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Modos de aborto del transbordador espacial

Los modos de aborto disponibles dependen del tiempo de fallo del motor. Los modos de aborto del transbordador espacial eran procedimientos mediante los cuales se podía interrump...

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Los modos de aborto disponibles dependen del tiempo de fallo del motor.

Los modos de aborto del transbordador espacial eran procedimientos mediante los cuales se podía interrumpir el lanzamiento nominal del transbordador espacial de la NASA . Un aborto en la plataforma de lanzamiento ocurría después del encendido de los motores principales del transbordador , pero antes del despegue. Un aborto durante el ascenso que resultara en el regreso del orbitador a una pista o a una órbita más baja de la prevista se denominaba "aborto intacto", mientras que un aborto en el que el orbitador no pudiera alcanzar una pista, o cualquier aborto que implicara la falla de más de un motor principal, se denominaba "aborto de contingencia". El rescate de la tripulación aún era posible en algunas situaciones en las que el orbitador no podía aterrizar en una pista.

Aborto del secuenciador de lanzamiento de conjunto redundante

Los tres motores principales del transbordador espacial (SSME) se encendieron aproximadamente 6,6 segundos antes del despegue, y las computadoras monitorearon su rendimiento mientras aumentaban el empuje. Si se detectaba una anomalía, los motores se apagaban automáticamente y la cuenta regresiva terminaba antes del encendido de los cohetes propulsores sólidos (SRB) en T = 0 segundos. Esto se denominó "aborto del secuenciador de lanzamiento de conjunto redundante (RSLS)" y ocurrió cinco veces: STS-41-D , STS-51-F , STS-55 , STS-51 y STS-68 . [ 1 ]

Modos de aborto de ascenso

Una vez encendidos los cohetes propulsores sólidos (SRB) del transbordador, el vehículo se preparaba para el despegue. Si ocurría un evento que requiriera un aborto después del encendido de los SRB, no era posible iniciar el aborto hasta después de que los SRB se agotaran y se separaran, aproximadamente dos minutos después del lanzamiento. Había cinco modos de aborto disponibles durante el ascenso, divididos en las categorías de abortos intactos y abortos de contingencia. [ 2 ] La elección del modo de aborto dependía de la urgencia de la situación y del lugar de aterrizaje de emergencia al que se pudiera acceder.

Los modos de aborto cubrían una amplia gama de problemas potenciales, pero el más común era la falla del motor principal , lo que provocaba que la nave no tuviera el empuje suficiente para alcanzar su órbita prevista. Otras posibles fallas, no relacionadas con los motores pero que requerían un aborto, incluían una falla múltiple de la unidad de potencia auxiliar (APU), una falla hidráulica progresiva, una fuga en la cabina y una fuga en un tanque externo.

Modos de aborto intactos

Panel de aborto en el transbordador espacial Challenger . Tomada durante la misión STS-51-F con el interruptor en modo ATO.

El transbordador espacial contaba con cuatro modos de aborto sin interrupciones. Estos modos estaban diseñados para garantizar el regreso seguro del orbitador a un lugar de aterrizaje previsto o a una órbita inferior a la planificada para la misión.

Regresar al sitio de lanzamiento

El regreso al sitio de lanzamiento (RTLS) era el primer modo de aborto disponible y podía seleccionarse justo después del desprendimiento de los cohetes propulsores sólidos (SRB). El transbordador continuaría su trayectoria para quemar el exceso de propelente, además de elevar su eje vertical para mantener la velocidad en caso de aborto por falla del motor principal. Tras quemar suficiente propelente, el vehículo giraría completamente y comenzaría a impulsarse de regreso al sitio de lanzamiento. Esta maniobra se denominaba "giro propulsado" (PPA) y estaba programada para asegurar que quedara menos del 2 % de propelente en el tanque externo cuando la trayectoria del transbordador lo llevara de regreso al Centro Espacial Kennedy . Además, los motores del sistema de control de reacción (RCS) y del sistema de gestión de la energía (OMS) del transbordador impulsarían continuamente para quemar el exceso de propelente del OMS, reducir el peso de aterrizaje y ajustar el centro de gravedad del orbitador.

Justo antes de apagar los motores principales, se le ordenaría al orbitador inclinar la nariz hacia abajo para asegurar la orientación adecuada para el desecho del tanque externo , ya que, de lo contrario, las fuerzas aerodinámicas provocarían que el tanque colisionara con el orbitador. Los motores principales se apagarían y el tanque sería expulsado, mientras el orbitador utilizaba su sistema de control de reacción (RCS) para aumentar la separación.

El corte y la separación se producirían efectivamente dentro de la atmósfera superior a una altitud de aproximadamente 230 000  pies (70 000 m), lo suficientemente alta como para evitar someter el tanque externo a un estrés aerodinámico y un calentamiento excesivos. La velocidad de corte dependería de la distancia que aún faltaba recorrer para llegar al lugar de aterrizaje y aumentaría en función de la distancia del orbitador en el momento del corte. En cualquier caso, el orbitador volaría demasiado lento para planear suavemente a tal altitud y comenzaría a descender rápidamente. Una serie de maniobras en rápida sucesión elevarían la nariz del orbitador para nivelarlo una vez que alcanzara aire más denso, al tiempo que se aseguraba de que no se superaran los límites estructurales del vehículo (el límite de carga operativa se estableció en 2,5  g, y se esperaba que a 4,4  g las cápsulas del OMS se desprendieran del orbitador).

Una vez completada esta fase, el orbitador estaría a unas 150 millas náuticas (300 km) del lugar de aterrizaje y en un planeo estable, procediendo a realizar un aterrizaje normal unos 25 minutos después del despegue. [ 3 ]   

Si un segundo motor principal fallara en cualquier momento durante la PPA, el transbordador no podría alcanzar la pista del KSC y la tripulación tendría que eyectarse. Un fallo de un tercer motor durante la PPA provocaría la pérdida de control y la consiguiente pérdida de tripulación y vehículo (LOCV). El fallo de los tres motores cuando la velocidad horizontal se aproximaba a cero o justo antes del desecho del tanque externo también resultaría en LOCV. [ 4 ]

El comunicador de la cápsula indicaría el punto del ascenso en el que ya no sería posible un aterrizaje con aterrizaje en tiempo real como "retorno negativo", aproximadamente cuatro minutos después del despegue, momento en el que el vehículo no podría reducir de forma segura la velocidad que había ganado en la distancia entre su posición en la trayectoria de lanzamiento y el lugar de lanzamiento.

El modo de aborto RTLS nunca fue necesario en la historia del programa del transbordador. Se consideraba el aborto más difícil y peligroso, pero también uno de los menos probables, ya que solo existía un rango muy limitado de fallos probables que eran superables, pero que, sin embargo, eran tan críticos en cuanto al tiempo que descartaban modos de aborto más prolongados. El astronauta Mike Mullane se refirió al aborto RTLS como un "acto antinatural de la física", y muchos astronautas pilotos esperaban no tener que realizar tal aborto debido a su dificultad. [ 5 ]

Aterrizaje de aborto transoceánico

Un aterrizaje de aborto transoceánico (TAL) implicaba aterrizar en una ubicación predeterminada en África, Europa Occidental o el Océano Atlántico (en el Campo de Lajes en las Azores ) aproximadamente entre 25 y 30  minutos después del despegue. [ 6 ] Se utilizaría cuando la velocidad, la altitud y la distancia no permitieran el regreso al punto de lanzamiento mediante el Regreso al Sitio de Lanzamiento (RTLS). También se utilizaría cuando una falla menos crítica en cuanto al tiempo no requiriera el aborto RTLS, más rápido pero más peligroso.

Para problemas de rendimiento como fallos de motor, se declaraba un aborto TAL entre aproximadamente T+2:30 (2  minutos y 30  segundos después del despegue) y T+5:00 (cinco minutos después del despegue), tras lo cual el modo de aborto cambiaba a Aborto Una Vuelta (AOA) seguido de Aborto a Órbita (ATO). Sin embargo, en caso de un fallo crítico en el tiempo o que pusiera en peligro la seguridad de la tripulación, como una fuga en la cabina o un fallo en el sistema de refrigeración, se podía llamar al TAL hasta poco antes del apagado del motor principal (MECO) o incluso después del MECO en condiciones de baja velocidad severa. El transbordador aterrizaba entonces en una pista de aterrizaje predesignada al otro lado del Atlántico. Los últimos cuatro emplazamientos TAL fueron la Base Aérea de Istres en Francia, las bases aéreas de Zaragoza y Morón en España, y la base de la RAF Fairford en Inglaterra. Antes del lanzamiento del transbordador, se seleccionaban dos emplazamientos en función del plan de vuelo y se les proporcionaba personal de reserva en caso de que se utilizaran. La lista de emplazamientos TAL cambió con el tiempo debido a factores geopolíticos. Los lugares exactos se determinaron de un lanzamiento a otro dependiendo de la inclinación orbital. [ 6 ]

Los preparativos de los sitios TAL duraron de cuatro a cinco días y comenzaron una semana antes del lanzamiento, con la mayoría del personal de la NASA, el Departamento de Defensa y los contratistas llegando 48 horas antes del lanzamiento. Además, dos aviones C-130 de la oficina de apoyo de vuelos espaciales de la adyacente Base de la Fuerza Espacial Patrick (entonces conocida como Base de la Fuerza Aérea Patrick) transportarían a ocho miembros de la tripulación, nueve rescatistas paracaidistas , dos médicos de vuelo , una enfermera y un técnico médico, y 1100 kg de equipo médico a Zaragoza, Istres o ambas. Uno o más aviones C-21S o C-12S también se desplegarían para proporcionar reconocimiento meteorológico en caso de un aborto con un TALCOM , o controlador de vuelo de astronautas a bordo para comunicaciones con el piloto y el comandante del transbordador. [ 6 ] 

Este modo de aborto nunca se utilizó durante toda la historia del programa del transbordador espacial.

Abortar una vez

Se podía optar por un aborto de una vuelta (AOA) si el transbordador no lograba alcanzar una órbita estable, pero tenía la velocidad suficiente para dar una vuelta completa a la Tierra y aterrizar aproximadamente 90 minutos después del despegue. Alrededor de cinco minutos después del despegue, el transbordador alcanza una velocidad y altitud suficientes para una sola órbita alrededor de la Tierra. [ 7 ] El orbitador procedería entonces a la reentrada; la NASA podía elegir que el orbitador aterrizara en la Base de la Fuerza Aérea Edwards , el Puerto Espacial White Sands o el Centro Espacial Kennedy . [ 7 ] La ventana de tiempo para usar el aborto AOA era muy corta, solo unos segundos entre las oportunidades de aborto TAL y ATO. Por lo tanto, tomar esta opción debido a una falla técnica (como una falla de motor) era muy improbable, aunque una emergencia médica a bordo podría haber requerido un aborto AOA.

Este modo de aborto nunca fue necesario durante toda la historia del programa del transbordador espacial.

Abortar la entrada a la órbita

Se podía realizar un aborto a órbita (ATO) cuando no se podía alcanzar la órbita prevista, pero sí una órbita estable más baja, por encima de los 190 km (120 millas ) sobre la superficie terrestre. [ 7 ] El momento en que se hacía posible un ATO se denominaba momento de "pulsar para ATO". En una situación de ATO, el comandante de la nave espacial giraba el interruptor de modo de aborto de la cabina a la posición ATO y pulsaba el botón de aborto. Esto iniciaba las rutinas del software de control de vuelo que gestionaban el aborto. En caso de pérdida de comunicación, el comandante de la nave espacial podía tomar la decisión de abortar y actuar de forma independiente. 

Esto ocurrió durante la misión STS-51-F en 1985, cuando el ChallengerEl motor central falló 5 minutos y 46 segundos después del despegue. [ 7 ] El Centro de Control de Misión en el Centro Espacial Johnson observó una falla del SSME y dijo " Challenger , Houston, abortar ATO". Posteriormente se determinó que la falla del motor fue una parada inadvertida del motor causada por sensores de temperatura defectuosos. [ 7 ] Se estableció una órbita cercana a la órbita planificada de la nave, y la misión continuó a pesar del aborto a una órbita más baja. [ 7 ] [ 8 ]

Una fuga de combustible de hidrógeno en uno de los motores principales de la estación espacial durante la misión STS-93 en 1999 provocó una ligera disminución de la velocidad al apagar el motor principal (MECO), pero no hizo necesaria una parada de emergencia, y el Columbia alcanzó su órbita prevista; si la fuga hubiera sido más grave, podría haber requerido una de las opciones de aborto anteriores.

Preferencias

Existía un orden de preferencia para los modos de aborto:

  1. Siempre que fuera posible, la opción de aborto preferida era la de ATO (Abortar en el Aeropuerto Internacional de Toronto).
  2. TAL era la opción de aborto preferida si el vehículo aún no había alcanzado una velocidad que permitiera la opción ATO.
  3. La opción AOA solo se habría utilizado en el breve lapso entre las opciones TAL y ATO, o si se produjera una emergencia crítica (como una emergencia médica a bordo) después del final del período de la opción TAL.
  4. El aterrizaje con aterrizaje en tiempo real (RTLS) resultó en el aterrizaje más rápido de todas las opciones de aborto, pero se consideró la más arriesgada. Por lo tanto, solo se habría seleccionado en casos en los que la emergencia fuera tan crítica que las otras opciones de aborto no fueran viables, o en casos en los que la aeronave no tuviera suficiente energía para realizar las demás opciones.

A diferencia de todos los demás vehículos tripulados estadounidenses con capacidad orbital (tanto anteriores como posteriores, hasta 2024), el transbordador nunca voló sin astronautas a bordo. Para realizar una prueba incremental no orbital, la NASA consideró la posibilidad de que la primera misión fuera un aborto mediante RTLS. Sin embargo, el comandante del STS-1, John Young , se negó, diciendo: «No juguemos a la ruleta rusa » [ 9 ] y «El RTLS requiere milagros continuos intercalados con actos divinos para tener éxito». [ 10 ]

abortos de contingencia

Los abortos de contingencia implicaban la falla de más de un SSME y generalmente habrían dejado al orbitador incapaz de llegar a una pista. [ 11 ] Estos abortos tenían como objetivo asegurar la supervivencia del orbitador el tiempo suficiente para que la tripulación pudiera eyectarse. La pérdida de dos motores generalmente habría sido sobrevivible utilizando el motor restante para optimizar la trayectoria del orbitador de modo que no excediera los límites estructurales durante la reentrada. La pérdida de tres motores podría haber sido sobrevivible fuera de ciertas "zonas negras" donde el orbitador habría fallado antes de que fuera posible la eyección. [ 4 ] Estos abortos de contingencia se agregaron después de la destrucción del Challenger .

Mejoras en los sistemas de aborto posteriores al accidente del Challenger

Opciones de aborto hasta STS-51-L. Las zonas negras indican fallos irreparables.
Opciones de aborto tras la misión STS-51-L. Las zonas grises indican fallos en los que el transbordador podría permanecer intacto hasta la evacuación de la tripulación.

Antes del desastre del Challenger durante la misión STS-51-L , las opciones de aborto de ascenso que implicaban la falla de más de un motor SSME eran muy limitadas. Si bien la falla de un solo motor SSME era compatible con la supervivencia durante el ascenso, la falla de un segundo motor SSME antes de los 350  segundos (el punto en el que el orbitador tendría suficiente velocidad de descenso para llegar a un sitio TAL con un solo motor) significaría una pérdida de contacto, ya que no existía ninguna opción de rescate. Los estudios demostraron que un amerizaje no era compatible con la supervivencia. Además, la pérdida de un segundo motor SSME durante un aborto RTLS habría causado una pérdida de contacto, excepto durante el período de tiempo justo antes del MECO (durante el cual el orbitador podría llegar al KSC prolongando el tiempo de combustión del motor restante), al igual que una falla triple de motores SSME en cualquier momento durante un aborto RTLS.

Tras la pérdida del Challenger en la misión STS-51-L, se añadieron numerosas mejoras para el aborto. Gracias a estas mejoras, la tripulación podía sobrevivir a la pérdida de dos SSME durante todo el ascenso, y el vehículo podía sobrevivir y aterrizar durante gran parte del mismo. Los puntales que unían el orbitador al tanque externo se reforzaron para soportar mejor un fallo múltiple de los SSME durante el vuelo del SRB. La tripulación podía sobrevivir a la pérdida de tres SSME durante la mayor parte del ascenso, aunque la supervivencia en caso de fallo de tres SSME antes de T+90  segundos era improbable debido a las cargas de diseño que se superarían en los puntos de unión del orbitador delantero/ET y del SRB/ET, y seguía siendo problemática en cualquier momento durante el vuelo del SRB debido a la controlabilidad durante la separación de etapas. [ 4 ]

Una mejora particularmente significativa fue la capacidad de escape. A diferencia del asiento eyectable de un avión de combate, el transbordador contaba con un sistema de escape de tripulación en vuelo [ 12 ] (ICES). El vehículo se colocaba en un planeo estable con piloto automático, se abría la escotilla y la tripulación se deslizaba por un poste para evitar el ala izquierda del orbitador. Luego, descendían en paracaídas a tierra o al mar. Si bien al principio parecía que esto solo se podía usar en raras ocasiones, existían muchos modos de falla en los que no era posible llegar a un lugar de aterrizaje de emergencia, pero el vehículo seguía intacto y bajo control. Antes del desastre del Challenger , esto casi ocurrió en la misión STS-51-F , cuando un solo motor SSME falló aproximadamente a los T+345  segundos. El orbitador en ese caso también era el Challenger . Un segundo motor SSME casi falló debido a una lectura de temperatura errónea; sin embargo, un controlador de vuelo con gran rapidez impidió la parada del motor. Si el segundo motor SSME hubiera fallado aproximadamente 69  segundos después del primero, no habría habido suficiente energía para cruzar el Atlántico. Sin la capacidad de escape, toda la tripulación habría muerto. Tras la pérdida del Challenger , se hicieron posibles este tipo de fallos. Para facilitar los saltos en paracaídas a gran altitud, la tripulación comenzó a usar el traje de entrada al lanzamiento y, posteriormente, el traje avanzado de escape para la tripulación durante el ascenso y el descenso. Antes del desastre del Challenger , las tripulaciones de las misiones operativas solo usaban trajes de vuelo de tela.

Otra mejora posterior al lanzamiento del Challenger fue la incorporación de aterrizajes de emergencia en la Costa Este/Bermudas (ECAL/BDA). Los lanzamientos con alta inclinación (incluidas todas las misiones a la ISS ) habrían podido alcanzar una pista de aterrizaje de emergencia en la Costa Este de Norteamérica bajo ciertas condiciones. La mayoría de los lanzamientos con menor inclinación habrían aterrizado en Bermudas (aunque esta opción no estaba disponible para los lanzamientos con la menor inclinación orbital —aquellos con una inclinación de 28,5°— que se lanzaban directamente hacia el este desde el Centro Espacial Kennedy y pasaban muy al sur de Bermudas).

Un aborto ECAL/BDA era similar a un RTLS, pero en lugar de aterrizar en el Centro Espacial Kennedy , el orbitador intentaría aterrizar en otro sitio a lo largo de la costa este de América del Norte (en el caso de ECAL) o Bermuda (en el caso de BDA). Varios sitios potenciales de aterrizaje ECAL se extendían desde Carolina del Sur hasta Terranova, Canadá. El sitio de aterrizaje designado en Bermuda era la Estación Aeronaval de Bermuda (una instalación de la Armada de los Estados Unidos ). ECAL/BDA era un aborto de contingencia que era menos deseable que un aborto intacto, principalmente porque había muy poco tiempo para elegir el sitio de aterrizaje y prepararse para la llegada del orbitador. Todos los sitios predesignados eran aeródromos militares o instalaciones civiles/militares conjuntas. Los sitios de emergencia ECAL no estaban tan bien equipados para albergar un aterrizaje de orbitador como aquellos preparados para abortos RTLS y TAL. [ 13 ] Los sitios no contaban con empleados o contratistas de la NASA y el personal que trabajaba allí no recibió capacitación especial para manejar un aterrizaje del transbordador. En caso de ser necesarios, los pilotos del transbordador habrían tenido que depender del personal de control de tráfico aéreo habitual , que utilizaría procedimientos similares a los empleados para aterrizar un planeador que ha sufrido una falla total del motor.

Se añadieron numerosas mejoras al sistema de aborto, principalmente en el software para la gestión de la energía del vehículo en diversos escenarios de aborto. Esto aumentó las probabilidades de alcanzar una pista de aterrizaje de emergencia en diferentes situaciones de fallo del motor principal.

Sistemas de escape de eyección

Se había hablado muchas veces de un sistema de escape de eyección, a veces llamado " sistema de escape de lanzamiento ", para el transbordador. Después de las pérdidas del Challenger y el Columbia , se expresó gran interés en esto. Todos los vehículos espaciales tripulados estadounidenses anteriores y posteriores tienen sistemas de escape de lanzamiento, aunque a partir de mayo de 2026 Ninguno de ellos se ha utilizado jamás para un vuelo tripulado por estadounidenses.

Asiento eyectable

Los dos primeros transbordadores, Enterprise y Columbia , fueron construidos con asientos eyectables . Estos dos vehículos estaban destinados a formar parte del programa de pruebas del transbordador y volarían con una tripulación de dos pilotos de prueba o astronautas. Los transbordadores posteriores , Challenger , Discovery , Atlantis y Endeavour, fueron construidos para misiones operativas con una tripulación de más de dos personas, incluyendo asientos en la cubierta inferior, y las opciones de asientos eyectables se consideraron inviables. El tipo utilizado en los dos primeros transbordadores eran versiones modificadas del asiento Lockheed SR-71 . Las pruebas de aproximación y aterrizaje realizadas por Enterprise contaban con estos asientos como opción de escape, y los primeros cuatro vuelos de Columbia también los tenían como opción de aborto de la tripulación. [ 14 ] Con la misión STS-5 marcando el final del programa de vuelos de prueba de Columbia, y como misión operativa con cuatro miembros de la tripulación, se retiraron los motores cohete de los dos asientos eyectables de la cabina para el vuelo. El siguiente vuelo de Columbia ( STS-9 ) también se realizó con los asientos desactivados de esta manera. Para cuando el Columbia volvió a volar ( STS-61-C , lanzado el 12 de enero de 1986), había pasado por una revisión de mantenimiento completa en Palmdale y los asientos eyectables (junto con las escotillas explosivas) habían sido retirados por completo. Los asientos eyectables no se desarrollaron más para el transbordador por varias razones:

  • Resultaba muy difícil eyectar a siete tripulantes cuando tres o cuatro se encontraban en la cubierta intermedia (aproximadamente en el centro del fuselaje delantero ), rodeados por una estructura considerable del vehículo.
  • Alcance de eyección limitado. Los asientos eyectables solo funcionan hasta aproximadamente 3400 millas por hora (3000 nudos; 5500 km/h) y 130 000 pies (40 000 m) . Esto constituía una porción muy limitada del alcance operativo del transbordador, aproximadamente los primeros 100 segundos de los 510 segundos de ascenso propulsado.   
  • No habría habido ayuda durante un accidente de reentrada como el del Columbia . La eyección durante un accidente de reentrada atmosférica habría sido fatal debido a las altas temperaturas y la ráfaga de viento a gran velocidad.
  • Los astronautas se mostraron escépticos sobre la utilidad de los asientos eyectables. El piloto del STS-1, Robert Crippen, declaró:

    ...en verdad, si hubieras tenido que usarlos mientras los sólidos estaban allí, no creo que hubieras sobrevivido; si hubieras salido disparado y luego hubieras descendido por el sendero de fuego que está detrás de los sólidos, habrías sobrevivido alguna vez, o si lo hubieras hecho, no habrías tenido un paracaídas, porque se habría quemado en el proceso. Pero para cuando los sólidos se hubieran consumido, estarías a una altitud demasiado elevada para usarlo. ...Así que personalmente no sentí que los asientos eyectables realmente nos fueran a ayudar si realmente nos encontrábamos con una contingencia. [ 15 ]

El transbordador soviético Buran estaba diseñado para estar equipado con el sistema de escape de emergencia para la tripulación, que habría incluido los asientos K-36RB (K-36M-11F35) y el traje presurizado completo Strizh , apto para altitudes de hasta 30 000 metros (98 000 pies) y velocidades de hasta Mach 3. [ 16 ] El Buran voló solo una vez en modo totalmente automatizado sin tripulación; por lo tanto, los asientos nunca se instalaron ni se probaron en un vuelo espacial tripulado real. 

Cápsula de eyección

Una alternativa a los asientos eyectables era una cápsula de escape para la tripulación o un sistema de escape de cabina, donde la tripulación se eyectaba en cápsulas protectoras o bien se eyectaba la cabina completa. Estos sistemas se han utilizado en varias aeronaves militares. El B-58 Hustler y el XB-70 Valkyrie utilizaban la eyección de cápsula, mientras que el General Dynamics F-111 y los primeros prototipos del Rockwell B-1 Lancer utilizaban la eyección de cabina.

Al igual que los asientos eyectables, la eyección de la cápsula del transbordador habría sido difícil, ya que no existía una forma sencilla de salir del vehículo. Varios miembros de la tripulación se sentaban en la cubierta intermedia, rodeados por la robusta estructura del vehículo.

La eyección de cabina sería viable en una porción mucho mayor del rango de vuelo que los asientos eyectables, ya que la tripulación estaría protegida de la temperatura, la ráfaga de viento y la falta de oxígeno o vacío. En teoría, se podría haber diseñado una cabina eyectable para soportar la reentrada, aunque esto implicaría un costo, peso y complejidad adicionales. La eyección de cabina no se implementó por varias razones:

  • Se requieren modificaciones importantes para el transporte, lo que probablemente llevará varios años. Durante gran parte de ese período, el vehículo no estará disponible.
  • Los sistemas de eyección de cabina son pesados, lo que supone una importante penalización en la capacidad de carga útil.
  • Los sistemas de eyección de cabina son mucho más complejos que los asientos eyectables. Requieren dispositivos para cortar los cables y conductos que conectan la cabina con el fuselaje. La cabina debe contar con dispositivos de estabilización aerodinámica para evitar que gire tras la eyección. El gran peso de la cabina exige un paracaídas de gran tamaño, con una secuencia de extracción más compleja. Los airbags deben desplegarse bajo la cabina para amortiguar el impacto o proporcionar flotación. Para que las eyecciones en la plataforma sean factibles, los cohetes de separación tendrían que ser bastante grandes. En resumen, muchos procesos complejos deben ocurrir en una secuencia temporal específica para que la eyección de la cabina sea exitosa, y en una situación en la que el vehículo podría estar desintegrándose. Si la estructura del avión se torciera o deformara, impidiendo así la separación de la cabina, o si los escombros dañaran los airbags de aterrizaje, la estabilización o cualquier otro sistema de la cabina, es probable que los ocupantes no sobrevivieran.
  • Existe un riesgo adicional debido a la presencia de numerosos dispositivos pirotécnicos de gran tamaño . Incluso si no fueran necesarios, los múltiples explosivos requeridos para separar la cabina conllevan cierto riesgo de detonación prematura o incontrolada.
  • Instalar un sistema de eyección de cabina en un vehículo que no fue diseñado inicialmente para ello es mucho más difícil, costoso y arriesgado. Si el transbordador hubiera sido diseñado desde el principio con un sistema de escape de cabina, añadirlo habría sido más factible.
  • Los sistemas de eyección de cabina/cápsula tienen un historial de éxito irregular. Al White sufrió una fractura de brazo al eyectarse de la colisión en el aire del XB-70 , mientras que el otro no se desplegó, lo que provocó la muerte de un miembro de la tripulación. [ 17 ]

Historial de abortos del transbordador espacial

Fuente: [ 18 ]

Lugares de aterrizaje de emergencia

Los lugares de aterrizaje de emergencia predeterminados para el orbitador se elegían misión por misión según el perfil de la misión, las condiciones meteorológicas y la situación política regional. Los lugares de aterrizaje de emergencia durante el programa del transbordador incluyeron: [ 19 ] [ 20 ]

Un orbitador ha aterrizado en tres lugares designados como sitios de aterrizaje de emergencia: la Base de la Fuerza Aérea Edwards , el Centro Espacial Kennedy y el Puerto Espacial White Sands . Sin embargo, ninguno de los aterrizajes en estos tres lugares ha sido de emergencia. Estos lugares se enumeran en negrita a continuación.

Argelia

Australia

Bahamas

Barbados

Canadá [ 25 ]

Cabo Verde

Chile

Francia

Gambia

Alemania

Grecia

Islandia

Irlanda

Jamaica

Liberia

Marruecos

Nueva Zelanda

Portugal

Arabia Saudita

España

Somalia

Sudáfrica

Suecia

Pavo

Reino Unido

Territorios Británicos de Ultramar

Estados Unidos

República Democrática del Congo

Otros lugares

En caso de una desorbitación de emergencia que provocara que el transbordador aterrizara en una zona fuera del alcance de un lugar de aterrizaje de emergencia designado, teóricamente podía aterrizar en cualquier pista pavimentada de al menos 3 km (9800 pies) de longitud, lo que incluía la mayoría de los grandes aeropuertos comerciales. En la práctica, se habría preferido un aeródromo militar estadounidense o aliado por motivos de seguridad y para minimizar las interrupciones del tráfico aéreo comercial.  

Véase también

Referencias

  1. ↑ "NASA - Perfil de la misión" . Archivado del original el 1 de diciembre de 2019. Consultado el 19 de octubre de 2007 .
  2. ↑ "Modos de aborto del transbordador" . Referencia y datos del transbordador . NASA . Archivado del original el 15/12/2018 . Consultado el 09/12/2006 .
  3. ↑ "NASA Intact Ascent Aborts Workbook, capítulo 6 REGRESO AL SITIO DE LANZAMIENTO" (PDF) . Archivado (PDF) del original el 21/03/2021 . Recuperado el 28/03/2021 .
  4. 1 2 3 "Abortos de contingencia" (PDF) . NASA.gov . Archivado (PDF) del original el 26 de febrero de 2015. Recuperado el 1 de febrero de 2015 .
  5. ↑ Mullane, Mike (2006). Riding Rockets: The Outrageous Tales of a Space Shuttle Astronaut . Nueva York: Scribner. pág. 588. ISBN  9780743276825.
  6. 1 2 3 "Lugares de aterrizaje de aborto transoceánico (TAL) del transbordador espacial" (PDF) . Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio. Diciembre de 2006. Archivado del original (PDF) el 25 de febrero de 2010. Consultado el 1 de julio de 2009 .
  7. 1 2 3 4 5 6 Mullane, Mike (1997). ¿Se te tapan los oídos en el espacio? y otras 500 preguntas sorprendentes sobre los viajes espaciales . John Wiley & Sons, Inc. pág. 60. ISBN  0471154040.
  8. ↑ «Informe de la misión STS-51F del Sistema Nacional de Transporte Espacial» . Centro Espacial Lyndon B. Johnson de la NASA. Septiembre de 1985. pág. 2. Archivado del original el 25 de enero de 2022. Consultado el 16 de enero de 2020 . 
  9. ↑ "Astronautas en peligro" . Popular Mechanics . Diciembre de 2000. Archivado del original el 8 de febrero de 2008. Consultado el 9 de diciembre de 2006 .
  10. ↑ Dunn, Terry (26 de febrero de 2014). "El controvertido plan de aborto de lanzamiento del transbordador espacial" . Probado . Archivado del original el 8 de diciembre de 2017. Recuperado el 11 de diciembre de 2017 .
  11. ↑ "Evolución del aborto del transbordador espacial" (PDF) . ntrs.nasa.gov . 26 de septiembre de 2011. Archivado (PDF) del original el 16 de febrero de 2015. Consultado el 1 de febrero de 2015 .
  12. ↑ "Sistema de escape de la tripulación en vuelo" . spaceflight.nasa.gov . Archivado del original el 17 de agosto de 2000.
  13. ↑ "Modos de aborto del transbordador espacial" . aerospaceweb.org . Archivado del original el 11 de julio de 2007. Consultado el 20 de julio de 2007 .
  14. ↑ Henderson, Edward (29 de septiembre de 2011). "Evolución del aborto del transbordador espacial" (PDF) . Conferencia y exposición AIAA SPACE 2011. 1 (1): 2 – vía NASA, Centro Espacial Johnson.
  15. ↑ "Robert L. Crippen" (PDF) . Proyecto de Historia Oral del Centro Espacial Johnson de la NASA . 26 de mayo de 2006. Archivado del original (PDF) el 3 de marzo de 2016.
  16. ↑ "Sistemas de evacuación de emergencia de RD&PE Zvezda" . Archivado del original el 15 de enero de 2013.
  17. ↑ Winchester, Jim (2005). "North American XB-70 Valkyrie". Aeronaves conceptuales: prototipos, aviones X y aeronaves experimentales . San Diego, California: Thunder Bay Press. pág. 186. ISBN  9781840138092.
  18. ↑ "Kit de prensa STS-135" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 11 de enero de 2012. Consultado el 9 de julio de 2011 .
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  • Volumen 1, capítulo 9 del informe de la comisión Rogers