Una estación espacial es una construcción artificial diseñada
para hacer actividades en el espacio exterior, con muy diversos fines.
Se distingue de otra nave espacial tripulada por su carencia de un
sistema de propulsión principal ( en lugar de eso, otros vehículos son
utilizados como transporte desde y hacia la estación), y de medios de
aterrizaje. Las estaciones espaciales están destinadas a orbitar la
Tierra.
Las estaciones espaciales son usadas para estudiar los efectos del vuelo espacial, sobre el cuerpo humano a largo plazo y también como plataformas para numerosos y prolongados estudios científicos que sean útiles en otros vehículos espaciales.
Antiguas y actuales estaciones espaciales:
Además, Bigelow Aerospace desarrolla comercialmente módulos de hábitat inflables, con la intención de ser usados para la construcción de estaciones espaciales.
Desde el vuelo de la Skylab 2, todos los récords de permanencia en naves tripuladas han sido logrados a bordo de estaciones espaciales. El récord de duración, de 437,7 días, fue logrado a bordo de la Mir en 1994-1995 por Valery Polyakov. Desde 2003, 3 astronautas han completado misiones de más de un año, todas a bordo de la estación espacial Mir.
Se han propuesto algunos diseños de estación espacial que se pretende sean hábitats a largo plazo espaciales para gran número de personas, en esencia "ciudades en el espacio" donde la gente tendría sus hogares. Hasta ahora esos diseños son sólo hipotéticos, y nunca fueron seriamente considerados para emplearlos actualmente.
La sensación de microgravedad permanente que existe en las estaciones espaciales permite llevar a cabo experimentos y procesos con condición muy cercana a la ingravidez. Los principales casos de estudio en estos ambientes se dan en el estudio de la biología y fisiología de los seres vivos, en especial sobre el hombre así como en la creación de nuevos materiales.
El hecho de que los seres vivos hayan evolucionado y desarrollado en un ambiente de gravedad aproximado de 9.81N/kg supone grandes interrogantes para los especialistas. El objetivo es entender el comportamiento de los sistemas biológicos en el espacio para aspirar a estancias más prolongadas en el mismo así como también poder construir estaciones espaciales autosuficientes en alimentos.
Otro aspecto importante es la constitución de nuevos materiales, en ambiente de ingravidez o cercano a éste no existe la separación de materiales de distinta energía térmica (temperatura) y densidad que existe en la Tierra debido a la gravedad. Las estructuras cristalinas logran dimensiones varias veces mayores que en la Tierra como los de beta-galactosidasa.
Por otra parte el vacío existente en el espacio permite diversos experimentos y procesos que aún están en desarrollo. Además de múltiples investigaciones biológicas y en materiales se ha advertido sobre el enorme potencial del desarrollo de componentes microelectrónicos y MEMS en ambientes espaciales, eliminando con ello los problemas cada vez más complejos de la extra purificación de las salas de fabricación de éstos dispositivos.
Una estación espacial es un sistema complejo con muchos subsistemas, éstos están interrelacionados en gran o mediana medida; por esta razón, éstos subsistemas son diseñados tomando en cuenta cada uno de los otros. Todos estos subistemas deben ser seguros y funcionar adecuadamente.
Los subsistemas principales de una estación espacial son:
