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Articulo de referencia

barco dron autónomo para puerto espacial

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Un buque dron autónomo para puertos espaciales ( ASDS , por sus siglas en inglés) es una barcaza oceánica modificada, desarrollada por SpaceX y equipada con sistemas de propulsión para mantener una posición precisa y una gran plataforma de aterrizaje . Fueron diseñados para recuperar la primera etapa (también llamada propulsor) de sus vehículos de lanzamiento . Al recuperar y reutilizar estos propulsores, SpaceX ha reducido significativamente el costo de los lanzamientos espaciales.

SpaceX opera dos sistemas de lanzamiento aéreo: A Shortfall of Gravitas (ASOG) y Of Course I Still Love You (OCISLY). ASOG opera desde Port Canaveral, dando soporte a los lanzamientos desde el Centro Espacial Kennedy y la Estación Espacial Internacional de Cabo Cañaveral, que aterrizan en el Océano Atlántico , mientras que OCISLY opera desde el Puerto de Long Beach, dando soporte a los lanzamientos desde la Base Espacial Vandenberg, que aterrizan en el Océano Pacífico .

Según los requisitos de la misión, SpaceX puede devolver el propulsor al lugar de lanzamiento para un aterrizaje en tierra, aterrizarlo en el mar en una plataforma flotante de almacenamiento y descarga (ASDS) o desecharlo. Si bien el aterrizaje en tierra es la opción menos costosa, requiere más combustible y, por lo tanto, reduce la capacidad de carga útil. Los aterrizajes en el mar ofrecen un equilibrio entre costo y rendimiento, lo que los convierte en la opción más común , utilizada en aproximadamente tres cuartas partes de las misiones.

Historia

En 2009, el CEO de SpaceX, Elon Musk, articuló sus ambiciones de "crear un cambio de paradigma en el enfoque tradicional para la reutilización de hardware de cohetes". [ 1 ] En octubre de 2014, SpaceX anunció que había contratado a un astillero de Luisiana para construir una plataforma de aterrizaje flotante para vehículos de lanzamiento orbitales reutilizables . La información inicial indicaba que la plataforma contaría con una plataforma de aterrizaje de aproximadamente 90 m × 50 m (300 pies × 160 pies) y sería capaz de un posicionamiento de precisión para que la plataforma pudiera mantener su posición para el aterrizaje del vehículo de lanzamiento. [ 2 ] [ 3 ] El 22 de noviembre de 2014, Musk publicó una fotografía del "buque dron autónomo del puerto espacial" junto con detalles adicionales sobre su construcción y tamaño. [ 1 ] [ 4 ]      

En diciembre de 2014, el primer barco no tripulado utilizado, la barcaza Marmac  300 de McDonough Marine Service , tenía su base en Jacksonville, Florida , en el extremo norte de la terminal de cruceros JAXPORT , donde SpaceX construyó una plataforma para asegurar la etapa Falcon durante las operaciones posteriores al aterrizaje. La plataforma consistía en cuatro estructuras de pedestal de 6800 kg (15 000 lb) , 270 cm (110 in) de alto y 244,5 cm (96,3 in) de ancho atornilladas a una base de hormigón. Una grúa móvil habría levantado la etapa del barco y la habría colocado en la plataforma. Tareas como retirar o plegar las patas de aterrizaje antes de colocar la etapa en posición horizontal para su transporte se habrían llevado a cabo mientras el propulsor estaba en la plataforma. [ 5 ]      

El lugar de aterrizaje del ASDS para la primera prueba de aterrizaje fue en el Atlántico, aproximadamente a 320 km (200 millas) al noreste del lugar de lanzamiento en Cabo Cañaveral y a 266 km (165 millas) al sureste de Charleston, Carolina del Sur . [ 6 ] [ 7 ]    

El 23 de enero de 2015, durante las reparaciones de la nave tras la fallida primera prueba, Musk anunció que la nave se llamaría Just Read the Instructions [ 8 ] , y que se planeaba una nave gemela para lanzamientos en la Costa Oeste que se llamaría Of Course I Still Love You (OCISLY) [ 9 ] . El 29 de enero de 2015, SpaceX publicó una foto manipulada de la nave con el nombre que ilustraba cómo se vería una vez pintada [ 10 ] .

El primer Just Read the Instructions fue retirado en mayo de 2015 después de aproximadamente seis meses de servicio en el Océano Atlántico , y sus funciones fueron asumidas por Of Course I Still Love You . [ 11 ] El antiguo ASDS fue modificado quitando las extensiones de las alas que habían aumentado la superficie de la barcaza y el equipo (propulsores, cámaras y equipo de comunicaciones) que se había añadido para reacondicionarlo como un ASDS; estos elementos se guardaron para su reutilización futura. [ 11 ]

En 2018, Elon Musk anunció planes para una barcaza adicional, A Shortfall of Gravitas ( ASOG ), para apoyar las operaciones en la Costa Este [ 12 ] , pero la construcción del barco no tripulado se retrasó y, en su lugar, JRTI se trasladó a la Costa Este y comenzó a operar en junio de 2020. ASOG se completó en julio de 2021. [ 13 ]

En junio de 2020, SpaceX había recibido la capacidad de utilizar "sus propias ayudas a la navegación (ATON) del Sistema de Identificación Automática (AIS) privadas para marcar las áreas de exclusión temporales que utiliza durante los lanzamientos de cohetes [desde] Cabo Cañaveral, Florida", el primer uso de un área restringida dinámica aprobado por la Guardia Costera de los Estados Unidos . [ 14 ]

Flota

Solo lee las instrucciones (I)

Solo lee las instrucciones (I)

El primer ASDS de SpaceX se denominó Just Read the Instructions (JRTI). Convertido a partir de la barcaza Marmac 300 existente , JRTI sirvió como banco de pruebas para solo dos intentos de aterrizaje, SpaceX CRS-5 y SpaceX CRS-6 , este último terminó con el propulsor volcando y explotando, dañando JRTI irreparablemente el 14 de abril de 2015. [ 15 ]

Por supuesto que todavía te amo.

Por supuesto que todavía te amo.

El segundo ASDS de SpaceX, Of Course I Still Love You (OCISLY), se construyó en un astillero de Luisiana a principios de 2015 sobre el casco Marmac 304. [ 9 ] Si bien las dimensiones del barco son casi idénticas a las del JRTI original, OCISLY incorporó mejoras, incluyendo un muro de protección de acero contra explosiones. Inicialmente destinado a operaciones en la Costa Oeste, el rol de OCISLY cambió tras la pérdida del JRTI original en abril de 2015. El barco entró en servicio a finales de junio de 2015, con base en Jacksonville, Florida, antes de trasladarse a Port Canaveral ese mismo año.

El 8 de abril de 2016, OCISLY logró un hito histórico al aterrizar con éxito la primera etapa de la misión Dragon SpaceX CRS-8. [ 16 ] A pesar de sufrir daños durante el vuelo de prueba Falcon Heavy en febrero de 2018, la nave fue reparada y continuó operando. [ 17 ] [ 18 ] Otro momento notable ocurrió el 30 de mayo de 2020, cuando OCISLY capturó la primera etapa de la misión Crew Dragon Demo-2, marcando el regreso de los vuelos espaciales tripulados desde suelo estadounidense. [ 19 ] [ 20 ]

En 2021, OCISLY fue reubicado en el Puerto de Long Beach para brindar apoyo a los lanzamientos a la Costa Oeste desde Vandenberg . [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]

Solo lee las instrucciones (II)

Falcon 9 en Just Read The Instructions (II)

La tercera barcaza ASDS se denominó Just Read The Instructions , utilizando el casco de la barcaza Marmac  303. Fue convertida durante 2015 en un astillero de Luisiana. Cuando se completó la remodelación como ASDS, la barcaza transitó el Canal de Panamá en junio de 2015, llevando sus extensiones de ala (las mismas que se construyeron originalmente para la primera Just Read The Instructions en la Marmac  300 ) como carga en la cubierta porque la ASDS, una vez completa, sería demasiado ancha para pasar por el canal. [ 11 ] El barco se sometió a una importante remodelación entre septiembre de 2019 y mayo de 2020, inicialmente en Luisiana y finalizando en Port Canaveral, incluyendo cuatro nuevos propulsores de posicionamiento mucho más grandes.

El puerto base del Marmac 303 fue inicialmente el Puerto de Los Ángeles (hasta agosto de 2019) en el campus de investigación marina y negocios de Altana Sea en el puerto exterior de San Pedro, California . [ 25 ] La plataforma de desembarco y los buques auxiliares comenzaron a atracar allí en julio de 2015 antes de la construcción principal de las instalaciones de AltaSea. [ 26 ] [ 27 ]

SpaceX anunció que el Marmac 303 sería el segundo ASDS en ser llamado Just Read the Instructions en enero de 2016, poco antes de su primer uso como plataforma de aterrizaje para el vuelo 21 del Falcon 9. [ 28 ]

El 17 de enero de 2016, el JRTI se utilizó por primera vez en un intento de recuperar un  propulsor de primera etapa Falcon 9 de la misión Jason-3 desde el Complejo de Lanzamiento Espacial Vandenberg 4. [ 11 ] El propulsor aterrizó con éxito en la plataforma; sin embargo, un collarín de bloqueo no se acopló a una de las patas, lo que provocó que la primera etapa se volcara y explotara al impactar contra la plataforma. [ 29 ] El 14 de enero de 2017, SpaceX lanzó el vuelo 29 del Falcon 9 desde la Base de la Fuerza Aérea Vandenberg y aterrizó la primera etapa en el JRTI , que se encontraba a unos 370 km (230 mi) de distancia en el Océano Pacífico , lo que lo convirtió en el primer aterrizaje exitoso en el Pacífico. [ 30 ]  

En agosto de 2019, el JRTI salió del Puerto de Los Ángeles para ser remolcado al Golfo de México ; transitó por el Canal de Panamá . [ 31 ] El JRTI llegó a Morgan City, Luisiana, a finales de agosto de 2019 y permaneció allí hasta diciembre de 2019, luego se trasladó a Port Canaveral . [ 32 ]

JRTI tiene su sede en Port Canaveral y comenzó sus operaciones en el Atlántico en junio de 2020, prestando apoyo al primer  aterrizaje de un Falcon 9 tras su quinto uso.

El 18 de febrero de 2025, un Falcon 9 aterrizó en JRTI frente a la costa de Las Bahamas , marcando el primer aterrizaje internacional de un propulsor. [ 33 ]

El 21 de abril de 2026 se anunció que JRTI dejaría de prestar soporte a las operaciones de Falcon y que, en su lugar, se utilizaría para Starship. Se utilizaría junto con la nave You'll Thank Me Later para operaciones de transporte. [ 34 ]

Una falta de seriedad

Falcon 9 en A Shortfall of Gravitas

Un cuarto ASDS, A Shortfall of Gravitas ( ASOG ), fue anunciado en febrero de 2018 y originalmente se planeó que entrara en servicio a mediados de 2019. [ 35 ] [ 36 ] Fue hecho modificando Marmac  302. En octubre de 2020, Elon Musk reafirmó los planes para construir una nave con este nombre. [ 37 ] En enero de 2021, Marmac  302 fue avistado en el sitio de Bollinger Fourchon. [ 38 ] El 6 de abril de 2021, NASASpaceFlight.com avistó el Octagrabber que se presume es para A Shortfall of Gravitas en las instalaciones de Cidco Road en Cocoa Beach, Florida . Puede que se haya originado como un Octagrabber mejorado para Just Read The Instructions . [ 39 ] A mediados de abril de 2021, el Marmac  302 tenía andamios para prepararse para la construcción, lo cual se confirmó el 9  de mayo de 2021. [ 40 ] Se unió a la flota de la Costa Este en julio, después de enviar el OCISLY [ 41 ] a la Costa Oeste en julio de 2021. [ 38 ]

El 9 de julio de 2021, Elon Musk tuiteó imágenes aéreas del barco dron terminado en el Golfo de México mientras realizaba sus primeras pruebas en el mar. Según él, este barco dron no requerirá un remolcador para ser remolcado al área de aterrizaje. ASOG se utiliza para apoyar lanzamientos de cohetes desde una base en Port Canaveral . [ 13 ] Después de completar una prueba en el mar en Port Fourchon, transitando sobre el Golfo de México mientras era remolcado por Finn Falgout desde su puerto de construcción, Port Fourchon a su base de recuperación, Port Canaveral, llegando a las 16:47  UTC del 15  de julio de 2021, y completando una serie de pruebas en el mar, completó con éxito su primer intento de aterrizaje de propulsor para un  propulsor de primera etapa Falcon 9 B1061.4 que se utiliza en la misión CRS-23 a 300  km de distancia en el Océano Atlántico , convirtiéndose en el primer ASDS en aterrizar un propulsor de primera etapa en su intento de aterrizaje inaugural. [ 42 ] [ 43 ] [ 44 ]

ASOG tiene su base en Port Canaveral para apoyar las operaciones de recuperación en la costa este.

Características

Los ASDS son buques autónomos capaces de posicionamiento de precisión , inicialmente indicado dentro de 3 m (9,8 pies) incluso en condiciones de tormenta, [ 4 ] utilizando información de posición GPS [ 48 ] y cuatro propulsores azimutales de propulsión diésel . [ 49 ] Además del modo de operación autónomo, los buques también pueden ser controlados telerrobóticamente . [ 6 ]  

Los propulsores azimutales son unidades de propulsión hidráulica con unidades de potencia diésel-hidráulicas modulares fabricadas por Thrustmaster, un fabricante de equipos marinos en Texas. [ 1 ] La primera etapa de retorno no solo debe aterrizar dentro de los límites de la superficie de la cubierta, sino que también debe lidiar con las olas del océano y los errores del GPS . [ 1 ] [ 50 ]

SpaceX equipa las naves con una variedad de sensores y tecnología de medición para recopilar datos sobre los retornos de los propulsores y los intentos de aterrizaje, incluidas cámaras GoPro comerciales . [ 51 ]

En el centro de las plataformas de aterrizaje ASDS hay un círculo que encierra la "X" estilizada de SpaceX en un punto de aterrizaje que marca el lugar. [ 52 ]

Nombres

Las ASDS tienen nombres que son iguales o similares a [ 53 ] naves espaciales que aparecen en la serie de novelas de ciencia ficción Culture de Iain M. Banks . [ 13 ] [ 54 ]

Simplemente lee las instrucciones ( Marmac 300 )

La plataforma de aterrizaje de la cubierta superior de la primera barcaza llamada Just Read the Instructions medía 170 pies × 300 pies (52 m × 91 m) , mientras que la envergadura de las patas de aterrizaje del Falcon 9 v1.1 era de 60 pies (18 m) . [ 1 ] [ 50 ]        

Por supuesto que todavía te amo ( Marmac 304 )

Vista lateral del OCISLY atracado en marzo de 2017.

Of Course I Still Love You está registrado como 1247500 fue construido como una adaptación de la barcaza Marmac  304 para aterrizajes en el Océano Atlántico. Su puerto base fue Port Canaveral , Florida, desde diciembre de 2015 hasta junio de 2021, después de haber estado atracado durante un año en el Puerto de Jacksonville durante la mayor parte de 2015. Of Course I Still Love You funcionó con éxito como plataforma de aterrizaje después de que el  cohete Falcon 9 llevara astronautas al espacio en la misión tripulada Demo-2 el 30  de mayo de 2020. En junio de 2021, OCISLY fue transportado al Puerto de Long Beach para comenzar a apoyar lanzamientos en la costa oeste. [ 23 ] El 8 de julio de 2021, OCISLY fue atracado en Long Beach después de transitar el Canal de Panamá. Es el primer ASDS donde se lograron por primera vez los aterrizajes exitosos número 50 y 100 de un ASDS en particular. 

Simplemente lee las instrucciones ( Marmac 303 )

El Falcon 9 aterrizó en JRTI tras la misión Iridium-2.

Just Read the Instructions , la segunda barcaza con ese nombre, está registrada como 1245062 con MMSI 368219920, y fue construida como una remodelación de la barcaza Marmac  303 en 2015 para aterrizajes en el Océano Pacífico. Su puerto base fue el Puerto de Los Ángeles , California, de 2015 a 2019 [ 55 ] pero en agosto de 2019 fue trasladada al Golfo de México. [ 31 ] Después de someterse a mejoras y reacondicionamiento, en diciembre de 2019 fue trasladada a Cabo Cañaveral. [ 56 ] Después de varios meses de trabajo adicional, incluida la instalación de nuevos propulsores, Just Read the Instructions volvió a entrar en servicio en junio de 2020 con la recuperación del propulsor de la misión Starlink v1.0 L7. [ 57 ]

Una falta de seriedad ( Marmac 302 )

El cuarto ASDS, llamado A Shortfall of Gravitas , [ 58 ] está registrado como 1240683 con MMSI 368219910 y fue mencionado por SpaceX en febrero de 2018 y nuevamente en octubre de 2020 para ayudar a apoyar los lanzamientos de la Costa Este. [ 37 ] En mayo de 2021, comenzó la conversión de Marmac 302 en ASOG y se esperaba que se trasladara a la Costa Este para operar en los meses siguientes. [ 59 ] A Shortfall of Gravitas se sometió a sus primeras pruebas de mar el 9 de julio de 2021, y Elon Musk compartió un breve video del barco en movimiento en Twitter. [ 13 ] Después de completar las pruebas de mar, fue remolcado por Finn Falgout desde su puerto de construcción, Port Fourchon , hasta su base de recuperación, Port Canaveral, llegando el 15 de julio de 2021. [ 60 ] [ 61 ] [ 62 ]   

Operación

Se utiliza un remolcador para llevar el ASDS a su posición oceánica, y un buque de apoyo se sitúa a cierta distancia del ASDS no tripulado. [ 63 ] Tras el aterrizaje, los técnicos e ingenieros suelen abordar la plataforma de aterrizaje y asegurar las patas de aterrizaje del cohete para fijar el vehículo en su lugar para su transporte de regreso a puerto . [ 6 ] La primera etapa se asegura a la cubierta del buque dron con soportes de acero soldados a los pies de las patas de aterrizaje. [ 64 ] En junio de 2017, OCISLY comenzó a desplegarse con un robot que se desplaza bajo el cohete y se agarra a las abrazaderas de sujeción ubicadas en el exterior de la  estructura del Falcon 9 después del aterrizaje. [ 65 ] El robot se denomina oficialmente "octagrabber". [ 66 ]

misiones de buques

El primer vuelo de prueba fue el 10 de enero de 2015, [ 67 ] cuando SpaceX realizó un vuelo de prueba de descenso controlado para aterrizar la primera etapa del Falcon 9 Vuelo 14 después de que ayudara a poner en órbita terrestre una carga útil contratada. [ 2 ] [ 3 ] Antes del primer intento de aterrizaje, SpaceX estimó que la probabilidad de un aterrizaje exitoso en la plataforma sería del 50% o menos. [ 1 ] [ 3 ] Los aterrizajes pasaron de ser pruebas de aterrizaje a convertirse en partes rutinarias de las misiones.

Estadísticas del buque dron autónomo para puertos espaciales (ASDS, por sus siglas en inglés)

Uso

25
50
75
100
125
150
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'16
'17
'18
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'22
'23
'24
'25
'26
  •  Solo lee las instrucciones (I) (Marmac 300)
  •  Por supuesto que todavía te amo (Marmac 304)
  •  Simplemente lee las instrucciones (Marmac 303)
  •  Una falta de seriedad (Marmac 302)

Aterrizajes de los propulsores

25
50
75
100
125
150
175
200
'10
'11
'12
'13
'14
'15
'16
'17
'18
'19
'20
'21
'22
'23
'24
'25
'26
  •  Fallo de la almohadilla de conexión a tierra
  •  Fallo del barco no tripulado
  •  Fallo en la prueba oceánica [ a ]
  •  Fallo en la prueba del paracaídas [ b ]
  •  Éxito en la plataforma de tierra
  •  Éxito de los barcos no tripulados
  •  Éxito en las pruebas oceánicas [ c ]
  •  Ningún intento

Detalles de la misión

See also

Notes

  1. ↑Controlled descent; ocean touchdown control failed; no recovery
  2. ↑Passive reentry failed before parachute deployment
  3. ↑Controlled descent; soft vertical ocean touchdown; no recovery

References

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