Actividad extravehicular

Astronauta Bruce McCandless II, especialista de misión, realizando un paseo espacial sobre la cabina del transbordador Challenger en 1984.
Guante dañado durante una operación STS-118.

Una EVA (del inglés, Extra Vehicular Activity, o actividad extravehicular, en castellano) es una operación realizada por un astronauta fuera del entorno de una nave, de una estación espacial o módulo de descenso. Hasta el 2009, Rusia, anteriormente Unión Soviética, Estados Unidos y China son los únicos países con la capacidad demostrada para realizar una EVA.[1]

Los paseos espaciales fueron concebidos para probar los trajes presurizados y las reacciones de los astronautas al vacío así como para ensayar las operaciones de despresurización y represurización de la cabina. Esto era de crucial importancia ya que las EVAs formaron el tronco principal de las misiones tripuladas a la Luna: no se trataba de ir allí y tomar fotografías, sino de salir al exterior, tomar muestras y hacer experimientos.

El primer paseo espacial de la historia tuvo lugar el 18 de marzo de 1965, realizado por el cosmonauta soviético Alexei Leonov, en la misión Vosjod 2 (ver Programa Vosjod). El 3 de junio de 1965, se produjo el primer paseo espacial estadounidense, por el astronauta Edward White en el Gemini 4. La primera Actividad Extra-Vehicular sobre la Luna la realizaron Neil Armstrong y Buzz Aldrin el 21 de julio de 1969 en el entorno de la misión Apolo 11

Tras las misiones del Programa Apolo, la NASA comenzó a cambiar el sentido de sus misiones con el fin de estudiar la posibilidad de que seres humanos permaneciesen trabajando durante largos periodos de tiempo en el espacio -cuya culminación es la ISS como paso previo a la exploración de otros rincones del Sistema Solar, a lo que se dedica el Proyecto Constellation. Para cubrir estos objetivos, las EVAs se reconvirtieron en salidas programadas para efectuar reparaciones y montajes de partes de las estaciones espaciales, creando para ello nuevos tipos de trajes, herramientas especializadas y un nuevo tipo de astronauta: el Especialista de Misión de las tripulaciones del Transbordador Espacial.

En las últimas misiones del Shuttle antes se su cancelación en 2010, estas operaciones extra-vehiculares tuvieron una especial importancia en la maniobra de reentrada, con el objetivo de evitar nuevos accidentes como los del transbordador Columbia en 2003.

Historia de los EVA

Los directores de la NASA inventaron el término actividad extravehicular (abreviado con el acrónimo EVA) a principios de la década de 1960 para que el programa Apolo atrajera hombres a la Luna. Los astronautas abandonarían la nave para recolectar muestras de material lunar y realizar experimentos científicos. Para apoyar esto y otros objetivos de Apolo, el programa Gemini se separó para desarrollar la capacidad de los astronautas de trabajar fuera de una nave espacial de dos hombres en órbita terrestre. Sin embargo, la Unión Soviética era ferozmente competitiva al mantener la delantera que había ganado en vuelos espaciales tripulados, por lo que el Partido Comunista Soviético, liderado por Nikita Khrushchev, ordenó la conversión de su cápsula Vostok de un solo piloto en una embarcación de dos o tres personas llamado Voskhod, para competir con Géminis y Apolo. [2]​ Los soviéticos pudieron lanzar dos cápsulas Voskhod antes de que los Estados Unidos pudieran lanzar su primer Géminis tripulado.

La nave Voskhod requería refrigeración por el aire de la cabina para evitar el sobrecalentamiento, por lo tanto, se requería una esclusa de aire para que el cosmonauta espacial saliera y volviera a entrar en la cabina mientras permanecía presurizado. Por el contrario, la aviónica Gemini no requirió refrigeración por aire, lo que permitió que el astronauta espacial salga y vuelva a entrar en la cabina despresurizada a través de una escotilla abierta. Debido a esto, los programas espaciales estadounidenses y soviéticos desarrollaron diferentes definiciones para la duración de un EVA. La definición soviética (ahora rusa) comienza cuando la compuerta de esclusa exterior está abierta y el cosmonauta está en vacío. Un EVA estadounidense comienza cuando el astronauta tiene al menos su cabeza fuera de la nave espacial. [3]​ Estados Unidos ha cambiado su definición de EVA desde entonces.

Primer paseo espacial

El primer EVA se realizó el 18 de marzo de 1965, por el cosmonauta soviético Alexey Leonov, que pasó 12 minutos fuera de la nave espacial Voskhod 2. Con una mochila de metal blanco que contenía 45 minutos de respiración y oxígeno a presión, Leonov no tenía medios para controlar su movimiento más que tirar de su correa de 15,35 m. Después del vuelo, afirmó que era fácil, pero su traje espacial se disparó debido a su presión interna contra el vacío del espacio, endureciéndose tanto que no pudo activar el obturador de su cámara montada en el pecho. [4]

Al final de su caminata espacial, la rigidez del traje causó un problema más serio: Leonov tuvo que volver a ingresar a la cápsula a través de la esclusa de aire inflable, 1.2 m de diámetro y 2.5 m de largo. Entró en la cámara de cabeza y se quedó atascado. No podía volver a entrar sin reducir la presión en su traje. Esto agregó otros 12 minutos a su tiempo en el vacío, y se sobrecalentó por 1.8 ° C por el esfuerzo. Pasarían casi cuatro años antes de que los soviéticos probaran otro EVA. Tergiversaron a la prensa lo difícil que Leonov lo encontró para trabajar en ingravidez y ocultaron los problemas encontrados hasta después del final de la Guerra Fría. [5]

Proyecto Gemini

El primer paseo espacial estadounidense se realizó el 3 de junio de 1965, por Ed White, del segundo vuelo tripulado de Gemini, Gemini 4, durante 21 minutos. White estaba amarrado a la nave espacial y su oxígeno se suministró a través de un cordón umbilical de 7,6 m, que también llevaba comunicaciones e instrumentos biomédicos. Él fue el primero en controlar su movimiento en el espacio con una Unidad de Maniobra de Mano. White encontró que su atadura era útil para limitar su distancia de la nave espacial, pero era difícil de usar para moverse, contrariamente a lo que afirmaba Leonov. Sin embargo, un defecto en el mecanismo de enganche de la cápsula causó dificultades para abrir y cerrar la escotilla, lo que retrasó el inicio del EVA y puso a White y su compañero de tripulación en peligro de no regresar vivos a la Tierra. [6]

No se consideró realizar EVA en los siguientes tres vuelos de Gemini. El próximo EVA fue planeado por David Scott en Gemini 8, pero esa misión tuvo que ser abortada debido a un mal funcionamiento de la nave espacial antes de que pudiera llevarse a cabo el EVA. Los astronautas de los próximos tres vuelos de Gemini (Eugene Cernan, Michael Collins y Richard Gordon) realizaron varios EVA, pero ninguno pudo trabajar con éxito durante largos períodos fuera de la nave espacial sin cansarse y sobrecalentarse.

El 13 de noviembre de 1966, Edwin "Buzz" Aldrin se convirtió en el primero en trabajar con éxito en el espacio sin cansarse, en el último vuelo del Gemini 12. Aldrin trabajó fuera de la nave espacial durante 2 horas y 6 minutos, además de dos EVA de pie en la escotilla de la nave espacial durante 3 horas y 24 minutos adicionales. El interés de Aldrin en el buceo inspiró el uso del entrenamiento de EVA bajo el agua para simular la ingravidez, que se ha utilizado desde entonces para permitir a los astronautas practicar técnicas para evitar el desperdicio de energía muscular.

Apolo lunar EVA

Los astronautas estadounidenses Neil Armstrong y Buzz Aldrin realizaron el primer EVA en la superficie lunar el 21 de julio de 1969, después de aterrizar su nave espacial del Módulo Lunar Apolo 11. Esta primera caminata lunar, utilizando sistemas portátiles de soporte vital portátil, duró 2 horas y 36 minutos. Se realizaron un total de quince caminatas Moon entre seis equipos de Apolo, incluidos Charles "Pete" Conrad, Alan Bean, Alan Shepard, Edgar Mitchell, David Scott, James Irwin, John Young, Charles Duke, Eugene Cernan y Harrison "Jack" Schmitt. Cernan fue el último astronauta del Apolo en salir de la superficie de la Luna. [4]

El piloto del Módulo de Comando Apolo 15 Al Worden hizo un EVA el 5 de agosto de 1971, en el viaje de regreso desde la Luna, para recuperar un bote de grabación de película y datos del Módulo de Servicio. Fue asistido por el Piloto del Módulo Lunar James Irwin parado en la escotilla del Módulo de Comando. Este procedimiento fue repetido por Ken Mattingly y Charles Duke en Apolo 16, y por Ronald Evans y Harrison Schmitt en Apolo 17. [4]

Post-Apolo EVAs

Las primeras reparaciones de EVA de una nave espacial fueron hechas por Charles "Pete" Conrad, Joseph Kerwin y Paul J. Weitz el 26 de mayo, el 7 de junio y el 19 de junio de 1973, en la misión Skylab 2. Rescataron la funcionalidad de la estación espacial Skylab dañada por el lanzamiento al liberar un panel solar atascado, desplegar un escudo de calefacción solar y liberar un relé de interruptor de un circuito atascado. El equipo del Skylab 2 hizo tres EVAs, y un total de diez EVAs fueron hechas por los tres equipos de Skylab. Descubrieron que las actividades en ingravidez requerían aproximadamente 2½ veces más tiempo que en la Tierra porque muchos astronautas sufrieron espasticidad al principio de sus vuelos. [7]

Después de Skylab, los EE.UU. No hicieron más EVAs hasta la llegada del programa del Transbordador espacial a principios de los años ochenta. En este período, los soviéticos reanudaron EVA, haciendo cuatro de las estaciones espaciales Salyut 6 y Salyut 7 entre el 20 de diciembre de 1977 y el 30 de julio de 1982. [4]

Cuando los Estados Unidos reanudaron los EVA el 7 de abril de 1983, los astronautas comenzaron a utilizar una Unidad de movilidad extravehicular para un soporte de vida autónomo independiente de la nave espacial. STS-6 fue la primera misión del transbordador espacial durante la cual se realizó una caminata espacial. Además, por primera vez, los astronautas estadounidenses usaron una esclusa de aire para entrar y salir de la nave espacial como los soviéticos. En consecuencia, la definición estadounidense de tiempo de inicio EVA se redefinió a cuando el astronauta cambia la UEM a energía de la batería.

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