Rincón de prueba Pon a prueba tus conocimientos sobre el transbordador espacial con nuestro concurso sobre transbordadores espaciales.
Lanzar una nave espacial al espacio es una cosa. Traerlo de vuelta es otro.
El reingreso de las naves espaciales es un asunto complicado por varias razones. Cuando un objeto entra en la atmósfera de la Tierra, experimenta algunas fuerzas, incluso gravedad y arrastrar . La gravedad empujará naturalmente un objeto hacia la tierra. Pero la gravedad por sí sola haría que el objeto cayera peligrosamente rápido. Afortunadamente, la atmósfera de la Tierra contiene partículas de aire. A medida que el objeto cae golpea y frota contra estas partículas, creando fricción . Esta fricción hace que el objeto experimente arrastre, o resistencia del aire , lo que ralentiza el objeto a una velocidad de entrada más segura. Lea más sobre estos factores en "¿Qué pasa si tiro un centavo del Empire State Building?"
Pete Turner / Stone Collection / Getty Images Los objetos que ingresan a la atmósfera de la Tierra enfrentan un viaje difícil. Vea más imágenes de naves espaciales y transbordadores espaciales.
Esta fricción es una bendición mixta, sin embargo. Aunque causa arrastre, también provoca un calor intenso. Específicamente, los transbordadores enfrentan temperaturas intensas de alrededor de 3000 grados Fahrenheit (alrededor de 1649 grados Celsius) [fuente:Hammond]. Cuerpo romo diseño ayuda a aliviar el problema del calor. Cuando un objeto, con una superficie roma hacia abajo, regresa a la Tierra, la forma roma crea un onda de choque delante del vehículo. Esa onda de choque mantiene el calor a distancia del objeto. Al mismo tiempo, la forma roma también ralentiza la caída del objeto [fuente:NASA]. El programa Apolo, que movió varias naves tripuladas de un lado a otro del espacio durante las décadas de 1960 y 1970, recubrió el módulo de comando con especial ablativo material que se quemó al reingresar, absorbiendo calor.
A diferencia de los vehículos Apollo, que fueron construidos para un solo uso, Los transbordadores espaciales son vehículos de lanzamiento reutilizables (RLV). Entonces, en lugar de simplemente usar material ablativo, deben incorporar aislamiento duradero. En la página siguiente, Profundizaremos más en el moderno proceso de reingreso de los transbordadores.
La desaparición del satélite Los satélites no tienen que permanecer en la órbita de la Tierra para siempre. Los satélites antiguos a veces retroceden a la Tierra. Debido a las duras condiciones de reingreso, pueden quemarse gravemente en su camino hacia abajo. Sin embargo, algunos de ellos pueden sobrevivir a la caída y golpear la superficie de la Tierra. En caídas controladas, Los ingenieros manipulan los sistemas de propulsión de un satélite para que caiga en un lugar seguro. como el océano.
El descenso de un transbordador espacial
Reingresar a la Tierra se trata actitud control . Y, no, esto no significa que los astronautas deban mantener una actitud positiva (aunque eso siempre es útil). Bastante, se refiere al ángulo en el que vuela la nave espacial. Aquí hay una descripción general del descenso de un transbordador:
Saliendo de la órbita :Para reducir la velocidad de la nave desde su velocidad orbital extrema, el barco se da la vuelta y realmente vuela hacia atrás durante un período de tiempo. Los motores de maniobra orbital (OMS) luego empujan la nave fuera de órbita y hacia la Tierra.
Descenso por la atmósfera :Después de que esté fuera de órbita de forma segura, el transbordador vuelve a girar con el morro primero y entra en la atmósfera boca abajo (como un movimiento de panza) para aprovechar la resistencia con su fondo romo. Las computadoras levantan la nariz hasta un ángulo de ataque (ángulo de descenso) de unos 40 grados.
Aterrizaje :Si has visto la película "Apollo 13, "tal vez recuerde que los astronautas regresan a la Tierra en su módulo de comando y aterrizan en el océano donde los rescatistas los recogen. Los transbordadores espaciales de hoy se parecen y aterrizan mucho más como aviones. Una vez que la nave desciende lo suficiente, el comandante se hace cargo de las computadoras y desliza el transbordador hasta una pista de aterrizaje. Mientras rueda a lo largo de la franja, despliega un paracaídas para frenarlo.
NASA Los bordes de ataque y la punta de la lanzadera utilizan material RCC.
El viaje de regreso a la Tierra es caluroso. En lugar del material ablativo encontrado en la nave espacial Apolo, Los transbordadores espaciales actuales tienen materiales especiales resistentes al calor y baldosas aislantes que pueden soportar el calor de reentrada.
Carbono de carbono reforzado (RCC) :Este material compuesto cubre la nariz y los bordes del ala, donde las temperaturas se ponen más calientes. En 2003, El RCC de Columbia sufrió daños durante el despegue, provocando su quemado al reingresar, matando a los siete miembros de la tripulación.
NASA / Space Frontiers / Hulton Archive / Getty Images
En esta imagen, Los trabajadores de la NASA muestran dónde el Columbia sufrió daños en las tejas durante su vuelo inaugural.
Aislamiento de superficie reutilizable de alta temperatura (HRSI) :Estas baldosas de sílice negra están en la parte inferior de la lanzadera y en varios otros lugares que pueden alcanzar hasta 2, 300 grados Fahrenheit (1, 260 grados Celsius).
Aislamiento compuesto refractario fibroso (FRCI) :Estas baldosas negras han reemplazado a las baldosas HRSI en muchos lugares porque son más resistentes, más ligero y más resistente al calor.
Aislamiento de superficie reutilizable de baja temperatura (LRSI) :Estas baldosas de sílice blanca son más delgadas que las baldosas HRSI y protegen varias áreas de temperaturas de hasta 1, 200 grados F (649 grados C).
Aislamiento de superficie reutilizable flexible avanzado (AFRSI) :Fabricado en tejido de vidrio de sílice, estas mantas exteriores se instalan en la sección superior delantera de una lanzadera y soportan temperaturas de hasta 1, 500 grados F (816 grados C). A través de los años, estos se han apoderado de gran parte del material LRSI en un transbordador.
Aislamiento de superficie reutilizable de fieltro (FRSI) :Este material soporta temperaturas de hasta 700 grados F (371 grados C) y está hecho de fieltro Nomex blanco tratado térmicamente (un material utilizado en la ropa protectora de los bomberos).
Eche un vistazo a los enlaces de la página siguiente para obtener más información sobre los desafíos que plantea la exploración espacial.
Recordatorios amargos Así como el desastre del Challenger en 1986 nos recordó lo riesgosos que son los lanzamientos de lanzaderas, El desastre de Columbia nos recordó cuán peligroso es el reingreso a la atmósfera. En 2003, el transbordador espacial Columbia y sus siete miembros de la tripulación se quemaron cuando regresaban a la Tierra. Después de la investigación, La NASA descubrió que el daño en el ala izquierda (que en realidad ocurrió durante el despegue), dejaba entrar aire caliente al volver a entrar y hacía que la lanzadera perdiera el control y se quemara.
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NASA
Centenario de vuelo de EE. UU.
Space.com
Fuentes
Cuk, Matija, Dave Rothstein, Britt Scharringhausen. "¿Por qué las naves necesitan escudos térmicos que regresen a la Tierra pero que no se vayan?" Departamento de Astronomía de la Universidad de Cornell. Enero de 2003. (9 de mayo de 2008) http://curious.astro.cornell.edu/question.php?number=448
Día, Dwayne A. "Tecnología de vehículos de reentrada". Comisión del Centenario de Vuelo de EE. UU. (9 de mayo 2008) http://www.centennialofflight.gov/essay/Evolution_of_Technology/ reentrada / Tech19.htm
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