¿Es totalmente redundante el sistema de soporte vital de la ISS y otras naves espaciales tripuladas usadas?

respuesta parcial a

si el sistema de soporte vital es en realidad completamente redundante en la ISS o en naves espaciales tripuladas anteriores

(énfasis mío)

Para el transbordador, una nave espacial tripulada anterior, el sistema de soporte de vida era al menos tolerante a una falla para todo, excepto falla estructural del casco de presión, es decir, fugas en la cabina e incendios. Puede hacerse una idea de la tolerancia a fallos observando los criterios de funcionamiento/no funcionamiento del soporte vital.

(INVOKE MDF significa acortar el vuelo, ENTER NEXT PLS significa aterrizar en la próxima oportunidad a KSC o Edwards)

De no ser así, ¿qué procedimientos existen en caso de falla del sistema de soporte vital para mantener con vida a la tripulación?

Se establecieron procedimientos incluso para los sistemas redundantes. Estos son los procedimientos incluidos en la sección ECLSS de la lista de verificación Orbit Pocket del transbordador (que enumera las fallas que requieren respuestas rápidas)

• O2(N2) FLUJO ALTO/CAB P BAJO/dP/dT
• H2O TK CANT BAJO Y DECR
• SALIDA EVAP T ALTA
• APERTURA EMER PLBD
• SALIDA DE EVAP T BAJO
• PRENSA DE SPLY DE H2O ALTO
• FLUJO DE FREÓN BAJO
• FREON LOOP RAD SALIDA T BAJO
• FUGA DE FREÓN
• BOTELLA DE HALONES CON FUGAS/VACÍA
• ACCIONES POSTERIORES AL INCENDIO
• LIMPIEZA DE CABINA POST INCENDIO
• Cajero automático ISS C&W TOX

Sin entrar en detalles, se puede ver que hubo procedimientos de pérdida de presión en la cabina, problemas con los sistemas de suministro y agua potable, problemas con los sistemas de refrigeración e incendios.

El documento de procedimientos de mal funcionamiento de "formato largo" contiene una sección extensa que trata los problemas del sistema de soporte vital que no requirieron atención inmediata. Para obtener más información, consulte la Sección 6 de este pdf de casi 1000 páginas.

Fuentes:

• Reglas de vuelo del transbordador espacial
• Lista de verificación de bolsillo orbital

Pintar a grandes rasgos:

Además de la respuesta anterior, podría considerar la ISS como casi dos estaciones espaciales separadas: el segmento orbital de EE. UU. y el segmento orbital ruso. Si lo anterior cubre un terreno similar al del sistema operativo de EE. UU. a través de una tecnología similar y proveniente de la misma agencia, el otro lado es el sistema operativo ruso que también tiene su propio sistema de soporte vital.

FGB (primer módulo lanzado) y Zvezda son vehículos autónomos, es decir, a diferencia de los módulos estadounidenses, pueden (o pudieron) ser lanzados y operar por sus propios medios y contener sus propios sistemas de soporte vital.

Con soporte vital, el ROS puede simplemente cerrar puertas y mantener su soporte vital separado del resto de la estación, y el segmento orbital de EE. UU. puede hacer lo mismo. Podrías verlo como una especie de respaldo.

Cada segmento tiene su propia forma de reciclar la humedad y generar oxígeno.

En cuanto a la energía, con los dos sistemas operativos vinculados, el ROS comparte un poco de la energía proveniente de la matriz principal en el USOS; de hecho, en los primeros días de la construcción, el ROS alimentaba al USOS antes de que llegaran los paneles solares.

Si y no.

Las naves espaciales orbitales son generalmente "tolerantes a fallas únicas": es decir, no hay una sola falla que pueda causar una situación en la que no se pueda sobrevivir. Sin embargo, esto no significa una redundancia total: en cambio, a menudo hay una opción alternativa que logrará el objetivo final de mantener con vida a los astronautas. Algunos ejemplos:

• Los sistemas de soporte vital Apollo EVA se ocuparon de la falla de los sistemas de oxígeno o de enfriamiento con un modo de suministro de aire de circuito abierto. En lugar de hacer circular agua de refrigeración a través de un radiador y usar hidróxido de litio para eliminar el dióxido de carbono del aire, el oxígeno de un tanque dedicado fluiría a través del traje una vez y luego se ventilaría al espacio, dando 30 minutos para volver al interior del LM.
• Vostok 1 estaba destinado a ser lanzado a una órbita que decaería en solo unos días, en caso de que fallara la quema de reingreso. (El periápside real era un poco demasiado alto y habría resultado en un reingreso después de 20 días).
• La ISS tiene generadores de oxígeno químico que se pueden usar en caso de que falle el sistema de suministro de oxígeno primario.

La redundancia parcial también es común. Por ejemplo, el transbordador espacial tenía tres celdas de combustible, dos de las cuales podían proporcionar suficiente energía, y la cápsula espacial Crew Dragon podía aterrizar de manera segura siempre que se desplegaran tres de los cuatro paracaídas principales.