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aeronaves de gravedad reducida

Trayectoria para la maniobra de gravedad cero Astronautas del Proyecto Mercury a bordo de un C-131 Samaritan que volaba como el "cometa del vómito" en 1959. Avión KC-135 de grav...

Trayectoria para la maniobra de gravedad cero
Astronautas del Proyecto Mercury a bordo de un C-131 Samaritan que volaba como el "cometa del vómito" en 1959.
Avión KC-135 de gravedad cero apodado "Cometa del Vómito"
El físico Stephen Hawking a bordo de un avión de gravedad reducida en abril de 2007.

Un avión de gravedad reducida es un tipo de aeronave de ala fija que proporciona breves entornos de casi ingravidez para entrenar astronautas , realizar investigaciones y filmar escenas sin gravedad.

Versiones de estos aviones fueron operadas por el Programa de Investigación de Gravedad Reducida de la NASA , [ 1 ] y una de ellas es operada actualmente por los Programas de Vuelos Espaciales Tripulados y Exploración Robótica de la Agencia Espacial Europea. El apodo no oficial de " cometa vómito " se popularizó entre quienes experimentaron su operación. [ 2 ]

Historia

El vuelo parabólico como método para simular la ingravidez fue propuesto por primera vez en 1950 por el ingeniero aeroespacial alemán Fritz Haber y su hermano, el físico Heinz Haber. [ 3 ] Ambos fueron llevados a Estados Unidos después de la Segunda Guerra Mundial como parte de la Operación Paperclip . [ 4 ] Asimismo, Shih-Chun Wang estudió las náuseas en los astronautas para la NASA , lo que contribuyó a la creación del cometa del vómito. [ 5 ]

Los vuelos parabólicos se utilizan a veces para examinar los efectos de la ingravidez en un organismo vivo. Si bien los humanos son, con mucho, los pasajeros más comunes, ocasionalmente se han utilizado animales en experimentos, incluyendo un experimento notable sobre cómo la ingravidez afectó el reflejo de enderezamiento de un gato doméstico [ 6 ] y los intentos de una paloma por orientarse en estado de ingravidez. [ 7 ]

Principios de funcionamiento

La aeronave proporciona a sus ocupantes la sensación de ingravidez al seguir una trayectoria de vuelo parabólica , que es la trayectoria que siguen naturalmente los objetos en caída libre . [ 8 ] La aeronave se utiliza de esta manera para demostrar a los astronautas cómo es orbitar la Tierra. Durante este tiempo, la aeronave no necesita ejercer ninguna fuerza de reacción terrestre sobre su contenido para mantenerlo inmóvil con respecto a la aeronave, lo que provoca la sensación de ingravidez.

Inicialmente, la aeronave asciende con un ángulo de cabeceo de aproximadamente 45 grados. La sensación de ingravidez se logra reduciendo el empuje y bajando el morro para mantener una configuración neutra, o de "sustentación cero", de modo que la aeronave siga la misma trayectoria que un objeto en caída libre, sin resistencia del aire. El empuje del motor se utiliza para compensar exactamente la resistencia aerodinámica. La ingravidez comienza cuando el avión empieza a seguir esta trayectoria parabólica, es decir, durante el ascenso. Dura durante el resto del ascenso y hasta la fase de descenso, hasta que la aeronave debe elevarse, normalmente cuando alcanza un ángulo de cabeceo descendente de unos 30 grados. La aeronave vuelve a elevarse para repetir la maniobra. Durante esta elevación, las fuerzas que se sienten son aproximadamente el doble que la gravedad. Este ciclo puede repetirse. [ 9 ]

Esta aeronave se utiliza para entrenar a los astronautas en maniobras de gravedad cero, brindándoles aproximadamente 25 segundos de ingravidez de los 65 segundos de vuelo en cada parábola . Durante dicho entrenamiento, el avión suele realizar entre 40 y 60 maniobras parabólicas. En aproximadamente dos tercios de los pasajeros, estos vuelos provocan náuseas debido al mareo , [ 10 ] [ 11 ] lo que le ha valido al avión el apodo de "cometa del vómito".

Operadores

Canadá

La Agencia Espacial Canadiense y el Consejo Nacional de Investigación tienen un Falcon 20 que se utiliza para la investigación en microgravedad. [ 12 ] Normalmente, este pequeño avión no se usa para que las personas floten libremente y experimenten la ingravidez; sin embargo, el comediante Rick Mercer lo hizo para un segmento de su programa . [ 13 ]

Ecuador

Tripulación ecuatoriana en ingravidez

El primer avión de gravedad cero en entrar en servicio en Latinoamérica es un T-39 Sabreliner apodado CONDOR , operado por la Agencia Espacial Civil Ecuatoriana y la Fuerza Aérea Ecuatoriana desde mayo de 2008. [ 14 ] El 19 de junio de 2008, este avión transportó a un niño de siete años, estableciendo el récord mundial Guinness de la persona más joven en volar en microgravedad. [ 15 ]

Europa

Desde 1984, la ESA y el CNES han realizado misiones de gravedad reducida en una variedad de aeronaves, incluyendo el KC-135 de la NASA, un Caravelle , un Ilyushin Il-76MDK y un Airbus A300 conocido como Zero-G . En 2014, el A300 fue reemplazado por un Airbus A310 más moderno , también llamado Zero-G . [ 16 ] Tiene su base en el aeropuerto de Burdeos-Mérignac en Francia , operado por Novespace, y también ha volado desde el aeropuerto de París Le Bourget y la base aérea de Dübendorf en Suiza. [ 17 ] Desde 1997, la filial del CNES, Novespace, se ha encargado de la gestión de estos vuelos. [ 18 ]

Este avión A310 Zero G también se utiliza para realizar vuelos comerciales para pasajeros en colaboración entre el operador Novespace y la empresa Avico , bajo la marca Air Zero G. [ 19 ] El avión también se ha utilizado para fines cinematográficos, con Tom Cruise y Annabelle Wallis filmando para La Momia en 2017. [ 20 ]

Rusia

En Rusia se ofrecen vuelos comerciales en el avión Ilyushin Il-76MDK ; varias compañías estadounidenses reservan vuelos en estos aviones. [ 21 ]

La Fuerza Aérea India también los utilizó para entrenar al primer grupo de astronautas indios para el Proyecto Gaganyaan de ISRO . [ 22 ]

Estados Unidos

Peter Diamandis de Zero Gravity Corporation

NASA

A300-Gravedad Cero

La NASA realizó vuelos de gravedad cero en diversas aeronaves durante muchos años. En 1959, los astronautas del Proyecto Mercury se entrenaron en un avión C-131 Samaritan apodado el "cometa del vómito". [ 23 ]

Dos aviones cisterna KC-135 Stratotanker estuvieron en servicio hasta diciembre de 2004 y posteriormente fueron retirados. Uno de ellos, un KC-135A con matrícula N930NA (también conocido como NASA 930, anteriormente USAF número de serie 59-1481), realizó más de 58 000 parábolas tras ser adquirido por la NASA en 1973, antes de ser retirado en 1995. Actualmente se exhibe en Ellington Field , cerca del Centro Espacial Johnson . El otro (N931NA o NASA 931, anteriormente AF número de serie 63-7998) también fue utilizado por Universal Pictures e Imagine Entertainment para filmar escenas de ingravidez en la película Apolo 13 ; realizó su último vuelo el 29 de octubre de 2004 y se encuentra permanentemente almacenado en el Museo del Aire y el Espacio de Pima en Tucson, Arizona.

En 2005, la NASA reemplazó estos aviones con un McDonnell Douglas C-9B Skytrain II (N932NA) que anteriormente perteneció a KLM Royal Dutch Airlines y a la Armada de los Estados Unidos . [ 24 ]

La NASA concluyó el Programa de Investigación de Gravedad Reducida y finalizó sus operaciones en julio de 2014 debido a problemas técnicos con las aeronaves. En su lugar, se han contratado servicios a empresas privadas.

A partir de 2015La NASA tenía un contrato de servicios de microgravedad con Zero Gravity Corporation (ZERO-G) y utilizó su aeronave, G-FORCE ONE, un Boeing 727-200 modificado . [ 25 ]

Otros operadores

A finales de 2004, Zero Gravity Corporation se convirtió en la primera empresa en Estados Unidos en ofrecer vuelos de gravedad cero al público en general, utilizando aviones Boeing 727. Cada vuelo consta de aproximadamente 15 parábolas, incluyendo simulaciones de los niveles de gravedad de la Luna y Marte, así como ingravidez total. [ 21 ]

En 2015, Integrated Spaceflight Services comenzó a funcionar como integrador de investigación y educación del Consejo Nacional de Investigación de Canadá para el mercado estadounidense, ofreciendo servicios integrales de gravedad reducida en una aeronave Falcon 20 modificada . [ 26 ] La ISS ha realizado campañas anuales de investigación en microgravedad para evaluar trajes espaciales y otras tecnologías con el Proyecto PoSSUM . [ 27 ]

Aurora Aerospace en Oldsmar, Florida, ofrece vuelos de gravedad cero utilizando un Fuji/Rockwell Commander 700. También se utiliza para simular la gravedad de la Luna y Marte. [ 28 ]

Mareo

Según John Yaniec, exdirector del Programa de Investigación de Gravedad Reducida, la ansiedad es el principal factor que contribuye al mareo de los pasajeros. El estrés en sus cuerpos genera una sensación de pánico y, por lo tanto, provoca vómitos. Yaniec estima que un tercio de los pasajeros se marean gravemente, otro tercio moderadamente y el tercio restante no se marea en absoluto. Al vómito se le denomina "mareo". [ 10 ]

La escopolamina se usa frecuentemente como antiemético durante el entrenamiento en aeronaves de gravedad reducida. [ 29 ]

Uso en la producción de medios

La película Apollo 13, de 1995 , filmó muchas escenas a bordo del avión parabólico KC-135 de la NASA.

En 2016, el grupo de rock OK Go grabó un video musical para su sencillo " Upside Down & Inside Out " en un avión de gravedad reducida, que incluyó una coreografía acrobática creada específicamente para el entorno de gravedad cero. [ 30 ]

La productora de entretenimiento para adultos Private Media Group filmó una película pornográfica titulada The Uranus Experiment: Part Two , donde se grabó una escena de sexo en gravedad cero a bordo de una aeronave de gravedad reducida. El proceso de filmación fue particularmente difícil desde el punto de vista técnico y logístico. Las limitaciones presupuestarias permitieron solo una toma de 20 segundos , protagonizada por los actores Sylvia Saint y Nick Lang. [ 31 ] Berth Milton, Jr. , presidente y director ejecutivo de Private Media Group, dijo en 2000: "¡Seguro que no querrías tenerle miedo a volar!" [ 32 ]

La corporación ZERO-G apareció en el episodio de MythBusters titulado "La conspiración del alunizaje de la NASA" , en el que llevó a Adam Savage y Jamie Hyneman en un vuelo con una trayectoria personalizada para replicar la gravedad lunar. Esto permitió a Savage recrear las imágenes de Neil Armstrong caminando sobre la Luna, desmintiendo así las afirmaciones de que el vídeo había sido falsificado .

Véase también

Referencias

  1. "Programa de Investigación de Gravedad Reducida de la NASA" . Jsc-aircraft-ops.jsc.nasa.gov. 17 de marzo de 2009. Archivado del original el 25 de agosto de 2009. Consultado el 14 de septiembre de 2009 .
  2. "NASA - ¿Qué es el Cometa del Vómito?" . Archivado del original el 5 de mayo de 2012. Recuperado el 15 de mayo de 2012 .
  3. Haber, Fritz; Haber, Heinz (1950). "Posibles métodos para producir el estado libre de gravedad para la investigación médica". Journal of Aviation Medicine . 21 (5): 395– 400. PMID 14778792 . Resumen del artículo: Campbell, Mark R. (2009). "Clásicos en medicina espacial. Posibles métodos para producir el estado de gravedad cero para la investigación médica". Aviation, Space, and Environmental Medicine . 80 (12): 1077. doi : 10.3357/ASEM.26010.2009 . PMID 20027862 . 
  4. Burkhard, Ford (28 de agosto de 1998). "Fritz Haber, de 86 años, muere; ingravidez simulada del espacio" . New York Times .
  5. "La nueva rectora siguió su propio camino | Noticias" . news-gazette.com. 16 de octubre de 2011. Consultado el 16 de febrero de 2020 .
  6. "Gatos sin peso: ¿los gatos espaciales aterrizan de pie?" . YouTube. 11 de enero de 2011. Consultado el 16 de febrero de 2020 .
  7. "Palomas en el espacio" . YouTube. 4 de febrero de 2011. Consultado el 16 de febrero de 2020 .
  8. William Tyrrell Thomson, Introducción a la dinámica espacial, Dover 1986. pág. 91.
  9. "Trayectoria de vuelo del C-9B" . Jsc-aircraft-ops.jsc.nasa.gov. 17 de marzo de 2009. Archivado del original el 13 de diciembre de 2009. Consultado el 14 de septiembre de 2009 .
  10. 1 2 Golightly, Glen (20 de octubre de 1999). "Volar en el Cometa del Vómito tiene sus ventajas y desventajas" . space.com. Archivado del original el 10 de marzo de 2006.
  11. "Gravedad reducida: Blog del cometa del vómito" . PhysicsCentral . 10 de mayo de 2005. Consultado el 7 de noviembre de 2007 .
  12. "Falcon 20 - Instalaciones - NRC-CNRC" . Archivado del original el 11 de junio de 2011. Consultado el 26 de junio de 2009 .
  13. "RMR: Rick y Zero Gravity" . YouTube. 16 de junio de 2011. Consultado el 24 de febrero de 2016 .
  14. "Exa y Fae desarrollan el primer avión de gravedad cero en Latinoamérica" . Exa.ec. 10 de abril de 2008. Consultado el 14 de septiembre de 2009 .
  15. "Persona más joven en experimentar la microgravedad" . Guinnessworldrecords.com . Consultado el 14 de septiembre de 2009 .
  16. "Air Zero-G Acerca de nosotros" . airzerog.com . Consultado el 11 de marzo de 2014 .
  17. "Programa de gravedad cero del A300 de la ESA" (en neerlandés). Spaceflight.esa.int. Archivado del original el 28 de agosto de 2009. Consultado el 14 de septiembre de 2009 .
  18. "CNES: PR56-2004 - Nueva campaña de vuelos parabólicos" . Archivado del original el 27 de junio de 2009. Consultado el 4 de octubre de 2008 .
  19. "Astronauta francés realiza "Moonwalk" en vuelo parabólico - Air & Cosmos - Internacional" . Air & Cosmos - Internacional . Consultado el 29 de agosto de 2017 .
  20. "'La Momia': Detrás de escena de esa acrobacia en gravedad cero (Exclusiva)" . The Hollywood Reporter . Consultado el 29 de agosto de 2017 .
  21. 1 2 Boyle, Alan (16 de septiembre de 2004). "Los vuelos de gravedad cero se popularizan" . NBC News. Archivado del original el 29 de agosto de 2014. Recuperado el 14 de septiembre de 2009 .
  22. Sharma, Ritu (4 de marzo de 2024). "De pilotos de caza a astronautas: cómo el avión IL-76 ayudó a la India a entrenar a sus 'Vyomnautas' para la primera misión espacial tripulada" . Últimas noticias de Asia, Oriente Medio, Eurasia e India . Consultado el 21 de mayo de 2024 .
  23. "Astronautas del Mercury en vuelo sin gravedad en un avión C-131" . 2 de agosto de 2006. Archivado del original el 14 de febrero de 2015. Consultado el 14 de mayo de 2013 .La página contiene una fotografía de la NASA fechada el 01/01/1959 .
  24. "Historia del C-9B" . NASA . Archivado del original el 15 de diciembre de 2009. Consultado el 14 de septiembre de 2009 .
  25. "Programa de Oportunidades de Vuelo" . NASA . Consultado el 22 de abril de 2013 .
  26. "Servicios Integrados de Vuelos Espaciales" . Integratedspaceflight.com . Consultado el 6 de abril de 2015 .{{cite web}}: CS1 maint: servicio de archivado obsoleto ( enlace )
  27. "Traje espacial privado se somete a pruebas de gravedad cero para prepararse para el vuelo comercial" . 2017-11-20 . Consultado el 2020-08-07 .
  28. "Nuestros programas de capacitación" . Aurora Aerospace . Archivado del original el 30 de enero de 2009.
  29. Phipps, WS; Yin, Z; Bae, C; Sharpe, JZ; Bishara, AM; Nelson, ES; Weaver, AS; Brown, D; McKay, TL; Griffin, D; Chan, EY (2014). "Demostraciones de hardware en un entorno de gravedad reducida de un prototipo de citómetro de flujo miniaturizado y tecnología de mezcla microfluídica complementaria" . J Vis Exp (93) e51743. doi : 10.3791/51743 . PMC 4354048. PMID 25490614 .  
  30. Allain, Rhett (12 de febrero de 2016). "La física del nuevo y épico vídeo de gravedad cero de OK Go" . Wired . ISSN 1059-1028 . Consultado el 23 de julio de 2021 . 
  31. "Película erótica en gravedad cero nominada a premio" . SPACE.com . 16 de mayo de 2000. Archivado del original el 20 de junio de 2000. Consultado el 25 de enero de 2014 .
  32. "«Aventurarse sin miedo»: Star Trek, sexo y espacio . SPACE.com . 16 de mayo de 2000. Archivado del original el 6 de julio de 2008.

Lecturas adicionales

  • Haber, Fritz y Haber, Heinz: "Posibles métodos para producir el estado libre de gravedad para la investigación médica", Journal of Aviation Medicine XXI (1950).
  • Karmali, Faisal y Shelhamer, Mark. "La dinámica del vuelo parabólico: características del vuelo y percepciones de los pasajeros" . Acta Astronautica (2008).
  • Easton, Pam (30 de octubre de 2004). El avión de ingravidez de la NASA se retira . Associated Press.
  • Golightly, Glen (15 de mayo de 2000). El cometa del vómito encuentra un hogar . Oficina de Space.com en Houston.
  • Overbye, Dennis (1 de marzo de 2007), "Stephen Hawking planea el preludio del viaje de su vida", New York Times .
  • Programa de Investigación sobre Gravedad Reducida
  • Programa de Oportunidades de Vuelo
  • Entrevista con John Yaniec
  • Incredible Adventures es una empresa de Florida establecida en 1995, que ofrece entrenamiento privado de vuelo en gravedad cero en Tampa, Florida.
  • Acerca del Programa de Investigación de Gravedad Reducida de la NASA
  • Vegitel ltd es una empresa rusa que ofrece vuelos de gravedad cero en un avión de fuselaje ancho IL-76 MDK.
  • Visita virtual al Airbus A-300 Zero-G .
  • Variantes del C-135, Parte 6: incluye un dibujo a escala del NASA 930.
  • Experimento de gravedad reducida en un KC-135A de la NASA.
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