Otras felicitaciones desde el espacio:
Mir EO-24 (1997).
Expedición 8 (2003).
Expedición 12 (2005).
Expedición 14 (2006).
Expedición 16 (2007).
Monday, December 31, 2007
Feliz año 2008
Otras felicitaciones desde el espacio:
Mir EO-24 (1997).
Expedición 8 (2003).
Expedición 12 (2005).
Expedición 14 (2006).
Expedición 16 (2007).
Saturday, December 29, 2007
Progress y TORU
El pasado 26 de diciembre, la nave de carga Progress M-62 (Progress 27 para la NASA) se acopló con la ISS en el puerto de atraque del módulo Pirs. Se trató de un acoplamiento rutinario efectuado de forma automática con el sistema Kurs. Lo que me recuerda que las naves Progress también pueden acoplarse de forma manual usando el sistema TORU (Teleoperatorniy Rezhim Upravlenya, "control en modo teleoperador"), que como su nombre indica, es un sistema de control remoto que permite a un astronauta en el interior de la ISS pilotar la Progress como si estuviera en su interior. Este sistema fue desarrollado durante los años 90 debido a que muchos de los componentes del sistema Kurs usado en las Soyuz y Progress son de construcción ucraniana. Rusia no deseaba depender de un país con el que mantiene unas relaciones un tanto turbulentas, así que desarrolló el sistema TORU para no tener que emplear el Kurs. Desgraciadamente, el mal uso de este sistema causó el famoso choque de la Progress M-34 con la Mir, accidente que estuvo a punto de matar a los miembros de la Expedición 23. Por suerte, Rusia ha podido seguir equipando a sus naves con el sistema Kurs, aunque no ha renunciado al TORU como sistema de reserva. En la actualidad, la consola de control del TORU se encuentra en el interior del módulo ruso Zvezdá ("estrella", llamado por la NASA "móulo de servicio"), como podemos ver en esta imagen:
Aquí podemos ver los mandos en detalle:
Detalle del TORU: los controles son pequeños joysticks similares a los empleados para pilotar la Soyuz.
Alexander Kaleri (Expedición 8) a los mandos del TORU.
Nave Progress M1-4 en la que se aprecia la cámara de TV usada por el sistema TORU, que proporciona la misma vista que el periscopio de la nave Soyuz.
Vista de la cámara a bordo de una Progress.
Michael López (Expedición 14) entrenándose con el TORU.
Más info: Ed Lu (Expedición 7) habla del TORU.
Vídeo del acoplamiento de la Progresss M-62.
Aquí podemos ver los mandos en detalle:
Detalle del TORU: los controles son pequeños joysticks similares a los empleados para pilotar la Soyuz.
Alexander Kaleri (Expedición 8) a los mandos del TORU.
Nave Progress M1-4 en la que se aprecia la cámara de TV usada por el sistema TORU, que proporciona la misma vista que el periscopio de la nave Soyuz.
Vista de la cámara a bordo de una Progress.
Michael López (Expedición 14) entrenándose con el TORU.
Más info: Ed Lu (Expedición 7) habla del TORU.
Vídeo del acoplamiento de la Progresss M-62.
Vodka en el espacio
Yuri Malenchenko, miembro de la Expedición 16 de la ISS, realizó el otro día un anuncio de TV para la marca de vodka ucraniano "Tselsiy" (Цельсий). No, no es que el amigo Malenchenko se haya vuelto loco en el espacio, sino que se trata de uno más de los curiosos contratos de la agencia espacial rusa Roskosmos. Me imagino que el líquido que bebe Yuri en el anuncio es en realidad agua, pero seguro que a la NASA todo este asunto no le hará mucha gracia, especialmente después de esto. Por cierto, que Malenchenko, de origen ucraniano, cumplió el otro día 46 años y lo celebró en el interior de la estación.
Vídeo del anuncio. Como curiosidad, Yuri afirma que la bandera ucraniana que aparece junto a él fue llevada al espacio por primera vez por el astronauta Leonid Kadenyuk.
Los miembros de la Expedición 21 de la Mir (Onufrienko y Usachov) se lucieron poniendo en órbita una lata inflable de Pepsi.
Lo del vodka ya viene de lejos. Durante la misión Apolo-Soyuz los astronautas llevaban tubos de comida y bebida con el logotipo de varias marcas de vodka.
Vídeo del anuncio. Como curiosidad, Yuri afirma que la bandera ucraniana que aparece junto a él fue llevada al espacio por primera vez por el astronauta Leonid Kadenyuk.
Los miembros de la Expedición 21 de la Mir (Onufrienko y Usachov) se lucieron poniendo en órbita una lata inflable de Pepsi.
Lo del vodka ya viene de lejos. Durante la misión Apolo-Soyuz los astronautas llevaban tubos de comida y bebida con el logotipo de varias marcas de vodka.
Thursday, December 27, 2007
Los problemas de Altair
El otro día hablábamos de las nuevas imágenes no oficiales del módulo lunar Altair. Aunque muchos dan por sentado el diseño de este vehículo, lo cierto es que esta nave se enfrenta a unos serios problemas conceptuales muy graves. Primero, recordemos que todavía no existe ningún contrato para su construcción, es decir, su futuro depende del cohete gigante Ares V y el programa lunar (dentro del marco VSE), elementos todos que podrían ser cancelados (o transformados) en un futuro próximo, especialmente tras las elecciones presidenciales en los EE.UU.
Pese a todo, la agencia estadounidense se está preparando para cuando llegue la hora de otorgar un contrato para esta nave y especificar las características básicas que debe cumplir. Hace ya unos meses, la NASA llevó a cabo el LDAC-1 (Lunar Design and Analysis Cycle), que no es más que una serie de reuniones para determinar las características generales básicas que debería cumplir un módulo lunar. Los resultados no fueron muy alentadores, pues las propuestas presentadas, aunque realistas, se apartaban mucho de los ambiciosos prototipos presentados con anterioridad.
Concepto de módulo lunar minimalista (fuente) diseñado tras el LDAC-1: hace uso de combustibles criogénicos en la etapa de descenso e hipergólicos (o metano y LOX) en la etapa de ascenso, que podría estar despresurizada. Veo difícil que cuatro personas puedan vivir en "esto" durante un mes.
El problema de base es que Altair debe cumplir una serie de requisitos incompatibles entre sí, a diferencia del módulo lunar del Apolo. En este programa, el módulo lunar, aunque muy importante por razones obvias, era un elemento secundario frente al módulo de mando y servicio (CSM), el verdadero "corazón" del Apolo. Sirva como comparación la masa de ambos vehículos: 30 t para el CSM y 15 t para el LM.
Por contra, en el Programa Constellation, la masa de la nave Orion se ve limitada a unas 25 t por el cohete Ares I, es decir, pese a tener una cápsula de casi 10 t (4 t más que el CM del Apolo), la masa total de la nave será inferior al CSM, lo que significa que Altair deberá ser el encargado de frenar al conjunto en órbita lunar, tarea que en las misiones Apolo realizaba el CSM. Además, en el interior de Altair deberán vivir cuatro astronautas durante semanas o meses, por lo que los requisitos de masa útil se disparan. Resumiendo, aunque la NASA pensó en un principio que Altair podía cumplir con su misión con una masa de 45 t, lo cierto es que la mayoría de expertos están de acuerdo en que será necesario un vehículo de 50-60 t como mínimo. Las opciones a esta encrucijada son varias:
En definitiva, cada vez parece más evidente que el futuro del programa lunar de la NASA depende del diseño de Altair. Si la NASA no logra dar en los próximos años con una propuesta que satisfaga las distintas demandas para esta nave dentro del limitado presupuesto que dispone, podemos despedirnos de ver a un hombre en la superficie lunar para 2020.
Concepto artístico del Altair basado en la premisa de minimizar la etapa de ascenso.
El "tren lunar" Orión-Altair.
Detalle de la imagen anterior donde se aprecia la esclusa/hábitat separada de la etapa de ascenso.
Pese a todo, la agencia estadounidense se está preparando para cuando llegue la hora de otorgar un contrato para esta nave y especificar las características básicas que debe cumplir. Hace ya unos meses, la NASA llevó a cabo el LDAC-1 (Lunar Design and Analysis Cycle), que no es más que una serie de reuniones para determinar las características generales básicas que debería cumplir un módulo lunar. Los resultados no fueron muy alentadores, pues las propuestas presentadas, aunque realistas, se apartaban mucho de los ambiciosos prototipos presentados con anterioridad.
Concepto de módulo lunar minimalista (fuente) diseñado tras el LDAC-1: hace uso de combustibles criogénicos en la etapa de descenso e hipergólicos (o metano y LOX) en la etapa de ascenso, que podría estar despresurizada. Veo difícil que cuatro personas puedan vivir en "esto" durante un mes.
El problema de base es que Altair debe cumplir una serie de requisitos incompatibles entre sí, a diferencia del módulo lunar del Apolo. En este programa, el módulo lunar, aunque muy importante por razones obvias, era un elemento secundario frente al módulo de mando y servicio (CSM), el verdadero "corazón" del Apolo. Sirva como comparación la masa de ambos vehículos: 30 t para el CSM y 15 t para el LM.
Por contra, en el Programa Constellation, la masa de la nave Orion se ve limitada a unas 25 t por el cohete Ares I, es decir, pese a tener una cápsula de casi 10 t (4 t más que el CM del Apolo), la masa total de la nave será inferior al CSM, lo que significa que Altair deberá ser el encargado de frenar al conjunto en órbita lunar, tarea que en las misiones Apolo realizaba el CSM. Además, en el interior de Altair deberán vivir cuatro astronautas durante semanas o meses, por lo que los requisitos de masa útil se disparan. Resumiendo, aunque la NASA pensó en un principio que Altair podía cumplir con su misión con una masa de 45 t, lo cierto es que la mayoría de expertos están de acuerdo en que será necesario un vehículo de 50-60 t como mínimo. Las opciones a esta encrucijada son varias:
- Aumento de la capacidad del Ares V: este cohete podrá poner en órbita baja 130 t, frente a las 118 t del Saturno V. Aumentar la carga útil supondría aumentar también el coste de un proyecto de por sí carísimo y con altos riesgos de ser cancelado en cualquier momento.
- Reducir la tripulación: el número de cuatro astronautas se eligió por dos motivos. Uno era garantizar 24 horas de investigación en la superficie lunar trabajando por turnos. El segundo y principal es de naturaleza política: había que marcar distancias con el Apolo. Mandar dos astronautas sería perfectamente válido y permitiría reducir drásticamente la masa útil de Altair, pero las similitudes con el Apolo serían demasiado obvias. No sería de extrañar que en los próximos años la NASA se plantee reducir la tripulación a tres o dos personas.
- Uso de combustibles criogénicos: la NASA ha optado desde un principio por usar hidrógeno y oxígeno líquidos para el Altair, debido a su alto rendimiento, lo que a su vez permite transportar más masa útil. El problema es que estos combustibles se almacenan a bajísimas temperaturas y se acaban evaporando. Para la inserción en órbita lunar o el alunizaje, no hay problema en usarlos, pero a la hora de regresar a la órbita lunar tras varios meses es necesario desarrollar la tecnología para mantener estos combustibles en estado líquido. Por si fuera poco, los motores con combustibles criogénicos son mucho más complejos (y por tanto más propensos a sufrir fallos) que los que usan combustibles hipergólicos. Por eso, tras el LDAC-1 la NASA ve cada vez con mejores ojos el uso de combustibles hipergólicos para la etapa de ascenso. Sin embargo, puesto que éstos son mucho menos eficientes, esta etapa deberá ser lo más pequeña posible, lo que tiene implicaciones negativas en la seguridad. De hecho, algunas propuestas sugieren una etapa de ascenso despresurizada en la que la tripulación se montaría sólo para regresar a la órbita lunar y acoplarse con la nave Orión, de forma parecida a la Gemini LOR de mediados de los años 60.
En definitiva, cada vez parece más evidente que el futuro del programa lunar de la NASA depende del diseño de Altair. Si la NASA no logra dar en los próximos años con una propuesta que satisfaga las distintas demandas para esta nave dentro del limitado presupuesto que dispone, podemos despedirnos de ver a un hombre en la superficie lunar para 2020.
Concepto artístico del Altair basado en la premisa de minimizar la etapa de ascenso.
El "tren lunar" Orión-Altair.
Detalle de la imagen anterior donde se aprecia la esclusa/hábitat separada de la etapa de ascenso.
Wednesday, December 26, 2007
El transformer de Energia
El presidente de la empresa rusa Energía, Vitali Lopota, ha anunciado que entre las opciones que están considerando para la nave sucesora de las Soyuz se encuentra un "transformer". Por lo visto, se refiere a una cápsula con forma de cuerpo sustentador provisto de alas retráctiles. No han transcendido detalles de este curioso concepto, pero probablemente se trate de una versión modernizada del Klíper, proyecto que la empresa rusa se resiste a dar por terminado. Ahora está por ver la decisión de la agencia espacial rusa, Roskosmos, que se haya en conversaciones con la ESA para la posible construcción conjunta de una nave tripulada. Parece que Roskosmos es partidaria de una Soyuz gigante, a lo Soyuz ACRV, mientras que Energía insiste en refritos del Klíper.
Texto original de la noticia:
Выпуск № 673.
20.12.2007 / 19:10 РКК "Энергия" разработала два варианта нового многоразового пилотируемого космического корабля
В РКК "Энергия" разработали два варианта нового многоразового пилотируемого космического корабля - капсулу и трасформер с убирающимися вовнутрь крыльями. "Мы рассматриваем две схемы корабля: капсулу и трансформер - несущий корпус со сложенными крыльями", - сообщил президент, генеральный конструктор Ракетно-космической корпорации "Энергия" Виталий Лопота, презентуя перспективную транспортную космическую систему на общем собрании отделения энергетики, машиностроения, механики и процессов управления РАН. По его словам, опыт мировой космонавтики доказал, что капсульная форма корабля наиболее надежная. Так, американцы, убедившись, что система "спейс-шаттл" очень сложная, затратная и небезопасная для экипажа, вновь возвращаются к капсульной системе типа "Аполлон", но на новом техническом уровне - корабль следующего поколения "Орион" будет многоразовым. По такому же пути пошли и специалисты РКК "Энергия" - первым шагом к кораблю нового поколения станет модернизация "Союза", который за полвека эксплуатации доказал свою надежность и безопасность для экипажа.
Однако запуск будущих кораблей с космодрома Восточный, который Россия построит в Амурской области, ставит перед разработчиками новые задачи. "Поскольку при выведении корабль, стартовавший с Восточного, будет проходить 12 тыс км территории, неподконтрольной России, мы должны создать космический аппарат, имеющий боковой и продольный маневр, чтобы спасти экипаж на любом участке полета", - убежден Лопота. Он пояснил, что США одной группировкой кораблей "закрывают" всю трассу выведения, а у России пока такой возможности нет.
Что касается крылатой схемы корабля, то он, по мнению Лопоты, "проблематичен", поскольку крылья могут не выдержать перегрева при температуре 2000 градусов, которая возникает при вхождении корабля в плотные слои атмосферы. Поэтому разработана схема трансформера, когда "самый сильный перегрев на высоте 90-50 км корабль проходит со сложенными крыльями, а затем приземляется на взлетную полосу". Но вот именно с нормальными взлетно-посадочными полосами возникает самая большая проблема - в Амурской области их нет, да и в других регионах России тоже немного.
При разработке ракеты-носителя для перспективной транспортной системы Лопота предложил "обратить внимание на задел "Зенита", который, по мнению главы "Энергии", пока еще никто не превзошел. ИТАР-ТАСС
Texto original de la noticia:
Выпуск № 673.
20.12.2007 / 19:10 РКК "Энергия" разработала два варианта нового многоразового пилотируемого космического корабля
В РКК "Энергия" разработали два варианта нового многоразового пилотируемого космического корабля - капсулу и трасформер с убирающимися вовнутрь крыльями. "Мы рассматриваем две схемы корабля: капсулу и трансформер - несущий корпус со сложенными крыльями", - сообщил президент, генеральный конструктор Ракетно-космической корпорации "Энергия" Виталий Лопота, презентуя перспективную транспортную космическую систему на общем собрании отделения энергетики, машиностроения, механики и процессов управления РАН. По его словам, опыт мировой космонавтики доказал, что капсульная форма корабля наиболее надежная. Так, американцы, убедившись, что система "спейс-шаттл" очень сложная, затратная и небезопасная для экипажа, вновь возвращаются к капсульной системе типа "Аполлон", но на новом техническом уровне - корабль следующего поколения "Орион" будет многоразовым. По такому же пути пошли и специалисты РКК "Энергия" - первым шагом к кораблю нового поколения станет модернизация "Союза", который за полвека эксплуатации доказал свою надежность и безопасность для экипажа.
Однако запуск будущих кораблей с космодрома Восточный, который Россия построит в Амурской области, ставит перед разработчиками новые задачи. "Поскольку при выведении корабль, стартовавший с Восточного, будет проходить 12 тыс км территории, неподконтрольной России, мы должны создать космический аппарат, имеющий боковой и продольный маневр, чтобы спасти экипаж на любом участке полета", - убежден Лопота. Он пояснил, что США одной группировкой кораблей "закрывают" всю трассу выведения, а у России пока такой возможности нет.
Что касается крылатой схемы корабля, то он, по мнению Лопоты, "проблематичен", поскольку крылья могут не выдержать перегрева при температуре 2000 градусов, которая возникает при вхождении корабля в плотные слои атмосферы. Поэтому разработана схема трансформера, когда "самый сильный перегрев на высоте 90-50 км корабль проходит со сложенными крыльями, а затем приземляется на взлетную полосу". Но вот именно с нормальными взлетно-посадочными полосами возникает самая большая проблема - в Амурской области их нет, да и в других регионах России тоже немного.
При разработке ракеты-носителя для перспективной транспортной системы Лопота предложил "обратить внимание на задел "Зенита", который, по мнению главы "Энергии", пока еще никто не превзошел. ИТАР-ТАСС
Monday, December 24, 2007
Nuevas imágenes de Orión-Altair
La NASA dedica una noticia a la decisión de bautizar con el nombre "Altair"al módulo lunar del Programa Constellation. Lo curioso de la página donde aparece la noticia es que podemos ver nuevas imágenes artísticas de la cápsula Orión y el propio Altair, donde se recogen los últimos cambios en el diseño de la nave Orión. El aspecto del módulo Altair es todavía una incógnita, pues se trata de un vehículo aún no aprobado oficialmente por la NASA. En estas nuevas imágenes, el módulo lunar se parece más a la propuesta del Marshall Space Flight Center que a la originalmente desvelada por la agencia espacial. En ambos casos, la etapa de ascenso del módulo lunar es de tamaño reducido, para así poder incrementar la masa útil en la etapa de descenso, lo que sería muy útil de cara a una posible base lunar. Sin embargo, si lo que queremos es que cuatro astronautas permanezcan semanas o meses en la superficie nuestro satélite, un módulo tan pequeño no es precisamente lo más cómodo.
"Nuevo" aspecto no oficial de Altair.
Aspecto original del módulo lunar.
Propuesta de módulo lunar del Marshall Space Flight Center.
Altair (izqda.) y Orión...mmm, me recuerda a esto.
"Nuevo" aspecto no oficial de Altair.
Aspecto original del módulo lunar.
Propuesta de módulo lunar del Marshall Space Flight Center.
Altair (izqda.) y Orión...mmm, me recuerda a esto.
Más vídeos de Kaguya
La sonda japonesa Kaguya nos muestra más vídeos de la cámara de alta definición:
Imagen donde se aparece resaltado en un círculo el lugar de aterrizaje del Apolo 17 (Taurus-Littrow).
- Cráter Lyot y Mare Australe (14 noviembre, 22:47-22:55)
- Cráter Posidonius y Mare Serenitatis (19 noviembre, 3:21-3:29)
- Amanecer de la Tierra creciente y de Venus, (22 noviembre, 3:14-3:22)
- Vista desde Mare Imbrium hacia Sinus Iridium y los Montes Jura (23 noviembre, 17:17-17:25)
Imagen donde se aparece resaltado en un círculo el lugar de aterrizaje del Apolo 17 (Taurus-Littrow).
Friday, December 21, 2007
Tiempo de reflexionar
Ya sabemos que la Navidad es un período de recogimiento espiritual e indigestiones gástricas. Por eso, veamos juntos este vídeo y oremos, hermanos:
Fulguraciones extrasolares
Utilizando al mismo tiempo el observatorio espacial de rayos X de la ESA XMM-Newton y el espectrógrafo ultravioleta del telescopio gigante VLT, astrónomos del ESO han detectado la primera fulguración (flare) en otra estrella. En este caso se trata de BO Microscopii, una estrella joven (sólo tiene 30 millones de años) muy activa de tipo espectral K2V con un periodo de rotación muy pequeño (unas 9 horas, frente a los 25 días del Sol). Es muy probable que nuestro Sol rotase así de rápido en su juventud, así que el estudio de este tipo de estrellas es muy interesante. La fulguración fue unas cien veces más potente que la típica fulguración solar, lo cual no es excesivamente sorprendente dada la naturaleza de esta estrella. Lo más curioso es que el equipo investigador logró reconstruir la apariencia de la superficie de este astro y componer un mapa de sus manchas estelares. La sorpresa ha sido comprobar que, aparentemente, la fulguración no se ha producido en los grandes grupos de manchas, como ocurre en el Sol, sino en otra región. Naturalmente, dada la limitada resolución del mapa de la superficie estelar, es pronto para sacar conclusiones, pero lo realmente prodigioso es que seamos capaces de "ver" la superficie de una estrella situada a 150 años luz.
Mapa de la superficie de la estrella BO Mic con grandes manchas estelares. El lugar de la fulguración aparece con un círculo azul.
Más info en el paper Doppler imaging an X-ray flare on the ultrafast rotator BO Mic - A contemporaneous multiwavelength study using XMM-Newton and VLT.
Mapa de la superficie de la estrella BO Mic con grandes manchas estelares. El lugar de la fulguración aparece con un círculo azul.
Más info en el paper Doppler imaging an X-ray flare on the ultrafast rotator BO Mic - A contemporaneous multiwavelength study using XMM-Newton and VLT.
Resultados de COROT
Aunque se han hecho esperar un poco, el análisis de los resultados del satélite COROT tras casi un año en órbita, no han defraudado. Pese a que hasta la fecha sólo se ha confirmado un segundo exoplaneta (COROT-exo-2b), hay muchas curvas de luz de estrellas (unas 40) que indican una posible presencia de planetas extrasolares. Ahora falta el análisis pormenorizado de esas curvas, para lo que se requieren observaciones desde telescopios en tierra y mucha paciencia. Incluso si de da el caso de que la mayoría de esas cuarenta estrellas no tengan exoplanetas, el estudio de aquellas que sí los tengan será muy interesante, pues se tratan de astros parecidos al Sol, por lo que obviamente es muy interesante estudiar los procesos de formación planetaria en este tipo de estrellas.
Más info: página de COROT (CNES).
Imagen: ESA
Más info: página de COROT (CNES).
Imagen: ESA
Wednesday, December 19, 2007
Griffin y el futuro de la NASA
El pasado 15 de noviembre, el administrador de la NASA Mike Griffin declaró ante una comisión del senado. Interrogado ante la futura dependencia de las Soyuz rusas que tendrá el programa espacial tripulado de los EE.UU. en el periodo comprendido entre la retirada del transbordador (2010) y el lanzamiento del primer Orión tripulado (¿2015?), respondió lo siguiente:
Tengo curiosidad por ver qué hará la máquina propagandística de la NASA en ese periodo. Quizás restará importancia a los lanzamientos de las Soyuz y apenas los mencionará en sus comunicados, centrándose en el trabajo de los astronautas dentro de la ISS. Bueno, ahora que lo pienso, eso es precisamente lo que lleva haciendo la NASA desde 2003, cuando el desastre del Columbia les obligó a lanzar las tripulaciones de la ISS a bordo de las naves rusas. Cierto es que este comportamiento esquizoide consistente en negar la realidad puede tener sus extremos: por un lado tenemos el caso de Norman Thagard cuando despegó en 1995 rumbo a la Mir y nadie le hizo ni caso...dentro de la NASA, quiero decir. Por otro, el lanzamiento de la Expedición 1, que la NASA se vio obligada a publicitar por razones obvias. ¿Qué opción escogerá la agencia americana?¿Indiferencia total, publicidad moderada o el término medio actual? Apuesto a que la estrategia será algo así: la NASA TV centrará sus vistas en la bandera americana pintada en el exterior del cohete Soyuz mientras una voz en off nos hablará de la misión "internacional" que se va a llevar a cabo. Hasta es posible que se inventen una nueva designación para los lanzamientos de las Soyuz, algo así como RASJP (Russian-American Soyuz Joint Project), pues a la NASA le encantan los acrónimos. Tras un par de minutos, la transmisión se cortará para hablarnos del futuro glorioso que nos llegará de la mano de las naves Orión y veremos preciosas animaciones 3D de los vehículos en órbita lunar. Todo sea para que el público se olvide de las Soyuz. A los rusos todo este circo mediático les da igual, eso sí, siempre y cuando la NASA pague puntualmente el billete de sus astronautas.
Griffin asumió el cargo de administrador de la NASA en 2005, cuando el presidente Bush II ya había encargado a la NASA la retirada del transbordador y la vuelta del ser humano a la Luna. Este hombre se ha granjeado muchos críticos dentro y fuera de la agencia espacial por ser el encargado de desmantelar parcialmente el entramado industrial que sustenta al transbordador para crear el sistema Ares-Orión. Digo parcialmente porque ya sabemos que este sistema se concibió precisamente para mantener en su puesto de trabajo al mayor número posible de personas que ahora trabajan en la lanzadera. La cifra de enemigos aumentó aún más cuando se atrevió a criticar a la ISS, el gran elefante blanco de la NASA. Sin embargo, dentro de las limitaciones lógicas de su cargo, creo que se trata de un tipo muy listo con una mentalidad práctica que está intentando que la NASA tome una serie de dolorosas decisiones que serán las más importantes desde que se optó por construir el shuttle a principios de los 70. Griffin sabe que el futuro del programa espacial tripulado americano depende en gran medida de lo que la agencia espacial haga en estos años.
La ISS es un programa faraónico que fue concebido para justificar el programa del transbordador, a la vez que la NASA podía justificar un aumento de su presupuesto, recortado tras el diseño y construcción de la lanzadera. Sin embargo, sin transbordador, sólo hay dos opciones: usar la cápsula Orión para volar a la ISS o ir a la Luna (o a Marte). Griffin es plenamente consciente que no se puede mantener la ISS e ir a la Luna al mismo tiempo, que es precisamente el mandato de la Casa Blanca, así que por eso optó por criticar a la estación espacial. Y es que la ISS puede servir como excusa para justificar una cancelación del futuro programa lunar, ya que la cápsula Orión tendría así otro objetivo además de viajar fuera de la Tierra. Sin la ISS, los EE.UU. sólo tendrían una cápsula, por lo que entonces su programa tripulado se parecería más al de China que al que tienen actualmente. En este caso, viajar a la Luna podría darle un sentido al costoso programa espacial tripulado. Griffin sabe que está jugando con fuego y que existe otra opción que no se suele mencionar: la cancelación de los vuelos espaciales tripulados en los EE.UU. Sin duda, ninguna administración se atrevería a ser recordada como aquella que retiró a los EE.UU. de la carrera espacial tripulada, y menos aún con China y Rusia mandando astronautas al espacio. El prestigio político y tecnológico asociado a estas misiones es tal que una decisión así es muy improbable. Pero lo que sí que es posible es un programa espacial reducido al mínimo, consistente en cápsulas Orión viajando a la ISS, sin Ares V, ni Altair, ni nada de nada, precisamente lo que Griffin quiere evitar.
“I don’t like it, and I consider it to be unseemingly in the extreme and unwise strategically for the United States to be dependent on any other nation for any other thing. I could not be more clear on that. This is where we are, and I’m doing the best I can to chart our course out of it. I did not get us into this position; I’m doing the best I can to get out of it. And if you think I like it, you would be wrong.”Griffin reconoce así lo que está en boca de todos los analistas, o sea, que durante cuatro o cinco años, los EE.UU. dependerán de Rusia para mandar sus astronautas a la ISS. ¿Cómo se ha llegado a este punto? Por un lado, es una consecuencia del ajustado presupuesto de la NASA, con el que la agencia debe pagar las facturas del transbordador y la ISS a la vez que desarrolla un nuevo cohete (Ares I) y una nueva nave (Orión). Por otro lado la NASA ya está acostumbrada a depender de Rusia de forma no oficial. Una vez más, me permito recordar que sin las naves Soyuz y las Progress rusas, la ISS debería ser abandonada inmediatamente. Este es un hecho que poca gente conoce, fruto del buen trabajo de la NASA para enmascarar esta situación, especialmente de cara al propio Congreso de los EE.UU. Así que lo que va a ocurrir tras 2010 no es sino la continuación de esa tendencia, lo que no deja de ser una paradoja tremenda. Si hace veinte años alguien hubiese dicho que los americanos debían viajar al espacio en Soyuz porque el shuttle ha resultado un fracaso, nadie lo hubiese tomado en serio.
Tengo curiosidad por ver qué hará la máquina propagandística de la NASA en ese periodo. Quizás restará importancia a los lanzamientos de las Soyuz y apenas los mencionará en sus comunicados, centrándose en el trabajo de los astronautas dentro de la ISS. Bueno, ahora que lo pienso, eso es precisamente lo que lleva haciendo la NASA desde 2003, cuando el desastre del Columbia les obligó a lanzar las tripulaciones de la ISS a bordo de las naves rusas. Cierto es que este comportamiento esquizoide consistente en negar la realidad puede tener sus extremos: por un lado tenemos el caso de Norman Thagard cuando despegó en 1995 rumbo a la Mir y nadie le hizo ni caso...dentro de la NASA, quiero decir. Por otro, el lanzamiento de la Expedición 1, que la NASA se vio obligada a publicitar por razones obvias. ¿Qué opción escogerá la agencia americana?¿Indiferencia total, publicidad moderada o el término medio actual? Apuesto a que la estrategia será algo así: la NASA TV centrará sus vistas en la bandera americana pintada en el exterior del cohete Soyuz mientras una voz en off nos hablará de la misión "internacional" que se va a llevar a cabo. Hasta es posible que se inventen una nueva designación para los lanzamientos de las Soyuz, algo así como RASJP (Russian-American Soyuz Joint Project), pues a la NASA le encantan los acrónimos. Tras un par de minutos, la transmisión se cortará para hablarnos del futuro glorioso que nos llegará de la mano de las naves Orión y veremos preciosas animaciones 3D de los vehículos en órbita lunar. Todo sea para que el público se olvide de las Soyuz. A los rusos todo este circo mediático les da igual, eso sí, siempre y cuando la NASA pague puntualmente el billete de sus astronautas.
Griffin asumió el cargo de administrador de la NASA en 2005, cuando el presidente Bush II ya había encargado a la NASA la retirada del transbordador y la vuelta del ser humano a la Luna. Este hombre se ha granjeado muchos críticos dentro y fuera de la agencia espacial por ser el encargado de desmantelar parcialmente el entramado industrial que sustenta al transbordador para crear el sistema Ares-Orión. Digo parcialmente porque ya sabemos que este sistema se concibió precisamente para mantener en su puesto de trabajo al mayor número posible de personas que ahora trabajan en la lanzadera. La cifra de enemigos aumentó aún más cuando se atrevió a criticar a la ISS, el gran elefante blanco de la NASA. Sin embargo, dentro de las limitaciones lógicas de su cargo, creo que se trata de un tipo muy listo con una mentalidad práctica que está intentando que la NASA tome una serie de dolorosas decisiones que serán las más importantes desde que se optó por construir el shuttle a principios de los 70. Griffin sabe que el futuro del programa espacial tripulado americano depende en gran medida de lo que la agencia espacial haga en estos años.
La ISS es un programa faraónico que fue concebido para justificar el programa del transbordador, a la vez que la NASA podía justificar un aumento de su presupuesto, recortado tras el diseño y construcción de la lanzadera. Sin embargo, sin transbordador, sólo hay dos opciones: usar la cápsula Orión para volar a la ISS o ir a la Luna (o a Marte). Griffin es plenamente consciente que no se puede mantener la ISS e ir a la Luna al mismo tiempo, que es precisamente el mandato de la Casa Blanca, así que por eso optó por criticar a la estación espacial. Y es que la ISS puede servir como excusa para justificar una cancelación del futuro programa lunar, ya que la cápsula Orión tendría así otro objetivo además de viajar fuera de la Tierra. Sin la ISS, los EE.UU. sólo tendrían una cápsula, por lo que entonces su programa tripulado se parecería más al de China que al que tienen actualmente. En este caso, viajar a la Luna podría darle un sentido al costoso programa espacial tripulado. Griffin sabe que está jugando con fuego y que existe otra opción que no se suele mencionar: la cancelación de los vuelos espaciales tripulados en los EE.UU. Sin duda, ninguna administración se atrevería a ser recordada como aquella que retiró a los EE.UU. de la carrera espacial tripulada, y menos aún con China y Rusia mandando astronautas al espacio. El prestigio político y tecnológico asociado a estas misiones es tal que una decisión así es muy improbable. Pero lo que sí que es posible es un programa espacial reducido al mínimo, consistente en cápsulas Orión viajando a la ISS, sin Ares V, ni Altair, ni nada de nada, precisamente lo que Griffin quiere evitar.
Libro: Dark Side of the Universe
Dark Side of the Universe (Ian Nicholson, 2007) es hasta la fecha el mejor libro de divulgación sobre la materia oscura y la energía oscura que he leído. Tras una obligada introducción de varios conceptos físicos y cosmológicos básicos, Nicholson expone de forma magistral el tema. A diferencia de otras obras parecidas, los detectores de WIMPs y la física nuclear subyacente reciben la atención que les corresponde. Pese a ser un libro de divulgación, la parte dedicada a la cosmología y a la energía oscura tiene también un nivel considerable. En concreto, el autor discute en detalle los distintos "tipos" de energía oscura (quintaesencia, energía fantasma, k-esencia, Quintom, gas de Chaplygin, etc.) de forma muy clara, a la vez que correcta científicamente. Por último, la presentación gráfica y la calidad de la edición del libro son inmejorables.
En definitiva, el mejor libro para entender la materia oscura y la energía oscura, especialmente ahora que se cumplen diez años del descubrimiento de esta última.
Curiosamente, el libro se llama igual que otra obra de James Trefil que tengo por mi casa, que en español fue publicada como "La Cara Oculta del Universo" (Editorial Planeta, 1988) que, como no, también trataba sobre la materia oscura. Hojeándolo, asombra lo poco que sabíamos hace veinte años. Supongo que dentro de dos décadas diremos lo mismo de este libro...eso espero.
En definitiva, el mejor libro para entender la materia oscura y la energía oscura, especialmente ahora que se cumplen diez años del descubrimiento de esta última.
Curiosamente, el libro se llama igual que otra obra de James Trefil que tengo por mi casa, que en español fue publicada como "La Cara Oculta del Universo" (Editorial Planeta, 1988) que, como no, también trataba sobre la materia oscura. Hojeándolo, asombra lo poco que sabíamos hace veinte años. Supongo que dentro de dos décadas diremos lo mismo de este libro...eso espero.
Tuesday, December 18, 2007
Odyssey Moon
Odyssey Moon es una de las primeras propuestas que han aceptado el reto del Google Lunar X Prize. Personalmente, no creo que tengan ninguna posibilidad de ganar este premio, pero supongo que atraerán unos cuantos inversores, lo que permitirá a su vez que los creadores de la iniciativa ganen unos dólares.
Lo que me ha llamado la atención de su página web es este vídeo promocional:
La verdad es que es bastante cutre, aunque se ve que los chicos de Odyssey Moon le ponen ganas e intentan emular al mítico "The Dream is Alive", pero al final les sale el tiro por la culata. Lo más sorprendente es que, según el vídeo, van a usar nada más y nada menos que el cohete gigante Ares V para lanzar un pequeño rover a la Luna en menos de cinco años. Quizás no se hayan enterado que un sólo cohete de este tipo debería costar muuuucho más que los 30 millones de dólares del premio, por no hablar de otro pequeño detalle: que no se ha construido aún. En fin, supongo que todo vale para aprovechar la euforia que se vive en los EE.UU. acerca de la supuesta conquista del espacio por compañías privadas.
Lo que me ha llamado la atención de su página web es este vídeo promocional:
La verdad es que es bastante cutre, aunque se ve que los chicos de Odyssey Moon le ponen ganas e intentan emular al mítico "The Dream is Alive", pero al final les sale el tiro por la culata. Lo más sorprendente es que, según el vídeo, van a usar nada más y nada menos que el cohete gigante Ares V para lanzar un pequeño rover a la Luna en menos de cinco años. Quizás no se hayan enterado que un sólo cohete de este tipo debería costar muuuucho más que los 30 millones de dólares del premio, por no hablar de otro pequeño detalle: que no se ha construido aún. En fin, supongo que todo vale para aprovechar la euforia que se vive en los EE.UU. acerca de la supuesta conquista del espacio por compañías privadas.
Sunday, December 16, 2007
Tour de la ISS
Daniel Tani, miembro de la Expedición 16 de la ISS, nos hace de guía por el interior de la estación internacional en este vídeo.
Podemos ver en detalle la comida y los aparatos para prepararla en el interior del módulo ruso Zvezdá ("estrella"), así como el pequeño camarote personal de Tani. También nos enseña el baño situado en este módulo. Como novedad, aparece el recientemente acoplado módulo Harmony. ¡Qué limpito y nuevito se ve! A ver cuánto tardan en llenarlo de aparatos.
Podemos ver en detalle la comida y los aparatos para prepararla en el interior del módulo ruso Zvezdá ("estrella"), así como el pequeño camarote personal de Tani. También nos enseña el baño situado en este módulo. Como novedad, aparece el recientemente acoplado módulo Harmony. ¡Qué limpito y nuevito se ve! A ver cuánto tardan en llenarlo de aparatos.
Saturday, December 15, 2007
El AMS-02 y la ciencia en la ISS
Mientras esperamos que el Columbus forme parte de la ISS, otro componente aún más costoso puede que jamás sea lanzado a la estación espacial. Hablamos del AMS-02, que con un coste de 1500 millones de dólares se trata de uno de los instrumentos científicos más caros jamás construidos. El AMS (Alpha Magnetic Spectrometer) es, como indica su nombre, un espectrómetro de siete toneladas con imanes superconductores refrigerados por helio líquido (capaces de generar un potente campo magnético de 0,9 Tesla) destinado al estudio de los rayos cósmicos y gamma, lo que a su vez puede aportar datos muy interesantes sobre la materia oscura y la antimateria. Se trata de un instrumento construido gracias a la participación internacional capaz de detectar partículas con una energía hasta ahora no observada (en el rango de 1 TeV) y con gran precisión en la determinación del momento y el tipo de partícula. AMS-02 debería funcionar un mínimo de tres años en el exterior de la ISS.
Detalle del instrumento.
Sin embargo, el año de retirada de la flota de transbordadores, 2010, se acerca inexorablemente, mientras que la prioridad de la NASA es finalizar la construcción de la ISS, lo que ha provocado que el instrumento se halle en la actualidad fuera de la lista de lanzamientos futuros del transbordador. Ante esta situación, son muchos los que han alzado la voz para reclamar que este costoso instrumento no se quede en tierra. La NASA ha declarado vagamente que podría lanzarlo después de 2010 en un cohete convencional, lo que significaría gastarse varios millones de dólares extra para reconfigurar el aparato, ya que éste ha sido diseñado para ir a bordo del shuttle.
La gran paradoja es que el AMS se vendió en su momento como una de las piezas claves que harían de la ISS una gran instalación científica, y sin embargo, tras más de doce años de desarrollo y tanto dinero gastado, es posible que jamás vea el espacio. Una vez más, la ciencia es la gran perjudicada en la estación espacial, cuando debería ser todo lo contrario.
Localización del AMS-02 en el exterior de la ISS.
Detalle del instrumento.
Friday, December 14, 2007
El LSAM es Altair
Tras los cohetes Ares y la nave Orión, el módulo lunar LSAM (Lunar Surface Access Module) era la última pieza del programa Constellation sin un nombre como Dios manda. Aunque no es aún oficial, la NASA parece que ha decidido llamar Altair al LSAM. Hasta ahora se pensaba que la agencia americana se decantaría por el nombre de Artemis para el LSAM, aunque en su momento Altair ya se barajó como posible denominación de la nave Orión, así que estaba en las quinielas. Sin duda Artemis (Artemisa en castellano) es un nombre con una vinculación más directa con la Luna, pero Altair no deja de tener su miga, ya que así se denomina la estrella principal de la constelación del Águila, y precisamente así, "águila" (Eagle), se llamaba el módulo lunar del Apolo 11. Por cierto, que "Altair" significa "la voladora", contracción del árabe "el águila voladora" (النسر الطائر al-nasr al-ṭā'ir).
Curiosamente, el módulo lunar del programa Apolo nunca recibió un apodo oficial.
El símbolo del LSAM será un águila en honor del módulo lunar del Apolo 11.
Los cuatro logotipos del Programa Constellation.
"Altair" en la Luna.
Curiosamente, el módulo lunar del programa Apolo nunca recibió un apodo oficial.
El símbolo del LSAM será un águila en honor del módulo lunar del Apolo 11.
Los cuatro logotipos del Programa Constellation.
"Altair" en la Luna.
Thursday, December 13, 2007
Soyuz: la nave de la Unión III
(actualizado el 2 de mayo de 2008)
Hoy veremos en detalle el Módulo de Propulsión (PAO) de la Soyuz, también llamado a veces en la bibliografía occidental "módulo de servicio", debido a la influencia de las naves Apolo y Gémini. Últimamente también se han hecho populares las denominaciones "módulo de equipamiento" o "módulo de instrumentación". En ruso se llama приборно-агрегатный отсек (ПАО), "módulo instrumental-propulsivo" (PAO). Está dividido en tres partes:
La masa del PAO es de 2 560 kg y su diámetro es de 2'2 m (mínimo) y 2'7 m (máximo).
El PAO es la base del sistema de regulación térmica de la nave o SOTR (СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА, СОТР). Este sistema consta de dos partes: una pasiva (radiadores) y una activa. La parte activa consiste en un circuito hidráulico que recorre los tres módulos de la nave para regular su temperatura de forma activa. La parte pasiva son los radiadores de la sección AO.
Imagen en la que se aprecia la cápsula y la sección intermedia del PAO. Podemos ver la aviónica en el interior de la sección presurizada (PO) de instrumentación (RKK Energía).
Carga en una nave Soyuz de los combustibles hipergólicos en tierra. El personal lleva trajes especiales, pues estas sustancias son tóxicas y corrosivas (RKK Energía).
Sistema de Propulsión: el PAO es donde reside el sistema de propulsión y maniobra de la nave. La Soyuz utiliza combustibles hipergólicos. El motor principal, situado en el módulo de servicio, se denomina KTDU o KDU (комбинированная двигательная установка, КДУ), "Instalación Propulsora Combinada". En la Soyuz TM/TMA el motor es el KTDU-80 y tiene un empuje de 316 kgf. Este motor se puede encender un total de 40 veces. El impulso específico de este motor es de 305 segundos y la Delta-V total de la nave es de 390 m/s. Gracias a motores eléctricos, se puede girar la tobera del motor ± 5º.
Además del motor principal, la nave cuenta con pequeños motores de maniobra (verniers) denominados DPO o DO (Двигатель причаливания и ориентации, ДПО), "Motores de Aproximación y Orientación". Este sistema utiliza combustibles hipergólicos y comparte los mismos tanques que el motor principal de la nave. El sistema DO está a su vez dividido en la Soyuz TM en 14 motores DPO-B (ДПО-Б), o también llamados DPO a secas, de "gran" empuje con 13'3 kgf cada uno, así como 12 motores DPO-M (ДПО-М), a veces llamado simplemente DO, de empuje pequeño con 2'7 kgf. Aunque las mayoría de las fuentes siguen insistiendo en que la Soyuz TMA tiene 14 motores DPO-B, lo cierto es que en las imágenes de estos vehículos podemos ver 16 toberas. Las primeras versiones Soyuz incorporaban un motor de reserva, mientras que las actuales no lo llevan, pero a cambio pueden usar los cuatro motores traseros DPO-B como tal.
En general, el sistema DPO-B se usa para movimientos traslacionales (adelante, de lado y hacia atrás) y el DPO-M para rotacionales (cabeceo, giro y guiñada). Para entender los movimientos rotacionales, mejor veamos estas imágenes:
Maniobras de actitud del vehículo: cabeceo (pitch), guiñada (yaw) y giro o alabeo (roll).
Distribución sistema DPO-B y DPO-M en la Soyuz TMA. En la parte trasera, se aprecian los cuatro motores DPO-B que pueden servir como motor principal de emergencia para volver a la Tierra cuyo eje está inclinado 20º respecto al eje del vehículo.
Diferencia entre los sistema DPO-B de la Soyuz TM (14 motores) y la Soyuz TMA (16 motores).
Detalle del sistema DPO en la Soyuz TM (las toberas con cubiertas rojas son parte del sistema DPO-B). La toberas no cubiertas, DPO-M se utilizan para rotar la Soyuz según su eje principal (X).
Sistemas de Orientación:
En el exterior del módulo de propulsión se encuentran los sensores que permiten a la nave orientarse automáticamente respecto a la Tierra y su órbita. Por un lado, hay dos sensores infrarrojos (IKV) que sirven para localizar la posición de la Tierra según la vertical de la nave (eje Y). Estos sensores controlan los movimientos automáticos de cabeceo y giro:
Los dos sensores infrarrojos de orientación en una Soyuz TMA (NASA).
Nave Soyuz TM durante la integración en tierra. Se aprecia cómo los dos sensores infrarrojos se hayan plegados hacia atrás durante el lanzamiento (RKK Energía).
Además la nave cuenta con varios sensores termoiónicos que le permiten orientarse respecto a la dirección de su órbita. Estos sensores detectan el flujo de iones que incide sobre la nave en la dirección de avance de la órbita, permitiendo al vehículo conocer el grado de desviación del eje de la nave respecto a la dirección de avance y, si es necesario, emplear las maniobras de cabeceo y guiñada para alinearse. Un sensor solar (45K), situado en el lado opuesto respecto los dos sensores infrarrojos, sirve para precisar aún más la posición de la nave respecto a su eje vertical (Y).
Estos sensores, junto con el sistema de giroscopios del vehículo, permiten a la Soyuz orientarse de forma automática (aunque la tripulación puede actuar para corregir este sistema si lo estima oportuno), lo que es crucial para acoplarse a otro vehículo, mantener los paneles solares orientados hacia el Sol en vuelo autónomo o realizar la maniobra de frenado para la reentrada.
Sistema de Suministro de Energía (SEP):
El SEP (СИСТЕМА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ, СЭП) es el encargado de suministrar energía eléctrica a la Soyuz durante las fases de vuelo independiente y, si es necesario, acoplamiento. Las primeras Soyuz (7K-OK) empleaban paneles solares de cuatro segmentos que alimentaban unas baterías para ofrecer una corriente de salida de 23-34 Voltios:
Paneles solares de las primeras Soyuz: se pueden ver las antenas de comunicaciones y telemetría.
Tras el accidente de la Soyuz 11, se decidió eliminar los paneles solares de la nave, confiando solamente en las baterías y ahorrando así masa útil. Puesto que el objetivo de estas naves era acoplarse a una estación espacial Salyut, podían recargar las baterías una vez conectadas con la estación. Sin embargo, si el acoplamiento no funcionaba (cosa que sucedió varias veces), la tripulación debía volver inmediatamente a la Tierra. Una excepción fueron las naves 7K-TM empleadas en el marco del proyecto Apolo-Soyuz, que incorporaban paneles solares:
Soyuz 19 (NASA).
Las Soyuz T, Soyuz TM y Soyuz TMA emplean paneles solares o SB (Солнечная батарея, СБ) de cuatro segmentos (10 m²) que ayudan a proporcionar una media de 0'6 kW y un voltaje de 23 ± 34 V. En estos paneles también se encuentran antenas de telemetría y comunicaciones. En concreto, durante la fase de vuelo orbital las comunicaciones VHF se realizan a través de las antenas ABM 272, ABM-275 y ABM-276. Estas dos últimas se encuentran en los extremos de los paneles solares. La ABM-272 está localizada en la parte trasera del PAO. Otra antena, la ABM-282, está situada en el faldón del AO y se emplea para la transmisión de telemetría.
Detalle de los paneles solares plegados en una Soyuz TM (Novosti Kosmonavtiki).
En esta imagen podemos apreciar cómo están plegados los paneles durante el lanzamiento (RKK Energía).
Módulo de propulsión en las primeras Soyuz:
Las primeras Soyuz (1-40) tenían un Módulo de propulsión radicalmente distinto al actual. El sistema DPO era diferente, contando con 14 motores de 10 kg de fuerza cada uno y 8 motores de 1 kg de fuerza. Contaba con un motor principal KTDU de 417 kg y uno de emergencia con 411 kg de fuerza. Las Soyuz 1-9 incorporaban una sección toroidal acoplada a la base del módulo con diverso equipo electrónico en su interior.
Esquema de un módulo de servicio de las Soyuz 1-9.
Detalle de la sección toroidal de las primeras Soyuz (1-9) y las toberas del motor principal y el de reserva.
Soyuz 19 en órbita. Se aprecian las toberas en el PAO (NASA).
Sistema de propulsión en las Soyuz antiguas. Se puede apreciar el sistema de control del módulo de descenso durante la reentrada (fuente de la imagen).
Esquema de la posición de los distintos motores DPO (NASA).
En este otro esquema perteneciente a la Soyuz 19 podemos apreciar mejor las distintas secciones del PAO:
Referencias:
Hoy veremos en detalle el Módulo de Propulsión (PAO) de la Soyuz, también llamado a veces en la bibliografía occidental "módulo de servicio", debido a la influencia de las naves Apolo y Gémini. Últimamente también se han hecho populares las denominaciones "módulo de equipamiento" o "módulo de instrumentación". En ruso se llama приборно-агрегатный отсек (ПАО), "módulo instrumental-propulsivo" (PAO). Está dividido en tres partes:
- Una sección intermedia, PKhO (переходной отсек, ПхО), no presurizada, situada entre la cápsula y el resto del módulo donde se incluyen varios motores de maniobra, además de tanques de oxígeno. En esta sección se encuentran las estructuras que unen la cápsula (SA) con el PAO en 10 puntos, cinco de los cuales cuentan con pernos explosivos y otros cinco tienen muelles para la separación de los módulos. Es además en esta zona donde se conectan los cables umbilicales que que aportan al SA y al BO electricidad, oxígeno, control de temperatura y telemetría.
- Una sección de instrumentación presurizada, PO (приборный отсек, ПО, "sección de instrumentación") con sistemas electrónicos (telemetría, instrumentos de orientación y guiado, etc.) y radiadores. Se utiliza nitrógeno para presurizar esta sección, que además sirve como regulador de temperatura. Está construido en una aleación de aluminio.
- La parte que alberga al motor principal (AO, агрегатный отсек, "sección de propulsión" o "sección de motores"), los paneles solares (con un área de 10 m² y una envergadura de 10,6 m), baterías, un radiador de 8 m² y los tanques con 900 kg de combustible hipergólico: tetróxido de nitrógeno e hidracina (UDMH).
La masa del PAO es de 2 560 kg y su diámetro es de 2'2 m (mínimo) y 2'7 m (máximo).
El PAO es la base del sistema de regulación térmica de la nave o SOTR (СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА, СОТР). Este sistema consta de dos partes: una pasiva (radiadores) y una activa. La parte activa consiste en un circuito hidráulico que recorre los tres módulos de la nave para regular su temperatura de forma activa. La parte pasiva son los radiadores de la sección AO.
Imagen en la que se aprecia la cápsula y la sección intermedia del PAO. Podemos ver la aviónica en el interior de la sección presurizada (PO) de instrumentación (RKK Energía).
Carga en una nave Soyuz de los combustibles hipergólicos en tierra. El personal lleva trajes especiales, pues estas sustancias son tóxicas y corrosivas (RKK Energía).
Sistema de Propulsión: el PAO es donde reside el sistema de propulsión y maniobra de la nave. La Soyuz utiliza combustibles hipergólicos. El motor principal, situado en el módulo de servicio, se denomina KTDU o KDU (комбинированная двигательная установка, КДУ), "Instalación Propulsora Combinada". En la Soyuz TM/TMA el motor es el KTDU-80 y tiene un empuje de 316 kgf. Este motor se puede encender un total de 40 veces. El impulso específico de este motor es de 305 segundos y la Delta-V total de la nave es de 390 m/s. Gracias a motores eléctricos, se puede girar la tobera del motor ± 5º.
Además del motor principal, la nave cuenta con pequeños motores de maniobra (verniers) denominados DPO o DO (Двигатель причаливания и ориентации, ДПО), "Motores de Aproximación y Orientación". Este sistema utiliza combustibles hipergólicos y comparte los mismos tanques que el motor principal de la nave. El sistema DO está a su vez dividido en la Soyuz TM en 14 motores DPO-B (ДПО-Б), o también llamados DPO a secas, de "gran" empuje con 13'3 kgf cada uno, así como 12 motores DPO-M (ДПО-М), a veces llamado simplemente DO, de empuje pequeño con 2'7 kgf. Aunque las mayoría de las fuentes siguen insistiendo en que la Soyuz TMA tiene 14 motores DPO-B, lo cierto es que en las imágenes de estos vehículos podemos ver 16 toberas. Las primeras versiones Soyuz incorporaban un motor de reserva, mientras que las actuales no lo llevan, pero a cambio pueden usar los cuatro motores traseros DPO-B como tal.
En general, el sistema DPO-B se usa para movimientos traslacionales (adelante, de lado y hacia atrás) y el DPO-M para rotacionales (cabeceo, giro y guiñada). Para entender los movimientos rotacionales, mejor veamos estas imágenes:
Maniobras de actitud del vehículo: cabeceo (pitch), guiñada (yaw) y giro o alabeo (roll).
Distribución sistema DPO-B y DPO-M en la Soyuz TMA. En la parte trasera, se aprecian los cuatro motores DPO-B que pueden servir como motor principal de emergencia para volver a la Tierra cuyo eje está inclinado 20º respecto al eje del vehículo.
Diferencia entre los sistema DPO-B de la Soyuz TM (14 motores) y la Soyuz TMA (16 motores).
Detalle del sistema DPO en la Soyuz TM (las toberas con cubiertas rojas son parte del sistema DPO-B). La toberas no cubiertas, DPO-M se utilizan para rotar la Soyuz según su eje principal (X).
Sistemas de Orientación:
En el exterior del módulo de propulsión se encuentran los sensores que permiten a la nave orientarse automáticamente respecto a la Tierra y su órbita. Por un lado, hay dos sensores infrarrojos (IKV) que sirven para localizar la posición de la Tierra según la vertical de la nave (eje Y). Estos sensores controlan los movimientos automáticos de cabeceo y giro:
Los dos sensores infrarrojos de orientación en una Soyuz TMA (NASA).
Nave Soyuz TM durante la integración en tierra. Se aprecia cómo los dos sensores infrarrojos se hayan plegados hacia atrás durante el lanzamiento (RKK Energía).
Además la nave cuenta con varios sensores termoiónicos que le permiten orientarse respecto a la dirección de su órbita. Estos sensores detectan el flujo de iones que incide sobre la nave en la dirección de avance de la órbita, permitiendo al vehículo conocer el grado de desviación del eje de la nave respecto a la dirección de avance y, si es necesario, emplear las maniobras de cabeceo y guiñada para alinearse. Un sensor solar (45K), situado en el lado opuesto respecto los dos sensores infrarrojos, sirve para precisar aún más la posición de la nave respecto a su eje vertical (Y).
Estos sensores, junto con el sistema de giroscopios del vehículo, permiten a la Soyuz orientarse de forma automática (aunque la tripulación puede actuar para corregir este sistema si lo estima oportuno), lo que es crucial para acoplarse a otro vehículo, mantener los paneles solares orientados hacia el Sol en vuelo autónomo o realizar la maniobra de frenado para la reentrada.
Sistema de Suministro de Energía (SEP):
El SEP (СИСТЕМА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ, СЭП) es el encargado de suministrar energía eléctrica a la Soyuz durante las fases de vuelo independiente y, si es necesario, acoplamiento. Las primeras Soyuz (7K-OK) empleaban paneles solares de cuatro segmentos que alimentaban unas baterías para ofrecer una corriente de salida de 23-34 Voltios:
Paneles solares de las primeras Soyuz: se pueden ver las antenas de comunicaciones y telemetría.
Tras el accidente de la Soyuz 11, se decidió eliminar los paneles solares de la nave, confiando solamente en las baterías y ahorrando así masa útil. Puesto que el objetivo de estas naves era acoplarse a una estación espacial Salyut, podían recargar las baterías una vez conectadas con la estación. Sin embargo, si el acoplamiento no funcionaba (cosa que sucedió varias veces), la tripulación debía volver inmediatamente a la Tierra. Una excepción fueron las naves 7K-TM empleadas en el marco del proyecto Apolo-Soyuz, que incorporaban paneles solares:
Soyuz 19 (NASA).
Las Soyuz T, Soyuz TM y Soyuz TMA emplean paneles solares o SB (Солнечная батарея, СБ) de cuatro segmentos (10 m²) que ayudan a proporcionar una media de 0'6 kW y un voltaje de 23 ± 34 V. En estos paneles también se encuentran antenas de telemetría y comunicaciones. En concreto, durante la fase de vuelo orbital las comunicaciones VHF se realizan a través de las antenas ABM 272, ABM-275 y ABM-276. Estas dos últimas se encuentran en los extremos de los paneles solares. La ABM-272 está localizada en la parte trasera del PAO. Otra antena, la ABM-282, está situada en el faldón del AO y se emplea para la transmisión de telemetría.
Detalle de los paneles solares plegados en una Soyuz TM (Novosti Kosmonavtiki).
En esta imagen podemos apreciar cómo están plegados los paneles durante el lanzamiento (RKK Energía).
Módulo de propulsión en las primeras Soyuz:
Las primeras Soyuz (1-40) tenían un Módulo de propulsión radicalmente distinto al actual. El sistema DPO era diferente, contando con 14 motores de 10 kg de fuerza cada uno y 8 motores de 1 kg de fuerza. Contaba con un motor principal KTDU de 417 kg y uno de emergencia con 411 kg de fuerza. Las Soyuz 1-9 incorporaban una sección toroidal acoplada a la base del módulo con diverso equipo electrónico en su interior.
Esquema de un módulo de servicio de las Soyuz 1-9.
Detalle de la sección toroidal de las primeras Soyuz (1-9) y las toberas del motor principal y el de reserva.
Soyuz 19 en órbita. Se aprecian las toberas en el PAO (NASA).
Sistema de propulsión en las Soyuz antiguas. Se puede apreciar el sistema de control del módulo de descenso durante la reentrada (fuente de la imagen).
Esquema de la posición de los distintos motores DPO (NASA).
En este otro esquema perteneciente a la Soyuz 19 podemos apreciar mejor las distintas secciones del PAO:
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.
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