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Vehículo derivado del transbordador

Comparación de Saturno V, Transbordador Espacial, Ares I, Ares V, Ares IV y SLS Bloque 1 Los vehículos derivados del transbordador ( SDV ) son vehículos de lanzamiento espacial ...

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Comparación de Saturno V, Transbordador Espacial, Ares I, Ares V, Ares IV y SLS Bloque 1

Los vehículos derivados del transbordador ( SDV ) son vehículos de lanzamiento espacial y naves espaciales que utilizan componentes, tecnología e infraestructura desarrollados originalmente para el programa del transbordador espacial . [ 1 ]

A finales de la década de 1980 y principios de la de 1990, la NASA estudió formalmente un vehículo exclusivamente de carga, el Shuttle-C , que habría complementado al transbordador espacial tripulado. En 2005, la NASA estaba desarrollando los vehículos de lanzamiento Ares I y Ares V , basados ​​en parte en componentes del Shuttle altamente modificados, para permitir la exploración de la Luna y Marte . [ 2 ] [ 3 ] La agencia también estudió un tercer vehículo de este tipo, el Ares IV . [ 4 ]

Lanzamiento de Artemis 1

Tras la cancelación de los programas anteriores, la NASA comenzó el desarrollo del Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS) en 2011. El SLS es un vehículo de lanzamiento desechable de carga superpesada . Su etapa central es estructural y visualmente similar al tanque externo del Transbordador Espacial . Cada lanzamiento del SLS reutiliza y consume cuatro de los motores RS-25D que ya han volado y que fueron desmontados de los transbordadores espaciales. El SLS también utiliza un par de cohetes propulsores sólidos derivados del cohete propulsor sólido del Transbordador Espacial . El primer SLS fue entregado al Centro Espacial Kennedy en 2021 para la misión Artemis 1. A partir de noviembre de 2022 , este SLS fue trasladado al Complejo de Lanzamiento 39B del Centro Espacial Kennedy para varios intentos de lanzamiento, siendo finalmente lanzado el 16 de noviembre de 2022. [ 5 ]

Conceptos

Los conceptos de SDV se propusieron incluso antes de que el propio transbordador espacial comenzara a volar. [ 6 ]

Transbordador-C

El Shuttle-C fue un estudio de la NASA para convertir la plataforma de lanzamiento del Transbordador Espacial en un lanzador de carga no tripulado. El tanque externo y los cohetes propulsores sólidos (SRB) del Transbordador Espacial se combinarían con un módulo de carga en lugar del orbitador, incluyendo los motores RS-25 . Se investigaron varios conceptos del Shuttle-C entre 1984 y 1995, pero nunca se implementaron. [ 7 ] [ 8 ]

Sistema Nacional de Lanzamiento

El Sistema Nacional de Lanzamiento (o Nuevo Sistema de Lanzamiento) fue un estudio autorizado en 1991 por el presidente George H. W. Bush para estudiar alternativas al transbordador espacial para el acceso a la órbita terrestre. [ 9 ] Poco después, la NASA solicitó a Lockheed Missiles and Space , McDonnell Douglas y TRW que realizaran un estudio de diez meses. [ 10 ]

Se propuso una serie de vehículos de lanzamiento, basados ​​en el motor de cohete de combustible líquido propuesto Space Transportation Main Engine (STME) . El STME sería una versión simplificada y desechable del motor principal del transbordador espacial (SSME). [ 11 ] [ 12 ] El NLS-1 era el mayor de los tres vehículos propuestos y habría utilizado un tanque externo modificado del transbordador espacial para su etapa central. El tanque habría suministrado oxígeno líquido e hidrógeno líquido a cuatro STME acoplados a la parte inferior del tanque. Una carga útil o segunda etapa se habría colocado sobre la etapa central, y dos propulsores de cohete sólido desmontables del transbordador espacial se habrían montado a los lados de la etapa central, como en el transbordador. [ 11 ] Ilustraciones de la época sugieren que se contemplaron cohetes mucho más grandes que el NLS-1, utilizando múltiplos de la etapa central del NLS-1. [ 13 ] [ 14 ]

Programa Constellation

Comparación de los cohetes Ares I, Ares IV y Ares V.

Uno de los objetivos principales del programa Constellation era el desarrollo de naves espaciales y vehículos propulsores para reemplazar al transbordador espacial . La NASA ya había comenzado a diseñar dos cohetes, el Ares I y el Ares V , cuando se estableció el programa. [ 15 ] El Ares I fue diseñado con el único propósito de lanzar tripulaciones de misión a la órbita, mientras que el Ares V se habría utilizado para lanzar otro hardware que requería una mayor capacidad de carga que la que proporcionaba el propulsor Ares I. [ 16 ]

Ares I

Ares I era el vehículo de lanzamiento tripulado que estaba desarrollando la NASA como parte del programa Constellation . [ 17 ] El nombre "Ares" hace referencia a la deidad griega Ares , que se identifica con el dios romano Marte . [ 18 ] Ares I era conocido originalmente como el "Vehículo de Lanzamiento Tripulado" (CLV). [ 19 ]

La NASA planeaba usar el Ares I para lanzar Orion , la nave espacial destinada a las misiones de vuelos espaciales tripulados de la NASA tras la retirada del transbordador espacial en 2011. El Ares I complementaría al Ares V , más grande y no tripulado , que era el vehículo de lanzamiento de carga para Constellation. La NASA seleccionó los diseños del Ares por su seguridad, fiabilidad y rentabilidad previstas. [ 20 ] Sin embargo, el programa Constellation, incluido el Ares I, fue cancelado por el presidente estadounidense Barack Obama en octubre de 2010 con la aprobación de su ley de autorización de la NASA de 2010. [ 21 ]

Ares V

El Ares V (anteriormente conocido como Vehículo de Lanzamiento de Carga o CaLV) era el componente de lanzamiento de carga previsto para el programa Constellation de la NASA , que fue cancelado y que iba a reemplazar al Transbordador Espacial tras su retirada en 2011. El Ares V también estaba diseñado para transportar suministros para una presencia humana en Marte . [ 4 ] El Ares V y el Ares I , de menor tamaño, recibieron su nombre en honor a Ares , el dios griego de la guerra. [ 18 ]

El Ares V iba a lanzar la etapa de salida de la Tierra y el módulo lunar Altair para el regreso de la NASA a la Luna , que entonces estaba previsto para 2019. [ 22 ] También habría servido como lanzador principal para misiones más allá del sistema Tierra-Luna, incluyendo el objetivo final del programa, una misión tripulada a Marte. El Ares V no tripulado complementaría al cohete Ares I , más pequeño y apto para vuelos tripulados , para el lanzamiento de la nave espacial Orion de 4 a 6 personas . Ambos cohetes, considerados más seguros que el transbordador espacial de la época, habrían empleado tecnologías desarrolladas para el programa Apolo , el programa del transbordador y el programa Delta IV EELV . [ 20 ] Sin embargo, el programa Constellation, incluyendo el Ares V, fue cancelado por el presidente estadounidense Barack Obama en octubre de 2010 con la aprobación de su ley de autorización de la NASA de 2010.

Ares IV

El concepto Ares IV combina una etapa superior Ares I sobre una Ares V. [ 23 ] Específicamente, el vehículo constaría de la etapa central de combustible líquido del diseño Ares V, dos propulsores de cohete sólido de cinco segmentos y la etapa superior de combustible líquido del Ares I, como lo describió la NASA en enero de 2007. El Ares IV tendría una altura combinada de 112 m (367 pies ) y podría usarse para llegar a la Luna. La capacidad de carga útil total sería de 41 000 kg (90 420 lb) a 390 km (240 millas) para inyección translunar directa. [ 24 ]     

La NASA consideró utilizar el Ares IV para evaluar los perfiles de reentrada de alta velocidad con "salto" de la cápsula Orion en 2007. [ 25 ] La NASA había planeado demostraciones de vuelo del hardware Ares I y Ares V en configuraciones de "carga pesada" a partir de 2013. Los vuelos de prueba de "carga pesada" tenían como objetivo probar la primera etapa del Ares V simultáneamente con la etapa superior del Ares I acoplada encima para ahorrar tiempo y dinero. Las configuraciones posteriores del vehículo de prueba de carga pesada son similares al vehículo Ares IV. [ 26 ]

Ares V Lite

Ares V Lite fue un vehículo de lanzamiento alternativo para el programa Constellation de la NASA sugerido por la Comisión Augustine . Ares V Lite era una versión reducida de Ares V. [ 27 ] [ 28 ] Habría utilizado cinco motores RS-68 y dos cohetes propulsores sólidos de cinco segmentos, y habría tenido una carga útil en órbita terrestre baja de aproximadamente 140 toneladas (310 000 lb) . [ 29 ] De haber sido elegido, Ares V Lite habría reemplazado a los lanzadores Ares V y Ares I. Una versión de Ares V Lite habría sido un lanzador de carga como Ares V y la segunda versión habría transportado astronautas en la nave espacial Orion. [ 29 ] 

Vehículo de montaje lateral de la NASA

El vehículo de lanzamiento pesado derivado del transbordador (HLV) fue una propuesta alternativa de vehículo de lanzamiento superpesado para el programa Constellation de la NASA . Se presentó por primera vez a la Comisión Augustine el 17 de junio de 2009. [ 30 ]

Basado en el concepto Shuttle-C , que ha sido objeto de diversos estudios desde la década de 1980, el HLV era un SDLV que proponía reemplazar el orbitador alado del conjunto del transbordador espacial con un transportador de carga útil montado lateralmente. El tanque externo (ET) y los cohetes propulsores sólidos (SRB) del transbordador espacial habrían permanecido sin cambios.

Júpiter

La familia de vehículos de lanzamiento superpesados ​​Jupiter formaba parte de la arquitectura propuesta del Vehículo de Lanzamiento Directo Derivado del Transbordador. Su objetivo era ser la alternativa a los cohetes Ares I y Ares V. [ 31 ]

Se proyectaron importantes beneficios al reutilizar la mayor cantidad posible de hardware e instalaciones del programa del Transbordador Espacial , incluyendo ahorros de costos, experiencia con el hardware existente y preservación de la fuerza laboral. [ 31 ]

Sistema de lanzamiento espacial

El Space Launch System (SLS) es un vehículo de lanzamiento desechable de carga súper pesada , que se utiliza en el programa Artemis . Es muy similar en diseño al concepto NLS-1. Es el vehículo de lanzamiento principal de los planes de exploración del espacio profundo de la NASA , [ 32 ] [ 33 ] incluyendo los vuelos lunares tripulados del programa Artemis y una posible misión humana posterior a Marte . [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ] Su primer lanzamiento, Artemis 1 , voló el 16 de noviembre de 2022. [ 37 ] Su primer lanzamiento tripulado, Artemis 2 , llevó a cuatro astronautas ( Reid Wiseman , Christina Koch , Victor Glover y Jeremy Hansen ) a un sobrevuelo lunar, rompiendo el récord de distancia para los humanos más lejos de la Tierra, que anteriormente ostentaba el Apolo 13 .

Libertad

Liberty fue un concepto de vehículo de lanzamiento de 2011 propuesto por Alliant Techsystems (ATK) y Astrium para la fase 2 del programa de Desarrollo de Tripulación Comercial (CCDev) de la NASA , destinado a estimular el desarrollo de vehículos tripulados operados por empresas privadas a la órbita terrestre baja .

De forma similar al proyecto Ares I , que fue cancelado y consistía en un cohete propulsor sólido (SRB) de cinco segmentos del transbordador espacial y una nueva segunda etapa criogénica, Liberty combinaría un SRB de cinco segmentos con la etapa central del Ariane 5 europeo como segunda etapa . [ 38 ] [ 39 ]

Referencias

  1. ↑ "Presentación SDV" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 21 de diciembre de 2004. Consultado el 29 de enero de 2023 .
  2. ↑ "Ares: Los nuevos cohetes de la NASA reciben nombres" . NASA. 30 de junio de 2006. Archivado del original el 4 de marzo de 2016. Consultado el 22 de noviembre de 2006 .
  3. ↑ Malik, Tariq (30 de junio de 2006). "La NASA nombra cohetes para misiones a la Luna y Marte" . Space.com . Consultado el 22 de noviembre de 2006 .
  4. 1 2 Reh, Kim; Spilker, Tom; Elliott, John; Balint, Tibor; Donahue, Ben; McCormick, Dave; Smith, David B.; Tandon, Sunil; Woodcock, Gordon. "Ares V: Aplicación a la exploración científica del sistema solar" . Publicación JPL 08-3 . Laboratorio de Propulsión a Chorro. Archivado del original el 23 de marzo de 2012. Recuperado el 13 de septiembre de 2011 .
  5. ↑ "La NASA prepara el cohete y la nave espacial ante la tormenta tropical Nicole y reprograma el lanzamiento – Artemis" . Blogs de la NASA . 8 de noviembre de 2022. Consultado el 9 de noviembre de 2022 .
  6. ↑ "Transbordador (Evolución)" . Astronautix.com . Consultado el 19 de noviembre de 2022 .
  7. ↑ "Shuttle-C" . GlobalSecurity.org . Consultado el 20 de enero de 2009 .
  8. ↑ "Shuttle-C" . Astronautix.com . Consultado el 19 de noviembre de 2022 .
  9. ↑ Bush 1991 .
  10. ↑ Flight International (28 de agosto - 3 de septiembre de 1991). "La NASA establece un estudio NLS de 10 meses" . Flight International . 4 (4282): 12. Recuperado el 25 de abril de 2010 .
  11. 1 2 Lyons 1992 , pág. 19.
  12. ↑ Federación de Científicos Americanos 1996 .
  13. ↑ Lyons 1992 , pág. 15.
  14. ↑ Duffy, JB; Lehner, JW; Pannell, B. (1993). "Evaluación del sistema nacional de lanzamiento como impulsor del HL-20" . Journal of Spacecraft and Rockets . 30 (5): 622. Bibcode : 1993JSpRo..30..622D . doi : 10.2514/3.25574 .
  15. ↑ Malik, Tariq (30 de junio de 2006). "La NASA nombra cohetes para misiones a la Luna y Marte" . space.com . Consultado el 29 de noviembre de 2022 .
  16. ↑ "Estudio de la arquitectura de los sistemas de exploración: informe final" (PDF) . NASA . Noviembre de 2005. NASA-TM-2005-214062. Archivado del original (PDF) el 13 de octubre de 2006. Consultado el 6 de julio de 2009 .
  17. ↑ Boen, Brooke (24 de julio de 2009). "Vehículos de lanzamiento NASA-Ares" . NASA. Archivado del original el 20 de julio de 2009. Recuperado el 5 de agosto de 2009 .
  18. 1 2 Elliott, Debbie (1 de julio de 2006). "La NASA conoce la importancia de un nombre" . NPR . Recuperado el 29 de enero de 2023 .
  19. ↑ Dunbar, Brian; Wilson, Jim (23 de noviembre de 2007). "Construcción de la nueva nave espacial de la NASA: Asignaciones de trabajo de la constelación" . NASA . Consultado el 15 de agosto de 2009 .
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  21. ↑ Malik, Tariq (2 de febrero de 2010). "La NASA lamenta la cancelación de su programa" . NBC News . Consultado el 29 de enero de 2023 .
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  23. ↑ Berger, Brian (26 de enero de 2007). "La NASA estudia un primer intento de lanzamiento a la Luna para una nueva cápsula espacial" . Space.com . Consultado el 11 de febrero de 2008 .
  24. ↑ Rob Coppinger (2 de enero de 2007). "La NASA establece discretamente un presupuesto para el vehículo de lanzamiento tripulado lunar Ares IV con el objetivo de realizar un vuelo de prueba en 2017" . Flight International .
  25. ↑ Berger, Brian (26 de enero de 2007). "La NASA estudia un primer intento de lanzamiento a la Luna para una nueva cápsula espacial" . Space.com . Consultado el 26 de enero de 2007 .
  26. ↑ Bergin, Chris. "Se propone un ambicioso plan de vuelo de prueba para el Ares en las demostraciones del HLV" . Nasaspaceflight.com, 10 de mayo de 2010.
  27. ↑ Coppinger, Rob. "¿Seguirá existiendo Constellation?" . Flight International, 11 de agosto de 2009.
  28. ↑ Madrigal, Alexis. "La pelota está en el tejado de Obama para los vuelos espaciales tripulados" . Wired, 22 de octubre de 2009.
  29. 1 2 Comité de Agustín 2009, págs. 38, 64–67, 80.
  30. ↑ "Vehículos de lanzamiento pesados ​​SDV" . GlobalSecurity.org . Consultado el 29 de enero de 2023 .
  31. 1 2 "DIRECT – Más seguro, más sencillo y más rápido. Presentación ante el Comité de Revisión de Planes de Vuelos Espaciales Tripulados de EE. UU." (PDF) . NASA . Washington D.C. 17 de junio de 2009. Archivado del original (PDF) el 30 de enero de 2023. Recuperado el 29 de enero de 2023 .
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  33. ↑ "El cohete espacial más potente del mundo se lanzará en 2018" . Iflscience.com . Consultado el 2 de enero de 2018 .
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  37. ↑ "Artemis I Liftoff – Artemis" . blogs.nasa.gov . Consultado el 17 de diciembre de 2022 .
  38. ↑ El cohete cancelado de la NASA podría regresar como parte de un servicio de taxi espacial de bajo costo.
  39. ↑ "ATK y Astrium presentan la iniciativa del vehículo de lanzamiento Liberty™" . ATK. Archivado del original el 17 de julio de 2011. Consultado el 9 de abril de 2011 .

Bibliografía

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Lecturas adicionales

  • Jenkins, Dennis R. (2002). El transbordador espacial: La historia del Sistema Nacional de Transporte Espacial . Stillwater, MN: Voyageur Press. ISBN 0-9633974-5-1.
  • Vehículo de lanzamiento SRB-X
  • CEV contra Apolo