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Articulo de referencia

Vehículo de transferencia automatizado

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El Vehículo de Transferencia Automatizado , originalmente Vehículo de Transferencia Ariane o ATV , fue una nave espacial de carga desechable desarrollada por la Agencia Espacial Europea (ESA), [ 7 ] utilizada para el transporte de carga espacial entre 2008 y 2015. El diseño del ATV fue lanzado a órbita cinco veces, exclusivamente por el vehículo de lanzamiento pesado Ariane 5. En efecto, era una contraparte europea de mayor tamaño de la nave espacial de carga rusa Progress para transportar carga a un único destino: la Estación Espacial Internacional (ISS), pero con el triple de capacidad.

Historia

Los cinco ATV recibieron nombres de importantes figuras europeas de la ciencia y la ingeniería: Jules Verne , Johannes Kepler , Edoardo Amaldi , Albert Einstein y Georges Lemaître . Tras varios retrasos en el programa, el primero de ellos se lanzó en marzo de 2008. Estos ATV realizaron misiones de suministro a la ISS, transportando diversas cargas útiles como combustible, agua, aire, alimentos y equipos de investigación científica; además, impulsaron la estación a una órbita superior mientras estaba acoplada. El ATV era una plataforma no tripulada que operaba con un alto grado de automatización, como su secuencia de acoplamiento; en ningún momento se utilizó para transportar pasajeros.

En 2008 se propuso un uso más prolongado del ATV. Tanto la ESA como Airbus Defence and Space , el principal fabricante del vehículo, estudiaron diversos desarrollos adicionales, incluyendo versiones tripuladas del ATV, así como oportunidades para reutilizar secciones o elementos de su tecnología. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] Sin embargo, el 2 de abril de 2012, la ESA anunció que el programa ATV se daría por terminado tras el lanzamiento del quinto ATV en 2014. [ 11 ]

En 2012, los estados miembros de la ESA decidieron que el diseño del ATV podría adaptarse para servir como módulo de servicio de la nave espacial Orion de la NASA . En enero de 2013, la ESA y la NASA anunciaron que procederían con un módulo de servicio combinado derivado de Orion y ATV , posteriormente renombrado Módulo de Servicio Europeo (ESM), que serviría como componente principal para la nave espacial tripulada Orion . [ 12 ] El Artemis I de la NASA , lanzado el 16 de noviembre de 2022, transportó la nave espacial Orion con el Módulo de Servicio Europeo (ESM) fabricado por Airbus Defence and Space para dos órbitas de sobrevuelo bajas planificadas a la Luna. La ESA proporcionará los ESM para el programa Artemis hasta Artemis VI con Artemis IV para proporcionar los primeros humanos que pisen la Luna desde 1972.

Desarrollo

Orígenes

Durante la década de 1990, mientras se desarrollaba el programa de la Estación Espacial Internacional , las 15 naciones participantes reconocieron colectivamente que, una vez completada, la Estación Espacial Internacional (EEI), una estación espacial tripulada en órbita terrestre baja (OLB), requeriría misiones regulares de reabastecimiento para satisfacer las necesidades de la tripulación a bordo, así como para entregar el equipo necesario para las diversas pruebas científicas que se realizarían a bordo. En octubre de 1995, se acordó que, entre las diversas contribuciones al programa de la EEI de las que Europa se responsabilizaría bajo los auspicios de la Agencia Espacial Europea (ESA), una de ellas sería el Vehículo de Transferencia Automatizado (VTA); esta nave espacial orientada a la logística realizaría las misiones de reabastecimiento a la EEI. [ 13 ] [ 14 ]

El 9 de diciembre de 1998, la ESA adjudicó un contrato de 470 millones de dólares a la empresa aeroespacial francesa Aérospatiale para continuar con el desarrollo del ATV . [ 15 ] Si bien Aérospatiale fue el contratista principal del ATV, se le unieron varios subcontratistas importantes, entre ellos el fabricante italiano Alenia Spazio , la empresa franco-británica Matra Marconi Space y la empresa aeroespacial alemana DaimlerChrysler Aerospace (DASA); algunos componentes también fueron proporcionados por la empresa rusa SP Korolev Rocket and Space Corporation Energia . [ 15 ] [ 14 ] Antes del año 2000, DASA iba a ser el contratista principal de la producción, tras lo cual el papel se transferiría gradualmente a Aérospatiale. En el momento de la adjudicación del contrato, se preveía que el primer vuelo del ATV se realizaría durante septiembre de 2003. [ 15 ] [ 14 ] [ 16 ]

El lanzamiento del primer ATV, que había sido llamado Jules Verne , estuvo sujeto a múltiples retrasos, que fueron generados en parte por problemas encontrados con el vehículo de lanzamiento pesado Ariane 5 , así como por una reescritura sustancial del software. [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] Para mayo de 2003, estaba previsto que se lanzara en algún momento durante finales de 2004. [ 20 ] [ 21 ] A mediados de 2004, se anunció que el lanzamiento del primer ATV, que para entonces estaba en pruebas eléctricas después de completar el trabajo de integración, se había pospuesto debido a problemas técnicos, y según se informó, estaba programado para ser lanzado durante finales de 2005, después de la emisión de un contrato renegociado de 1.100 millones de dólares entre la ESA y el contratista principal. [ 16 ] [ 22 ] En marzo de 2005, se anunció otro retraso en el lanzamiento, debido a la necesidad de un mayor desarrollo del software de modo de falla junto con cambios en el cronograma de la ventana de lanzamiento, lo que pospuso el lanzamiento planeado del ATV de finales de 2005 a una fecha indeterminada durante 2006. [ 23 ] [ 24 ] En octubre de 2005, se aclaró que la nueva fecha de lanzamiento para el primer ATV sería durante 2007. [ 19 ]

En septiembre de 2006, se anunció que la etapa final de las pruebas en la plataforma ATV personalizada del Ariane 5 estaba en su fase final. [ 25 ] En diciembre de 2006, se anunció que el primer ATV había completado su prueba de vacío , lo que marcó la finalización exitosa de las pruebas clave y permitió establecer una fecha de lanzamiento final. [ 26 ] En abril de 2007, el ATV fue sometido a un proceso de calificación de cuatro meses de duración en respuesta a preocupaciones operativas, incluidas consultas de seguridad originadas en los EE. UU., y para examinar la posible comercialización del vehículo. [ 27 ] [ 28 ]

Producción

Tras múltiples reestructuraciones y cambios de propiedad, [ 29 ] [ 20 ] el contratista principal del ATV pasó a ser Airbus Defence and Space , que lideró un consorcio de numerosos subcontratistas. Si bien el trabajo de desarrollo se había iniciado en Les Mureaux , Francia, gran parte de la actividad se trasladó a Bremen , Alemania, a medida que el proyecto pasaba de su fase de desarrollo a la de producción, en la que se inició el trabajo en las cuatro unidades iniciales. Para facilitar la relación entre el contratista y la ESA, se estableció un equipo integrado de la ESA en las instalaciones de Les Mureaux, que se mantuvo durante todo el desarrollo.

Airbus Defence and Space construye los ATV en su planta de Bremen. En 2004, se firmaron contratos y acuerdos para cuatro ATV adicionales, que se preveía lanzar a un ritmo de aproximadamente uno cada dos años, lo que elevó el pedido total, incluyendo el primero, Jules-Verne , a cinco vehículos. Según el Centro Aeroespacial Alemán (DLR), el coste de desarrollo del ATV fue de aproximadamente 1.350  millones de euros. [ 30 ] Según se informa, cada nave espacial ATV tuvo un coste aproximado de 300  millones de dólares estadounidenses, que no incluía los costes de lanzamiento. [ 31 ] En marzo de 2005, RSC Energia firmó un contrato de 40  millones de euros con uno de los principales subcontratistas de Airbus Defence and Space, la empresa italiana Alenia Spazio (ahora Thales Alenia Space ), para suministrar el Sistema de Acoplamiento ruso, el sistema de reabastecimiento de combustible y el Sistema de Control de Equipos ruso. [ 32 ] Dentro del proyecto liderado por Airbus Defence and Space, Thales Alenia Space es responsable de la sección de transporte de carga presurizada del ATV y las fabrica en las instalaciones de la empresa en Turín , Italia.

El 31 de julio de 2007, el primer ATV, Jules Verne , llegó al puerto espacial de la ESA en Kourou , Guayana Francesa, después de un viaje de casi dos semanas desde el puerto de Rotterdam . [ 33 ] El 9 de marzo de 2008, Jules Verne fue lanzado en la parte superior de un cohete Ariane 5 desde Kourou. [ 34 ] [ 35 ] El 3 de abril de 2008, Jules Verne logró acoplarse automáticamente con la ISS, demostrando las capacidades de la primera nave espacial de reabastecimiento de carga desechable y totalmente automatizada de la ESA. [ 36 ] [ 37 ] La llegada del ATV se produjo en un momento en que existía preocupación pública sobre la viabilidad logística del suministro a la ISS. [ 38 ]

Además de su uso por la ESA y Rusia, el ATV fue considerado en un momento para prestar servicios a la NASA como parte del programa de Servicios Comerciales de Transporte Orbital para reemplazar al transbordador espacial retirado en su capacidad de transporte de carga orbital. [ 28 ] Según la propuesta, que había sido emitida por una empresa conjunta entre EADS y Boeing , el ATV sería lanzado desde Cabo Cañaveral , Florida, utilizando un cohete Delta IV . [ 39 ] [ 40 ] Un uso especulado para el ATV de la NASA era lograr la desorbitación de la ISS una vez que la estación espacial hubiera llegado al final de su vida útil, siendo el único vehículo capaz de hacerlo en ese momento después de la retirada del transbordador. [ 41 ] Finalmente, la propuesta no fue adjudicada con el contrato correspondiente.

Diseño

El Vehículo de Transferencia Automatizado (ATV) era una nave espacial de carga desechable diseñada en la década de 1990. Cada vehículo constaba de dos secciones distintas: el bus de sistemas y el portador de carga integrado. [ 14 ] El bus de sistemas contenía el sistema de propulsión del ATV, las bahías de aviónica y los paneles solares ; se utilizaba principalmente después del desprendimiento del vehículo del lanzador Ariane 5 para recorrer automáticamente la distancia restante y acoplarse con la ISS, el bus de sistemas sería inaccesible para los astronautas a bordo. [ 14 ] El portador de carga integrado constaba de un módulo presurizado , bahías externas para cargas de fluidos y gases, más aviónica y sensores de encuentro, y el mecanismo de acoplamiento. La estructura principal del ATV (de Al-2219 [ 4 ] ) está protegida por un sistema de protección contra meteoritos y escombros . [ 14 ] El primer ATV se construyó en la década de 2000 y el primero en volar al espacio fue en 2008. [ 42 ]

El sistema de acoplamiento del ATV consta de un par de videometros y un par de telegoniómetros fabricados por Sodern, una subsidiaria de Airbus . [ 43 ] El procesamiento de datos para la maniobra de acoplamiento de encuentro y los sistemas de aborto de emergencia fueron diseñados y fabricados por CRISA . El sistema de acoplamiento automático Kurs [ 44 ] [ 45 ] proporcionó datos de monitoreo adicionales y redundancia , que también fue utilizado por las naves espaciales Soyuz y Progress. Las imágenes visuales son proporcionadas por una cámara en el módulo Zvezda de la ISS .

En cuanto a su función, el ATV fue diseñado para complementar la nave espacial rusa Progress , de menor tamaño, con una capacidad de carga útil tres veces mayor. Al igual que la Progress, transportaría tanto líquidos a granel como carga relativamente frágil, que se almacenaría en una bodega de carga presurizada a baja presión, de modo que los astronautas pudieran acceder a la carga sin necesidad de usar trajes espaciales.

Un orificio de salida a través del tejido de Kevlar-Nextel tras las pruebas de hipervelocidad del blindaje multicapa del carguero espacial ATV de la ESA, que simulan el impacto de desechos espaciales.

La sección de carga presurizada del ATV se basó en el Módulo Logístico Multiusos (MPLM) de fabricación italiana , que era una "barcaza/contenedor espacial" transportada por el transbordador que se había utilizado previamente para transportar equipos hacia y desde la Estación. A diferencia del MPLM, que tenía que acoplarse a la ISS, el ATV utilizaba el mismo mecanismo de acoplamiento que el empleado en el Progress. [ 14 ] El ATV, al igual que el Progress, también sirve como contenedor para los desechos de la estación. Cada ATV pesa 20,7 toneladas en el lanzamiento y tiene una capacidad de carga de 8 toneladas: [ 4 ]

  • De 1.500 kilogramos (3.300 lb) a 5.500 kilogramos (12.100 lb) de carga seca (bienes de reabastecimiento, carga útil científica, etc.),  
  • Hasta 840 kilogramos (1850 lb) de agua, 
  • Hasta 100 kilogramos (220 lb) de gas (nitrógeno, oxígeno, aire), con hasta dos gases por vuelo, 
  • Hasta 4700 kilogramos (10 400 lb) de propelente para la maniobra de reimpulso y el reabastecimiento de combustible de la estación. El propelente ATV utilizado para el reimpulso ( combustible de monometilhidrazina y oxidante de N₂O₄ ) es de un tipo diferente al propelente de reabastecimiento de carga útil ( combustible de UDMH y oxidante de N₂O₄ ). 

La sección del bus del sistema del ATV tenía paneles solares (3800 W), baterías de 40 Ah, tanques de propulsor, cuatro propulsores R-4D (490 N) y 28 propulsores de control de actitud y frenado (220 N). [ 4 ]

Uso y funcionamiento

Julio Verne visto en la parte inferior de la ISS, lo que hace que el tamaño relativo sea claramente visible.

Los ATV estaban diseñados para ser lanzados rutinariamente cada 17 meses para realizar misiones de reabastecimiento a la Estación Espacial Internacional. [ 42 ] El vehículo fue lanzado a un plano orbital compatible con la ISS mediante el sistema de lanzamiento desechable Ariane 5 ; poco después de separarse del lanzador, el ATV desplegaría sus paneles solares. [ 14 ] Durante un tiempo de misión promedio de 100 horas, realizaría maniobras de fase desde su punto orbital más alto inicial bajo control directo del Centro Europeo de Operaciones Espaciales en tierra en Darmstadt , Alemania , utilizando el Sistema de Satélites de Seguimiento y Retransmisión de Datos de la NASA . Una segunda serie de maniobras llevaría al ATV a la altitud precisa de la ISS antes de comenzar las operaciones integradas para la aproximación final con la Estación Espacial, durante la cual la autoridad de la misión se transfirió al Centro de Control de Misiones Christopher C. Kraft Jr. de la NASA en Houston , Texas . [ 14 ]

El ATV emplearía una combinación de GPS y técnicas de astronavegación para encontrarse automáticamente con la Estación Espacial. [ 14 ] Se estableció contacto telemétrico entre la ISS y el ATV durante sus preparativos para la aproximación final. Una vez a una distancia de 249 m, las computadoras a bordo del ATV emplearon datos de videometro y telegoniómetro para realizar la aproximación final y las maniobras de acoplamiento; el acoplamiento al módulo Zvezda fue completamente automático. En caso de problemas técnicos de último momento, los ingenieros de vuelo a bordo de la estación pueden activar una secuencia preprogramada de maniobras anticolisión, totalmente independiente del sistema de navegación principal. Al contactar con el módulo, se activaría la secuencia de captura automática. [ 14 ]

Una vez que el ATV se acoplara con éxito, la tripulación de la estación podría entrar en la sección de carga del vehículo y acceder directamente a la carga útil a bordo. [ 14 ] Los tanques de líquido del ATV serían conectados por la tripulación a la tubería de la estación para descargar su contenido de manera controlada, mientras que la tripulación de la estación liberaría manualmente los componentes de aire directamente a la atmósfera de la ISS. Durante un máximo de seis meses, el ATV, que permanecería principalmente en modo inactivo, podría permanecer acoplado a la ISS con la escotilla abierta. [ 14 ] La tripulación llenaría gradualmente la sección de carga con los residuos de la estación para su eliminación. A intervalos de 10 a 45 días, el ATV se reactivaría y sus propulsores se usarían normalmente para aumentar la altitud de la estación. [ 14 ]

Una vez cumplida su misión, el ATV, que a menudo se llenaba con hasta 6,5 ​​toneladas de desechos, se separaba de la ISS. Sus propulsores sacaban deliberadamente la nave espacial de órbita (desorbitaban) y la colocaban en una trayectoria de vuelo pronunciada para realizar una reentrada destructiva controlada a gran altura sobre el Océano Pacífico . [ 16 ]

Misiones

El 2 de abril de 2012, la ESA anunció que el programa ATV, que había pagado su parte de los costes operativos de la ISS hasta 2017, finalizaría tras el lanzamiento del quinto ATV en 2014. En ese momento, disponían de los componentes necesarios para ensamblar los dos siguientes, pero, además, los componentes de aviónica utilizados en el diseño ya no se fabricaban. Se planteó un acuerdo similar para aportar su parte de los costes operativos de la ISS mediante la contribución de hardware al programa Orion. [ 11 ]

Julio Verne

Vehículo todoterreno de Julio Verne en la ISS, 2008

El primer vuelo del ATV se retrasó en varias ocasiones antes de su lanzamiento el 9 de marzo de 2008. Fue bautizado como Jules Verne , en memoria del primer escritor de ciencia ficción de la época moderna. El Jules Verne transportaba dos manuscritos originales escritos a mano por el autor, que serían recibidos por la tripulación de la ISS como símbolo del éxito del vuelo inaugural. [ 56 ]

La nave fue lanzada a una órbita de 300 kilómetros (190 millas) a bordo de un cohete Ariane 5 desde la plataforma de lanzamiento ecuatorial ELA-3 en el Centro Espacial de Guayana . El ATV se separó del cohete y, tras semanas de pruebas y ajustes orbitales, se acopló con éxito a la Estación Espacial Internacional a las 14:45 UTC del 3 de abril de 2008. 

En la madrugada del 29 de septiembre de 2008, el Jules Verne se desintegró al entrar en la atmósfera sobre una zona deshabitada del Océano Pacífico, al suroeste de Tahití.

Johannes Kepler

Lanzado el 17 de febrero de 2011, [ 57 ] Johannes Kepler fue en ese momento la carga útil más pesada jamás lanzada por la Agencia Espacial Europea [ 58 ] y transportó 7000  kg de carga a la ISS. [ 59 ] El primer intento de lanzamiento el 15 de febrero de 2011 se detuvo durante la cuenta regresiva final a cuatro minutos del despegue debido a una señal errónea de uno de los tanques de combustible del cohete. [ 60 ]

El 29 de abril de 2011, los motores del ATV se utilizaron para rotar la ISS con el fin de que una nave de suministro rusa Progress se acoplara a la estación. [ 61 ]

Debido al retraso en el lanzamiento de la misión STS-134 , la misión del Johannes Kepler se extendió y se desacopló de la ISS el 20 de junio de 2011. Volvió a orbitar un día después, el 21 de junio de 2011. [ 62 ]

Edoardo Amaldi

El ATV-3 Edoardo Amaldi se aproxima a la ISS en el lado oscuro de la Tierra con los propulsores encendidos, 2012.

El tercer vehículo ATV llegó a la Guayana Francesa a finales de agosto de 2011 y fue lanzado el 23 de marzo de 2012. [ 63 ] Se acopló a la Estación Espacial Internacional a las 22:31 GMT del 28 de marzo de 2012.

Albert Einstein

El Albert Einstein ATV fue la nave espacial más pesada lanzada por Ariane hasta ese momento y despegó a las 21:52:11 GMT del 5 de junio de 2013. [ 64 ] Se acopló a la ISS el 15 de junio de 2013 a las 14:07 GMT. [ 65 ]

Georges Lemaître

Nombrada en honor al astrónomo belga Georges Lemaître . La nave espacial fue lanzada durante la noche del 29 de julio (23:44 GMT, 20:44 hora local, 30 de julio 01:44 CEST) de 2014, en una misión para suministrar a la Estación Espacial Internacional (EEI) propulsor, agua, aire y carga seca, y una obra de arte de la artista Katie Paterson . Se acopló a la EEI el 12 de agosto a las 13:30 GMT. [ 66 ] Georges Lemaître tenía una masa total de casi 20,3 toneladas (20,0 toneladas largas; 22,4 toneladas cortas) , una masa que superó la de todos los ATV lanzados anteriormente. Esto también la convirtió en la nave espacial más pesada jamás lanzada por un cohete Ariane. [ 67 ]

Centro de control de vehículos todo terreno

Las misiones ATV fueron monitoreadas y controladas desde el Centro de Control ATV (ATV-CC), ubicado en el Centro Espacial de Toulouse (CST) en Toulouse , Francia. El ATV-CC fue responsable de la planificación y la emisión de comandos para las maniobras orbitales y las tareas de la misión de cada ATV, desde el momento de la separación de su vehículo de lanzamiento hasta su desintegración en la atmósfera terrestre. El ATV-CC tiene una línea de comunicación directa con el Centro de Control Columbus (Col-CC) en Oberpfaffenhofen , Alemania. El Col-CC proporciona al ATV-CC acceso tanto al Sistema de Satélites de Seguimiento y Retransmisión de Datos de la NASA como a las redes de comunicación europeas Artemis para comunicarse tanto con el ATV como con la ISS. El ATV-CC coordinó sus acciones con el Centro de Control de Misiones Christopher C. Kraft Jr. (MCC-H) de la NASA en Houston y el Centro de Control de Misiones FKA ruso (TsUP o MCC-M) en Moscú , así como con el sitio de lanzamiento del ATV en el Centro Espacial de Guayana en Kourou , Guayana Francesa. [ 68 ]

Base para el Módulo de Servicio Europeo

La nave espacial Orión, incluido el módulo de servicio derivado del ATV.

En mayo de 2011, el director general de la ESA anunció una posible colaboración con la NASA para trabajar en un sucesor del ATV. [ 69 ] Más tarde ese mismo año, se reveló una propuesta para utilizar un módulo de servicio derivado del ATV para la cápsula Orion de la NASA. [ 70 ] Este módulo de servicio se proporcionaría como contraprestación por la participación del 8 % de la ESA en los gastos operativos de la ISS, que hasta 2017 había sido cubierta por los cinco ATV. El desarrollo de un módulo de servicio para Orion cubriría la participación de la ESA en la operación de la ISS hasta 2020. [ 71 ]

"La contribución de la ESA será fundamental para el éxito de la misión Orión en 2017".

— Gerente del programa Orión de la NASA [ 12 ]

En junio de 2012, la ESA adjudicó a Airbus dos estudios independientes, cada uno por un valor de 6,5 millones de euros, para evaluar opciones que permitieran utilizar la tecnología y la experiencia adquiridas con los proyectos ATV y Columbus para cubrir la parte de la operación de la ISS que corresponde a la ESA más allá de 2017. [ 72 ] Un estudio analizó el desarrollo de un módulo de servicio para Orion, mientras que el otro examinó el desarrollo de un vehículo multipropósito capaz de reabastecer estaciones espaciales, eliminar desechos y dar servicio a satélites en órbita. Los estudios debían completarse antes de finales de 2012. [ 73 ]

En la reunión del Consejo Ministerial de la ESA en noviembre de 2012, la ESA se comprometió a desarrollar el módulo de servicio, [ 74 ] y a mediados de diciembre firmó un acuerdo con la NASA para proporcionar un módulo de servicio Orion derivado del ATV para el lanzamiento inaugural de Orion en el Sistema de Lanzamiento Espacial . [ 12 ] El módulo se denomina Módulo de Servicio Europeo (ESM).

La ESA adjudicó a Airbus Defence and Space un contrato de 390 millones de euros (488 millones de dólares) en noviembre de 2014 para desarrollar y construir el ESM. [ 75 ]

Propuestas de evolución

Además de su función principal como vehículo de transferencia de carga no tripulado unidireccional, desde el inicio del trabajo en el proyecto, la ESA había visto en el ATV el potencial para ser el punto de partida de toda una familia de vehículos espaciales automatizados. [ 14 ] Entre las misiones concebidas para vehículos derivados del ATV se han incluido programas de construcción orbital automatizada y bases independientes para experimentos, así como una posible versión mejorada del ATV que sobreviviría a la reentrada intacta, lo que permitiría su uso como vehículo de transferencia de carga bidireccional. [ 14 ] [ 16 ] La posible comercialización del ATV también fue objeto de un estudio formal realizado por la ESA, durante el cual se examinaron las perspectivas de utilizar la nave espacial como remolcador dedicado para satélites, así como el uso de sistemas de lanzamiento alternativos. [ 76 ]

Tras la decisión de la NASA de retirar el transbordador espacial en 2011, la ESA decidió iniciar una nueva serie de estudios para determinar el potencial de evolución y adaptación del ATV. Como resultado de estos estudios, la versión de retorno de carga (CARV) se identificó como una candidata particularmente prometedora para su posterior desarrollo. El objetivo de esta variante es proporcionar a la ESA la capacidad de transportar datos científicos y carga desde la ISS a la Tierra. Además, el CARV podría mejorarse para convertirse en un vehículo tripulado que sería lanzado por un Ariane 5 adaptado .

Mini estación espacial
El concepto MSS es una propuesta de evolución del ATV para la construcción de múltiples ATV con dos puertos de acoplamiento, uno en cada extremo. La versión actual del ATV ya está preparada para un puerto de acoplamiento en la parte trasera, con el sistema de propulsión principal dispuesto de forma cilíndrica, dejando espacio para un túnel en el centro. Este concepto permitiría que las naves Soyuz , Progress y otros ATV se acoplen a la parte trasera del ATV, lo que permitiría un flujo constante de vehículos rusos utilizando los puertos de acoplamiento disponibles mientras un ATV permanece acoplado durante un promedio de aproximadamente 6 meses. [ 77 ]
Sistema de recuperación de carga útil
El PARES habría incluido una pequeña cápsula balística similar a la VBK-Raduga integrada en la interfaz de acoplamiento del ATV, que habría traído de vuelta unas decenas de kilogramos de carga útil. El PARES podría haber incorporado un sistema de escudo térmico desplegable. La Agencia Espacial Europea también propuso el sistema para su uso con la nave espacial Progress y el Vehículo de Transferencia H-II (HTV) . [ 77 ] [ 78 ]
Vehículo de ascenso y descenso de carga
El CARV entregaría una cápsula rediseñada, capaz de traer de vuelta la carga útil desde la órbita. Podría instalarse en lugar de la bodega de carga presurizada del ATV. Además, podría adaptarse para usar un muelle en lugar de un puerto de acoplamiento en el lado estadounidense de la estación. Dado que los puertos de acoplamiento allí son más grandes, sería posible transferir bastidores de carga útil estándar internacional (ISPR) completos del ATV a la estación, lo cual solo es posible con el vehículo de transferencia H-II . [ 77 ]
Vehículo de transporte de tripulación
Esta es otra opción que se está considerando. Al igual que la variante CARV, esta reemplazaría el actual transportador de carga integrado con una cápsula de reentrada presurizada. Una diferencia significativa con la variante de solo carga sería la presencia de un sistema de escape de la tripulación, que consta de varios cohetes propulsores capaces de separar la cápsula de la tripulación del lanzador (Ariane 5) y/o del módulo de servicio en caso de emergencia. La variante CTV del ATV podría tener capacidad para 4 o 5 tripulantes. [ 77 ]

También se han investigado las posibilidades de lanzamiento del ATV en lanzadores distintos al Ariane 5, en particular en el marco de los Servicios Comerciales de Transporte Orbital . La ESA y sus estados miembros considerarán la aprobación para un mayor desarrollo del ATV en los próximos años. [ 77 ]

Versión tripulada propuesta

Representación en 3D del sistema de transporte tripulado propuesto, derivado de vehículos todoterreno (ATV).

Tanto la ESA como el equipo de fabricación han considerado varios programas bajo los cuales el ATV, o partes de las tecnologías que lo componen, se habrían desarrollado en una configuración tripulada. [ 79 ]

El 14 de mayo de 2008, la empresa aeroespacial EADS Astrium y el Centro Aeroespacial Alemán (DLR) anunciaron que estaban trabajando activamente en un proyecto de desarrollo con el objetivo de adaptar el ATV a un sistema de transporte de tripulación. [ 80 ] En la configuración prevista, la nave podría lanzar una tripulación de 3 personas más allá de la LEO mediante el uso de una versión modificada del cohete Ariane 5 y sería más espaciosa que la Soyuz rusa. Una maqueta de la nave propuesta se exhibió públicamente en la Exposición Aeroespacial Internacional de Berlín de 2008. [ 81 ] Si el proyecto hubiera recibido la aprobación de la ESA, el desarrollo habría procedido en dos etapas: [ 82 ]

  • La primera etapa habría implicado el desarrollo de un Vehículo de Reentrada Avanzado (ARV) [ 83 ] capaz de transportar hasta 1500  kg de carga del espacio a la Tierra de forma segura (véase CARV más arriba) para 2015. [ 84 ] Esta capacidad estaría disponible para la ESA incluso si se detuviera el desarrollo posterior. Resultaría útil en el programa ISS, así como en la propuesta Misión de Retorno de Muestras de Marte con la NASA. El desarrollo del ARV utilizaría el trabajo realizado en el Demostrador de Reentrada Atmosférica , el Vehículo de Retorno de la Tripulación y proyectos relacionados. El presupuesto para esta etapa de la revisión del ATV sería, según se informa, de 300 millones de euros  . [ 85 ] [ 86 ] [ 87 ]
  • La segunda etapa adaptaría la cápsula existente para poder transportar personas de forma segura, además de mejorar la propulsión y otros sistemas en el módulo de servicio, y duraría de 4 a 5 años con un coste de "un par de miles de millones [ de euros ] ", según un alto representante de Astrium. [ 81 ] [ 88 ] [ 89 ]

En noviembre de 2008, los ministros de la ESA presupuestaron un estudio de viabilidad para desarrollar una cápsula de reentrada para el ATV, requisito para desarrollar una capacidad de retorno de carga o una versión tripulada del ATV. [ 90 ] El 7 de julio de 2009, la ESA firmó un  contrato de estudio de 21 millones de euros con EADS Astrium. [ 91 ] [ 92 ] El proyecto ARV se suspendió finalmente tras completar la fase B1 debido a las restricciones fiscales derivadas de la crisis financiera de 2008. [ 93 ]

Exoliner

Durante la década de 2010, Lockheed Martin elaboró ​​una propuesta para Commercial Resupply Services 2 que incluía un nuevo módulo de transporte de carga de 4,4 metros (14 pies) de diámetro llamado Exoliner , que se basaba en el ATV y se desarrollaría conjuntamente con Thales Alenia Space . [ 94 ] [ 95 ] [ 96 ] 

Véase también

Notas

  1. ↑ Las misiones requerían aproximadamente 2500 kg (5500Se podían transportar hasta 4000 kg (8800 lb) para impulsar nuevamente la ISS [ 5 ]. 

Referencias

  1. 1 2 "Configuración del ATV" . Esa.int. 9 de marzo de 2010. Consultado el 1 de marzo de 2011 .
  2. ↑ "Preparativos finales para el lanzamiento de la primera nave espacial tripulada desde el Puerto Espacial Europeo – ESA" . Esa.int. 18 de diciembre de 2007. Consultado el 1 de marzo de 2011 .
  3. ↑ "ESA – ATV Integrated Cargo Carrier" . Esa.int. 9 de marzo de 2010. Consultado el 1 de marzo de 2011 .
  4. 1 2 3 4 "Datos relevantes sobre la utilización de vehículos de transferencia automatizados (ATV), Rev. 1.2" (PDF) . Centro de usuarios ERASMUS de la ESA.
  5. ↑ "Capacidad de carga de los vehículos todo terreno" . ESA.int . Consultado el 15 de febrero de 2020 .
  6. ↑ "Propulsión de propulsores de satélite: comparación de bipropelente de H2O2 con alternativas existentes" . Abril de 2014. Consultado el 15 de febrero de 2020 .
  7. ↑ "Vehículo de transferencia automatizado, documento de la ESA EUC-ESA-FSH-003 Rev 1.2 (especificación)" (PDF) . ESA . Archivado del original (PDF) el 22 de marzo de 2007. Recuperado el 26 de marzo de 2007 .
  8. ↑ "Berlín presenta una 'nave espacial tripulada'"BBC News . 28 de mayo de 2008.
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