Soyuz: la nave de la Unión II

En la anterior entrada hablábamos de las variantes de las Soyuz. Ahora vamos a ver los componentes principales de la nave.

Características generales de la nave Soyuz (Soyuz TMA):

• Masa: 7 220 kg
• Longitud: 7'48 m
• Diámetro Máximo: 2'72 m
• Envergadura (con paneles solares desplegados): 10'7 m
• Volumen habitable: 9 m³
• Masa de combustible y comburente: 900 kg

Para datos más detallados según las distintas versiones, mirar aquí.

Como hemos indicado, el diseño de la nave está dividido en tres módulos:






En entradas posteriores veremos cada módulo con más detalle, pero como introducción podemos destacar sus características más llamativas:

• Módulo Orbital o Módulo Habitable (OB): en ruso бытовой отсек (БО). Formado por dos hemisferios unidos con una sección cilíndrica entre ellos. Tiene un diámetro máximo de 2,25 m y una masa de unos 1200 kg. Incorpora las antenas del sistema de acoplamiento automático mediante radiofrecuencia (Iglá en las Soyuz y Soyuz T, Kurs en las Soyuz TM y Soyuz TMA) y el equipo de acoplamiento activo con otro vehículo (normalmente una estación espacial). En él se encuentra la escotilla que los cosmonautas emplean para introducirse en la nave antes del lanzamiento y que fue usada en las Soyuz 4 y Soyuz 5 como esclusa para salir al espacio exterior. Incorpora además equipamiento relacionado con la higiene (retrete) y el soporte vital (filtros de CO₂). Los OB de las Soyuz y Soyuz T tenían dos ventanas a los lados, pero las Soyuz TM y Soyuz TMA incorporan una ventanilla frontal para facilitar las tareas de acoplamiento si es necesario. Se destruye durante la reentrada.

• Cápsula o Módulo de Descenso (SA): en ruso спускаемый аппарат (СА). Es la única parte de la nave que regresa a la Tierra. Su forma de campana le proporciona cierta capacidad de maniobra durante la reentrada atmosférica. Tiene una capacidad máxima de tres tripulantes. Incorpora los controles de la nave y un sistema de soporte vital. Tiene dos ventanas y un periscopio que se usa durante las maniobras de acoplamiento para poder ver en la dirección del eje de la nave. Este periscopio es eyectado antes de la reentrada. La cápsula cuenta con varias escotillas: la principal, de 0'8 m de diámetro, es la que conecta con el módulo orbital. Antes del lanzamiento, los astronautas se introducen en la Soyuz a través del módulo orbital y pasan al interior de la cápsula por esta escotilla. Además tiene otras dos escotillas para los paracaídas (principal y de reserva) y otra para el radiofaro que se despliega una vez la cápsula está en Tierra. En la parte inferior está el escudo térmico de ablación. Antes del aterrizaje, este escudo se desprende de la nave a unos 3 km de altura y deja al descubierto los retrocohetes de combustible sólido que se activan (gracias a unos detectores de rayos gamma) a 1'5 m de altura para frenar la velocidad de impacto hasta los 2-3 m/s. El módulo de descenso tiene 8 pequeños motores (10 kg de fuerza cada uno) de peróxido de hidrógeno que controlan la cápsula durante la reentrada y permiten evitar un descenso balístico (los cosmonautas experimentan unos 4-5 G en un descenso normal, frente a los 8'5 G de uno balístico). Tiene una masa de 2800 kg y un diámetro máximo de 2'2 m.

• Módulo de Servicio, de Instrumentación o de Propulsión (PO o PAO): en ruso приборно-агрегатный отсек (ПАО). Incorpora los tanques de combustible hipergólico: tetróxido de nitrógeno (N₂O₄) e hidracina (UDMH). Está dividido en tres partes: una sección intermedia (PKhO, переходной отсек, "sección intermedia") situada entre la cápsula donde se incluyen varios motores de maniobra del sistema DPO y sus tanques de combustible así como tanques de oxígeno, una sección de instrumentación presurizada (PO, приборный отсек, "sección de instrumentación") con sistemas electrónicos (telemetría, instrumentos de orientación y guiado, etc.) y radiadores, y por último la parte que alberga al motor principal (AO, агрегатный отсек, "sección propulsora"), los paneles solares (con un área de 10 m²) los tanques de combustible principales y baterías. Su masa es de 2 560 kg y su diámetro es de 2'2 m (mínimo) y 2'7 m (máximo).

Partes de la nave:

En estas imágenes se aprecian mejor los distintos componentes (pinchar para ampliar):













Podemos comparar la moderna Soyuz TMA con la distribución de una Soyuz más antigua (Soyuz 19-ASTP):

1 — sistema de acoplamiento andrógino APAS; 2 — antenas de comunicaciones UHF (121'75 МHz); 3 — antenas de TV; 4 — módulo orbital; 5 — módulo de descenso; 6 — luces indicadoras para la maniobra de acoplamiento; 7 — motores de aproximación y maniobra (DPO); 8 — luces estroboscópicas; 9 — sensor solar para la orientación del vehículo; 10 — módulo de servicio; 11 — motores de orientación; 12 — antenas de telemetría; 13 — antenas para la comunicaión con la Tierra; 14 — motor para correcciones durante las aproximaciones; 15 — sensor termoiónico para la orientación del vehículo; 16 — paneles solares; 17 — antenas para telecomandos y medición de la trayectoria; 18 — visor para la orientación (periscopio); 19 — ventanillas; 20 — escotilla para la entrada de la tripulación a la nave; 21 —antenas UHF para comunicación con el Apolo (259'7 МHz y 296'8 МHz).



Réplica de la Soyuz 19 sin las mantas de protección térmica de color verde oscuro que caracterizan a esta serie. Durante muchos años los expertos en temas espaciales pensaban que la apariencia externa de las Soyuz era similar a este modelo, con colores blanco-azulados.



Configuración durante el lanzamiento (Progress y Soyuz).

Referencias:

• Soyuz (RussianSpaceWeb.com), Anatoly Zak.
  
• Soyuz, a universal spacecraft, Rex D. Hall y David J. Shayler (Springer-Praxis, 2003).
• Пилотируемые космические корабли "Союз", "Союз Т", "Союз ТМ" (www.buran.ru).
• ФОТОГАЛЕРЕЯ "Новостей Космонавтики".
• Kosmonavtka, Suzy McHale.
  
• RKK Energía.
  
• Roskosmos.
• NASA Human Spaceflight.
• Encyclopedia Astronautica (Soyuz, Soyuz T, Soyuz TM, Soyuz TMA), Mark Wade.
• Soyuz, NASA.