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    Cómo funcionará Orion CEV
    Lanzamiento CEV. Vea más fotos del transbordador espacial. Foto cortesía de NASA / John Frassanito and Associates

    Aunque el transbordador espacial sigue siendo una maravilla técnica, la flota está envejeciendo y su funcionamiento se ha vuelto cada vez más caro. Los problemas recientes con el aislamiento de espuma han expuesto a las cuadrillas al peligro, hizo inseguro volar, e hizo que la NASA pusiera en tierra toda la flota. La NASA necesita un vehículo que sea capaz de transportar tripulación y cargas útiles a la órbita terrestre, la luna y Marte. Con la exploración futura en mente, La NASA está diseñando un nuevo vehículo.

    La nueva nave espacial de la NASA, el vehículo de exploración de la tripulación Orion, en realidad consistirá en dos barcos:

    • los Vehículo de exploración de tripulación (CEV) transportará de cuatro a seis astronautas.
    • los Vehículo de lanzamiento de carga (CLV) levantará cargas útiles pesadas y astronautas cuando sea necesario.

    El Orion utilizará tecnologías probadas de los programas Apollo y del transbordador espacial. También serán más seguros y versátiles para la exploración espacial a largo plazo.

    En este articulo, Examinaremos el concepto y la tecnología detrás del Orion y aprenderemos cómo nos ayudará a explorar la luna y más allá.

    Contenido
    1. Conceptos básicos de CEV
    2. Módulo de servicio CEV, Impulsores y CLV
    3. El futuro de la exploración espacial

    Conceptos básicos de CEV

    La NASA ha seleccionado a Lockheed Martin para diseñar y construir el Orion. Los sistemas principales (como energía, navegación, soporte vital, comunicaciones, y computadoras) serán versiones más avanzadas de las del Apollo y el transbordador espacial.

    El CEV constará de tres partes básicas:

    • Una cápsula para contener a la tripulación.
    • Un módulo de servicio para sostener el sistema de propulsión principal, sistemas de poder, y actitud control S. La actitud se refiere a cómo se orienta la nave espacial en el espacio (x, y, yz direcciones o paso, rollo, ejes de guiñada). Apollo usó cuatro unidades de cuatro propulsores montados en el módulo de servicio para esta tarea, mientras que el transbordador usa propulsores de control de reacción ubicados en las secciones de proa y popa.
    • Un propulsor para llevar el CEV a la órbita terrestre.

    Para misiones de aterrizaje lunar, habrá un módulo especial.

    Vehículo de la tripulación y módulo de aterrizaje en órbita lunar Foto cortesía de NASA / John Frassanito and Associates

    La cápsula tendrá forma de cono como el módulo de comando de Apolo, porque es más aerodinámico que el transbordador. En lugar de volver a entrar en la atmósfera de la órbita terrestre a 8 kilómetros por segundo (como el transbordador), el CEV volverá a entrar en la atmósfera a partir de las velocidades más altas del viaje lunar, a 11 kilómetros por segundo.

    Además de la forma, la cápsula de la tripulación CEV tiene varias otras cosas en común con el Apollo, junto con algunas diferencias:

    • El diámetro más grande (16,5 pies, o 5 metros, en lugar de 3.9 pies) tendrá más tripulación y carga.
    • El escudo térmico de popa CEV será ablativo , lo que significa que se evaporará. Apolo usó un solo, Escudo térmico de popa de varias capas hecho de aluminio y resina epoxi que se ablaba a medida que absorbía el calor de la reentrada. (Fue diseñado para usarse solo una vez, al igual que el resto del módulo de comando). La lanzadera utiliza baldosas térmicas de cerámica, mantas térmicas, y resinas de carbono reforzadas para absorber el calor. Sin embargo, este concepto ha demostrado ser más difícil de mantener que su diseño teórico. El escudo térmico CEV será reemplazable hasta 10 veces y durará la vida útil del vehículo.
    • Las bolsas de aire en el CEV permitirán tanto la recuperación de la tierra como la recuperación del mar. Todas las recuperaciones del Apolo fueron salpicaduras del océano.
    • La posición del CEV encima del propulsor de lanzamiento lo aparta del camino de escombros que caen como pedazos de espuma o hielo.
    • Un torre de escape - un pequeño cohete que levanta el módulo de comando del propulsor en caso de una falla en el lanzamiento - es una de las características únicas del CEV. Este mecanismo es más seguro que los procedimientos de aborto de la lanzadera.

    En la siguiente sección, exploraremos el módulo de servicio y el refuerzo.

    Módulo de servicio CEV, Impulsores y CLV

    El módulo de servicio CEV también será cilíndrico. Cubrirá y protegerá el escudo térmico de la cápsula CEV mientras está en vuelo y proporcionará energía, propulsión, y control de actitud. El módulo de servicio se desechará antes del reingreso.

    Algunas características del módulo de servicio incluyen:

    • Una propulsión de un solo motor, que utilizará combustible metano / oxígeno ligeramente más eficiente en lugar de la mezcla hipergólica de Apollo SM (hidracina / tetróxido de nitrógeno). El combustible de metano / oxígeno tiene una mayor impulso específico que la hidracina / tetróxido de nitrógeno, lo que significa un tiempo de combustión más largo para la misma masa de propulsor y mayores velocidades. En el futuro, Puede ser posible producir metano a partir de componentes de la Luna y Marte para alimentar este tipo de vehículo.
    • Una mayor capacidad de combustible para hacer posibles diferentes órbitas lunares y lugares de aterrizaje.
    • Paneles solares para generar electricidad para complementar la energía de las pilas de combustible.
    • Conductos que contienen amoníaco líquido o mezclas de agua / glicol para transferir calor a los radiadores para que pueda escapar al espacio. En el espacio exterior, la diferencia de temperatura entre la luz del sol y la sombra es de aproximadamente 400 grados Fahrenheit . Este calentamiento desigual provoca estrés térmico en los metales de la estructura de la nave espacial. Para contrarrestar este efecto, la nave espacial Apolo giraba sobre su eje cuando se dirigía a la luna para permitir que la radiación solar calentara la nave espacial de manera uniforme (la "maniobra de rollo de barbacoa"). La CEV probablemente hará lo mismo.
    • Control de actitud con propulsores similares al Apollo.

    El Apollo requería un vehículo de lanzamiento masivo (Saturn V) para levantar tanto a la tripulación como a la carga útil. Los motores principales del transbordador necesitaban suministrar grandes cantidades de empuje al vehículo por las mismas razones. El impulsor de lanzamiento CEV, solo levantará a la tripulación, no cargas útiles pesadas. Debido a esto, el propulsor CEV puede ser más pequeño que los propulsores Apollo y del transbordador espacial.

    La primera etapa del refuerzo CEV será un refuerzo de cohete sólido (SRB) llamado Ares I, que será similar al del transbordador espacial. La segunda etapa consistirá en un único motor de transbordador espacial alimentado por tanques de oxígeno e hidrógeno líquido. Ninguna etapa se recuperará ni se reutilizará (los SRB del transbordador se recuperaron y reutilizaron).

    La exploración espacial tripulada requiere colocar astronautas y cargas útiles en órbita. Los vehículos anteriores han combinado humanos y cargas útiles en el mismo cohete, pero el concepto CEV ha separado estas funciones. El CLV levantará cargas útiles pesadas, como aterrizadores lunares, etapas de transferencia lunar y componentes de la estación espacial. Si necesario, el CLV también se puede configurar para lanzar humanos.

    El CLV constará de dos etapas:

    • La primera etapa tendrá cinco motores principales alimentados por hidrógeno líquido y oxígeno líquido (llamado Ares V)
    • El segundo tendrá un motor principal de lanzadera o un motor Apollo J-2, también alimentado por hidrógeno líquido y oxígeno líquido.
    Vehículo de lanzamiento de carga con aterrizaje lunar y etapa de salida terrestre Foto cortesía de NASA / John Frassanito and Associates

    Próximo, veremos el futuro de la exploración espacial.

    El futuro de la exploración espacial

    Los astronautas dejan la luna en la etapa de ascenso. Foto cortesía de NASA / John Frassanito and Associates

    La NASA quiere que el Orion CEV sea versátil para la exploración espacial futura. Proyectan que podrá transportar tripulaciones a la Estación Espacial Internacional en 2014, la luna en 2020. Marte será el próximo objetivo.

    El principal objetivo de la CEV es el regreso a la luna. Durante la etapa de diseño del Apollo, Había dos propuestas para llevar al hombre a la luna:

    • los Encuentro en órbita terrestre (EOR) - Las piezas de un gran cohete lunar se ensamblarían en la órbita terrestre y se lanzarían a la luna.
    • los Encuentro de la órbita lunar (LOR) - dos naves espaciales más pequeñas (módulo de comando / servicio y módulo lunar) se encontrarían en órbita lunar

    Los científicos finalmente acordaron que el enfoque LOR ahorraría más peso y lograría el objetivo del presidente John F. Kennedy de llevar un hombre a la luna en 10 años. El plan de vuelo para el regreso del CEV a la luna incorpora elementos tanto del EOR como del LOR.

    Las misiones lunares CEV establecerán una base lunar para explorar la luna y buscar agua en el polo sur de la luna (necesaria para sobrevivir en la luna y una fuente potencial de material para fabricar combustible para cohetes). También permitirán a los astronautas probar equipos y técnicas para futuras misiones a Marte. Dado que la luna está a solo tres días de distancia, es más seguro y menos costoso lanzar misiones a Marte desde allí. Una misión de rescate también sería más fácil para una misión lunar que una misión a Marte. El CEV servirá de modelo para diseñar otro espacio profundo, Nave espacial tripulada.

    Con la CEV, La NASA espera devolver a los astronautas a la luna y hacer realidad el sueño de enviar humanos a explorar Marte y el resto del sistema solar.

    Para obtener mucha más información sobre los vuelos espaciales, el vehículo de exploración Orion Crew y temas relacionados, consulte los enlaces en la página siguiente.

    Mucha más información

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    • Lockheed Martin Space Systems &Technologies
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    Fuentes

    • Todo el dia, Jonathan. Apollo en Perspectiva Instituto de Publicaciones de Física, Bristol, 2000.ISBN 0-7503-0645-9
    • "El vehículo de exploración de la tripulación garantiza la seguridad, Viaje confiable a la estación espacial, Luna, Mars. "Nothrup Grumman Corporation, 12 de octubre 2005 http://www.irconnect.com/noc/press/pages/news_releases.mhtml?d=87722
    • Presentamos la nueva nave espacial de la NASA. NASA. http://www.nasa.gov/missions/solarsystem/explore_main.html
    • Cómo volveremos a la luna NASA. http://www.nasa.gov/missions/solarsystem/cev.html
    • Dirección de Sistemas de Exploración de la NASA. http://www.nasa.gov/missions/solarsystem/explore_main.html
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