hacer funcionar todas estas cosas. También necesita puerto(s) de atraque , donde la nave espacial visitante pueda venir y conectarse*. Este puerto de atraque debe tener una forma de transferir tripulación y suministros.

Suponiendo que los suministros (como comida, aire, agua) se almacenan en el módulo de vivienda, y dicho módulo tiene los espacios para dormir/comer/estar/baño todo en uno, entonces a un nivel muy alto eso es todo lo que necesita.

Desafortunadamente, esto no es realmente suficiente: pasa por alto décadas de iteración de diseño. ¿Qué tan gruesas son las paredes? ¿De qué están hechos? ¿Hay ventanas? (¿tiene que haber?)

También ignora cosas como cómo se prepara la comida: ¿son todas barras de proteínas o los astronautas necesitan cocinar? ¿Cómo funciona la fontanería?

*OK, estrictamente hablando, una nave espacial visitante no necesita atracar si los astronautas están dispuestos a... ¿saltar? Sin embargo, ninguna estación espacial jamás construida carecía de puertos de acoplamiento.

Además de esto, es importante cuánto espacio se necesita en el interior para la comodidad de la tripulación.

Aquí hay una lista de los principales componentes de la ISS ( fuente ).

  • zarya
  • Módulo de unidad
  • Zvezda
  • Módulo de laboratorio de destino
  • Módulo de armonía
  • Instalación orbital de Columbus
  • Módulo Experimental Japonés
  • Bragueros y Paneles Solares

Sin embargo, así es la ISS, en general, las estaciones espaciales tienen estos componentes.

  • Puertos de acoplamiento
  • Módulo Hábitat (Viviendas. (Dormir, comer, hacer ejercicio, higiene)
  • Laboratorio (donde hacen ciencia)
  • Cúpula (ISS tiene esto. Donde los astronautas miran la Tierra)
  • Brazos robóticos (como CanadArm)
  • esclusas de aire
  • Carga
  • Instalación de desechos (almacenar desechos humanos)
  • Paneles solares, trusses, Radiadores de calor
  • Antenas de radio para comunicación.

Aquí hay un diagrama de la ISS y todos sus módulos y varios otros componentes ( fuente ):

ingrese la descripción de la imagen aquí

Requerido incluso para estancias cortas por humanos:

  • uno o más compartimentos presurizados para que los astronautas trabajen y vivan en su interior. Estos son a menudo módulos cilíndricos que se unen para formar la estructura mecánica de la estación.
  • paneles solares para energia electrica
  • radiadores térmicos para disipar el calor producido en el interior de la estación
  • eliminación de dióxido de carbono del aire
  • almacenamiento de oxígeno para mantener la presión de la atmósfera respirable contra fugas
  • sistema de comunicaciones por radio para mantenerse en contacto con la Tierra
  • propulsión para elevar la órbita, ya que las estaciones tienden a estar en órbitas bajas y tienen una alta relación resistencia/peso
  • Los sistemas de control de actitud basados ​​en giroscopios y propulsores, que obtienen datos de sensores de inercia y posiblemente cámaras estelares, también requerirán al menos una computadora de control de actitud modesta.
  • sistema de acoplamiento para permitir que los astronautas entren y salgan de la estación desde vehículos acoplados, y para permitir que esos vehículos atraquen de manera segura.

Para estancias más largas:

  • recuperación de agua de la orina
  • La implementación del sistema de expulsión de desechos (desechos humanos, otros) varía
  • equipo de ejercicio

Opcional:

  • Esclusa de aire e instalaciones de reposición de trajes espaciales para permitir el acceso exterior.

  • sistemas informáticos para experimentos u otras actividades y sistemas de estaciones existentes

  • cámaras y/o ventanas

  • brazos robóticos para manipular objetos externos y astronautas

Hice lo mejor que pude, pero no soy un experto, así que hice de este un wiki comunitario. Por favor, siéntase libre de ajustar, corregir, mejorar...
Es posible que desee decir que si no tiene capacidades de EVA, es posible que desee un brazo robótico o algo así porque si se produce daño en el exterior, es SOL sin capacidades EVA robóticas o no. Además, las ventanas, los puertos de observación, las cámaras de estar, las estaciones de ejercicio, no todo tiene que ser "funcional" para el funcionamiento de la estación; puede ser funcional para los que están a bordo.