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Articulo de referencia

Sistema de aborto de lanzamiento de Crew Dragon

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El sistema de aborto de lanzamiento Crew Dragon está diseñado para alejar la nave espacial Crew Dragon de SpaceX de un vehículo de lanzamiento averiado. Está equipado con 8 motores SuperDraco , cada uno capaz de generar 71 kN de empuje. [ 3 ] [ 4 ]

El sistema de aborto dispone de varios modos o procedimientos para realizar un aborto en diferentes fases del vuelo, incluyendo un aborto en la plataforma de lanzamiento, un aborto en pleno vuelo y la capacidad de utilizar el sistema de aborto para volar a una órbita más baja de lo esperado en caso de que se produzca un fallo al final del vuelo.

Diseño

Figura que muestra el sistema de aborto de lanzamiento de la nave espacial Apolo.
Diagrama que muestra la configuración de la Crew Dragon Endeavor durante la misión Demo-2 .

Tradicionalmente, las naves espaciales como Apolo y Soyuz han utilizado sistemas de escape de lanzamiento de "atracción" de combustible sólido , con la nave principal bajo una cofia protectora unida al sistema de escape. Una vez en el espacio, el sistema de escape y la cofia se desprenden, y el modo de aborto de la nave cambia al uso de sus propulsores de maniobra orbital o etapas superiores. [ 5 ] [ 6 ] Sin embargo, Crew Dragon tiene su sistema de aborto permanentemente unido a los costados de la nave espacial. [ 3 ]

Parte del razonamiento detrás de este diseño es que originalmente se planeó aterrizar la cápsula Dragon mediante propulsión utilizando el sistema de aborto de lanzamiento. [ 7 ] Estos planes se abandonaron tras el escepticismo de la NASA y la cancelación de la cápsula Red Dragon de SpaceX . [ 8 ] Sin embargo, la capacidad se introdujo en Crew-8, aunque solo en caso de fallo del paracaídas. [ 9 ] Además, la capacidad de mantener el sistema de aborto acoplado al cohete durante todo el ascenso en lugar de desprenderse del sistema de escape de lanzamiento tras la separación de etapas permite una capacidad de aborto en todas las fases del vuelo, aumentando la seguridad de la tripulación. [ 10 ]

El compartimento de carga de Crew Dragon también desempeña un papel importante en la secuencia de aborto. En lugar de dejar el compartimento con el cohete como en Apollo o Soyuz , Dragon lo mantiene acoplado durante un aborto para lograr estabilidad aerodinámica. [ 11 ]

Historia

Explosión de plataforma

El 20 de abril de 2019, la Crew Dragon C204 resultó destruida en un incidente durante las pruebas de sus motores SuperDraco . Un video filtrado poco después del incidente muestra la cápsula explotando en una plataforma de lanzamiento. [ 12 ] [ 13 ] La NASA y SpaceX confirmaron la explosión y declararon que no hubo heridos. [ 14 ]

Diagrama que muestra una válvula de retención .

Tras una investigación, SpaceX declaró que la explosión fue resultado de una válvula defectuosa. Durante una secuencia de ignición normal, las válvulas que mantienen el helio dentro de los COPV (recipientes a presión compuestos envueltos) se abren, lo que provoca que el helio fluya a través de válvulas antirretorno hacia los tanques de propulsor, empujando el combustible hacia la cámara de combustión . [ 15 ]

En este incidente, sin embargo, la válvula oxidante unidireccional permitió que el tetróxido de nitrógeno (NTO) se filtrara de nuevo a través del tubo de helio. [ 16 ] Cuando se abrió la válvula de helio, las "gotas" de NTO dentro de la línea de helio se aceleraron a altas velocidades, chocando contra la válvula oxidante unidireccional y destruyéndola casi instantáneamente. Los componentes internos de titanio de la válvula destruida quedaron entonces expuestos al NTO, lo que provocó la combustión y la pérdida del vehículo. [ 17 ] [ 18 ]

Prueba de aborto en vuelo

Un vídeo de la prueba de aborto en pleno vuelo.

El 19 de enero de 2020, SpaceX realizó una prueba del sistema de aborto de lanzamiento de Crew Dragon. [ 19 ]

Tras un despegue exitoso, la secuencia de aborto de lanzamiento se inició 1 minuto y 26 segundos después del despegue. La Crew Dragon C205 se separó con éxito del cohete Falcon 9 , y este último se desintegró segundos después debido a las intensas fuerzas aerodinámicas de máxima q . [ 20 ]

Después de separar el tronco, Crew Dragon alcanzó un apogeo de 42 kilómetros antes de amerizar en el Océano Atlántico . [ 21 ] [ 22 ]

Modos de aborto

La Crew Dragon dispone de varios modos de aborto para las distintas fases del vuelo, cada uno con sus propias zonas de aterrizaje y procedimientos. A medida que avanza el vuelo, el centro de control de la misión de SpaceX anuncia los cambios entre los modos de aborto.

Para lanzamientos típicos, las zonas de recuperación se ubican a lo largo de la inclinación de 51,64 grados [ 23 ] de la ISS , y pueden ser dirigidas con niveles de precisión más altos que naves espaciales como Orion [ 24 ] y Shenzhou debido a las capacidades de control de los motores SuperDraco . Las áreas de recuperación para un aborto de tipo 2a están a lo largo de la costa este de los Estados Unidos y las Marítimas en la costa atlántica de Canadá, con un aborto 2b aterrizando la cápsula Crew Dragon cerca de Nueva Escocia y los modos de aborto 2c y 2d resultan en un aterrizaje en el oeste de Irlanda . [ 25 ] Los abortos 1a y 1b resultan en aterrizajes cerca de la costa este de los Estados Unidos .

Véase también

Referencias

  1. ↑ "SpaceX de Elon Musk planea realizar pruebas de aterrizaje con DragonFly" . NBC News . 21 de mayo de 2014. Archivado del original el 20 de agosto de 2024. Consultado el 2 de octubre de 2024 .
  2. ↑ Rauf, Jim (19 de octubre de 2023). "Nave espacial SpaceX Dragon" (PDF) . uc.edu . Archivado (PDF) del original el 19 de agosto de 2024. Recuperado el 2 de octubre de 2024 .
  3. 1 2 SpaceX. "Descripción general de SpaceX Dragon" . SpaceX.com . Archivado del original el 30 de septiembre de 2024. Consultado el 2 de octubre de 2024 .
  4. ↑ Berger, Eric (30 de abril de 2016). "De cero a 100 mph en 1,2 segundos, el propulsor SuperDraco cumple" . Ars Technica . Archivado del original el 26 de septiembre de 2024. Consultado el 2 de octubre de 2024 .
  5. ↑ Gilbert, Michael G. (2015-01-09). "EL SISTEMA DE ABORTO DE LANZAMIENTO MAX: CONCEPTO, PRUEBA DE VUELO Y EVOLUCIÓN" (PDF) . Servidor de informes técnicos de la NASA . Archivado (PDF) del original el 30-09-2024 . Recuperado el 02-10-2024 .
  6. ↑ Weitering, Hanneke (24 de abril de 2019). "Explicación de los sistemas de aborto de lanzamiento de emergencia de SpaceX y Boeing" . Space.com . Archivado del original el 26 de septiembre de 2024. Consultado el 2 de octubre de 2024 .
  7. ↑ Karcz; Davis; Aftosmis; Allen; Bakhtian; Dyakanov; Glass; Gonzales; Heldmann; Lemke; Marinova; McKay; Stoker; Wooster; Zarchi (10 de mayo de 2012). "RED DRAGON: ACCESO DE BAJO COSTE A LA SUPERFICIE DE MARTE MEDIANTE CAPACIDADES COMERCIALES" (PDF) . Servidor de informes técnicos de la NASA . Archivado (PDF) del original el 21 de mayo de 2024. Recuperado el 2 de octubre de 2024 .
  8. ↑ Foust, Jeff (19 de julio de 2017). "SpaceX abandona los planes de aterrizajes propulsados ​​de Dragon" . SpaceNews . Consultado el 2 de octubre de 2024 .
  9. ↑ Clark, Stephen (28 de septiembre de 2024). "SpaceX lanza una misión para traer de vuelta a la Tierra a los astronautas de Starliner" . Ars Technica . Consultado el 23 de octubre de 2024 .
  10. ↑ Harwood, William (27 de mayo de 2020). "El sistema de aborto de la Crew Dragon de SpaceX supone un gran impulso para la seguridad de la tripulación - CBS News" . cbsnews.com . Archivado del original el 30 de septiembre de 2024. Consultado el 2 de octubre de 2024 .
  11. ↑ Jordan, Gary; Reed, Benji (27 de septiembre de 2019). "La cápsula Crew Dragon de SpaceX - NASA" . NASA - Houston, tenemos un podcast . Archivado del original el 27 de septiembre de 2024. Consultado el 2 de octubre de 2024 .
  12. ↑ Berger, Eric (22 de abril de 2019). "Esto es lo que sabemos y lo que no sabemos sobre el accidente de Crew Dragon" . Ars Technica . Archivado del original el 19 de agosto de 2024. Consultado el 2 de octubre de 2024 .
  13. ↑ Mathewson, Samantha (1 de mayo de 2019). "Advertencia a los trabajadores de la NASA sobre compartir imágenes tras la filtración del vídeo de la explosión de SpaceX: Informe" . Space.com . Archivado del original el 13 de junio de 2024. Consultado el 2 de octubre de 2024 .
  14. ↑ Ryan, Jackson (25 de abril de 2019). "La NASA insta a la paciencia mientras SpaceX investiga la explosión de la Crew Dragon" . CNET . Archivado del original el 30 de noviembre de 2023. Consultado el 2 de octubre de 2024 .
  15. ↑ Cannon, James L. (5 de octubre de 2010). "Propulsión líquida: diseño del sistema de alimentación de propulsor" (PDF) . Servidor de informes técnicos de la NASA . Archivado (PDF) del original el 30 de septiembre de 2024. Recuperado el 2 de octubre de 2024 .
  16. ↑ Harwood, William (15 de julio de 2019). "SpaceX: La explosión que destruyó la nave espacial Crew Dragon en abril fue causada por una válvula con fugas - CBS News" . cbsnews.com . Archivado del original el 25 de febrero de 2024. Consultado el 2 de octubre de 2024 .
  17. ↑ SpaceX (15 de julio de 2019). "ACTUALIZACIÓN: INVESTIGACIÓN DE LA ANOMALÍA DE LA PRUEBA DE FUEGO ESTÁTICO CON ABORTO EN VUELO | SpaceX" . SpaceX.com . Archivado del original el 15 de julio de 2019. Consultado el 2 de octubre de 2024 .
  18. ↑ Foust, Jeff (16 de julio de 2019). "SpaceX afirma que una válvula defectuosa provocó el accidente en la prueba de Crew Dragon" . Space.com . Archivado del original el 4 de marzo de 2024. Consultado el 2 de octubre de 2024 .
  19. ↑ Thompson, Amy (19 de enero de 2020). "SpaceX supera con éxito la prueba de aborto de lanzamiento de Crew Dragon y destruye el cohete a propósito" . Space.com . Archivado del original el 28 de julio de 2024. Consultado el 2 de octubre de 2024 .
  20. ↑ ScienceAlert (19 de enero de 2020). "Con una explosión espectacular, la Crew Dragon de SpaceX acaba de superar una prueba de seguridad crucial" . ScienceAlert . Archivado del original el 13 de agosto de 2022. Consultado el 2 de octubre de 2024 .
  21. ↑ Malik, Tariq (19 de enero de 2020). "Cómo funciona hoy la prueba de aborto de lanzamiento de la Crew Dragon de SpaceX en 10 pasos no tan fáciles" . Space.com . Archivado del original el 16 de junio de 2024. Consultado el 2 de octubre de 2024 .
  22. ↑ Atkinson, Ian (17 de enero de 2020). "SpaceX realiza con éxito una prueba de aborto en vuelo de la Crew Dragon" . NASASpaceFlight.com . Archivado del original el 25 de julio de 2024. Consultado el 2 de octubre de 2024 .
  23. ↑ NASA. "Estación Espacial Internacional - NASA" . NASA.gov . Archivado del original el 1 de octubre de 2024. Consultado el 2 de octubre de 2024 .
  24. ↑ Jones, Daniel L. (2015-03-03). "Sistema de aborto de lanzamiento de Orion (LAS) | Propulsión en el aborto de la plataforma 1 (PA-1)" (PDF) . Servidor de informes técnicos de la NASA . Archivado (PDF) del original el 30-09-2024 . Recuperado el 02-10-2024 .
  25. 1 2 Gebhardt, Chris (21 de mayo de 2020). "Análisis de los modos de aborto de lanzamiento y las ubicaciones de amerizaje de Crew Dragon" . NASASpaceFlight.com . Archivado del original el 26 de septiembre de 2024. Consultado el 2 de octubre de 2024 .
  26. ↑ DeSisto, Austin (24 de mayo de 2020). "Cronología del día del lanzamiento de Crew Dragon: desde ponerse el traje hasta el acoplamiento con la ISS" . Everyday Astronaut . Archivado del original el 26 de septiembre de 2024. Consultado el 2 de octubre de 2024 .