Los peligros que enfrentará Crew Dragon de SpaceX durante su regreso a la Tierra

Los peligros que enfrentará Crew Dragon de SpaceX durante su regreso a la Tierra

los Nave espacial de la tripulación del dragón, producido por la compañía privada SpaceX, está programado para regresar de la Estación Espacial Internacional (ISS) y chapotear en el océano Atlántico el 2 de agosto. Según un pronóstico meteorológico favorable y una exitosa semana final en la ISS, astronautas de la NASA Robert Behnken y Douglas Hurley comenzará el procedimiento de desacoplamiento el 1 de agosto y volverá a entrar en la atmósfera de la Tierra al día siguiente, un total de 64 días desde el despegue.

los lanzamiento histórico tuvo lugar el 30 de mayo desde el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida, marcando la primera vez que una compañía espacial comercial ha llevado a los humanos a la órbita alrededor de la Tierra. Pero si bien el lanzamiento fue una experiencia inolvidable, la reentrada será aún más arriesgada, presentando un momento tenso para el control de la misión. El fundador de SpaceX, Elon Musk, dijo que la reentrada es realmente suya. "Mayor preocupación".

La misión conjunta de SpaceX y la NASA tuvo éxito en el acoplamiento con la ISS, para que los astronautas pudieran completar el trabajo científico y de mantenimiento, incluidas cuatro caminatas espaciales.

Es importante destacar que el objetivo principal de la misión es probar y demostrar la capacidad del vehículo para transportar con seguridad a la tripulación desde y hacia la órbita de la Tierra, como el primer paso en el plan para comenzar las misiones regulares de la ISS y los vuelos espaciales comerciales.

(Leer: La misión de los EAU a Marte muestra cómo la exploración espacial puede beneficiar a las naciones pequeñas)

Reingresar a puntos de peligro

Las velocidades y temperaturas extremas que debe soportar el vehículo presentan un gran desafío para los ingenieros y hacen que la reentrada sea la parte más peligrosa de una misión.

El peligro comienza con encontrar el ángulo correcto de la trayectoria a medida que la nave espacial ingresa a la atmósfera superior. Si es demasiado empinado, los astronautas experimentarán fuerzas g potencialmente fatales, y la fricción del arrastre aéreo podría hacer que la nave espacial explote. Si es demasiado poco profunda, la cápsula saltará catastróficamente de la atmósfera y volverá a la órbita terrestre.

La nave espacial entrará en la atmósfera superior a 27,000 km / hora. Eso es 7,5 km / segundo, o más de 20 veces la velocidad del sonido. En las unidades que prefiera, esto es rápido. A estas velocidades, se forma una onda de choque muy fuerte alrededor de la parte delantera del vehículo, comprimiendo y sobrecalentando el aire. Gestionar la inmensa carga térmica es un gran desafío de ingeniería de reentrada.

En la etapa más extrema, la temperatura del aire en la capa de choque. supera los 7,000 ° C. En comparación, la temperatura en la superficie del Sol es de alrededor de 5.500 ° C. Esto hace que el escudo térmico del vehículo sea tan caliente que comienza a brillar, un proceso llamado incandescencia. El nuevo y avanzado SpaceX Protección térmica de material PICA-X ha logrado proteger la cápsula en vuelos de prueba, luego se recuperó en un muy estado carbonizado.

Las moléculas de aire alrededor del vehículo también se descomponen en átomos con carga positiva y electrones libres. un llamado plasma. Cuando algunas de las moléculas se recombinan, el exceso de energía se libera como fotones (partículas de luz), dando al aire alrededor del vehículo un brillo ámbar.

Esta capa de plasma puede ser hermosa, pero puede causar apagones de radio. Cuando un electrón viaja a lo largo de un cable conductor, tenemos electricidad. Del mismo modo, cuando los electrones libres se mueven a través del plasma alrededor del vehículo, tenemos un campo eléctrico. Si el campo eléctrico se vuelve demasiado fuerte, puede reflejar y atenuar las ondas de radio que intentan llegar a la nave espacial.

El apagón no solo conduce a una pérdida de conexión con la tripulación a bordo y los datos de vuelo, sino que también puede hacer imposible el control remoto y la orientación. los Misiones Apolo, el Mars Pathfinder y el reciente, fallido Lanzamiento del cohete Soyuz 2018 todos los apagones de comunicaciones incurridos en el orden de minutos. El control de la misión de la NASA está anticipando un nervioso seis minutos de apagón durante la fase de calentamiento pico del regreso de Crew Dragon: si algo sale mal durante este tiempo, está en manos de los astronautas.

Otra etapa arriesgada es el aterrizaje asistido en paracaídas. El Crew Dragon desplegará cuatro paracaídas en la etapa final de reentrada, a medida que el vehículo desciende hacia un suave chapoteo en el Océano Atlántico frente a la costa de Florida. Esta maniobra ha sido probada por SpaceX 27 veces antes del aterrizaje tripulado de la próxima semana, por lo que debería funcionar.

Metas futuras

Un aterrizaje exitoso tendrá enormes implicaciones: reducir el costo de la exploración espacial mediante el uso de cohetes reutilizables y permitiendo la exploración del espacio privado. Si bien SpaceX diseñó el vehículo Crew Dragon bajo contrato con la NASA, la compañía es libre de usar la nave espacial para vuelos comerciales sin la participación de la NASA después de la certificación operativa.

SpaceX tiene una sociedad con una compañía aeroespacial comercial. Axiom Space, que tiene el objetivo final de construir la primera estación espacial comercial del mundo. Las actividades comerciales propuestas para la estación son amplias: desde la investigación y fabricación en el espacio hasta el apoyo a la exploración espacial.

Luego está el turismo espacial. Los ciudadanos privados ya están haciendo cola para su boleto al espacio, y con un éxito de Crew Dragon, no esperarán mucho. Empresa estadounidense de turismo espacial, Aventuras espaciales (en asociación con SpaceX), planean ofrecer vuelos atmosféricos de gravedad cero, vuelos orbitales con una opción de caminata espacial y vueltas de la Luna a fines de 2021.

Si los costos, el impacto ambiental y los peligros de los vuelos espaciales están justificados para el turismo espacial es discutible. Como muestra este artículo, la información de seguridad requerida para los poseedores de boletos de Space Adventure será mucho más completa que su habitual "por favor, tómese un momento para leer la tarjeta de seguridad en el bolsillo del asiento frente a usted".

Este artículo se republica de La conversación por Heather MuirDoctorado en Física Computacional, Universidad de Cambridge bajo una licencia Creative Commons. Leer el artículo original.

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Cómo esconderse de los drones en la era de la vigilancia

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