Un carenado de carga útil es un cono de morro que se utiliza para proteger la carga útil de una nave espacial contra el impacto de la presión dinámica y el calentamiento aerodinámico durante el lanzamiento a través de la atmósfera . Una función adicional en algunos vuelos es mantener el ambiente de sala limpia para instrumentos de precisión. [ cita requerida ] Una vez fuera de la atmósfera, el carenado se desecha, exponiendo la carga útil al espacio exterior .
El carenado de carga útil estándar suele ser una combinación de cono y cilindro, debido a consideraciones aerodinámicas, aunque se utilizan otros carenados especializados. El tipo de carenado que se separa en dos mitades al desecharlo se denomina carenado de concha por analogía con la concha bifurcada de una almeja . En algunos casos el carenado puede encerrar tanto la carga útil y la etapa superior del cohete, tal como en Atlas V [1] y de protones M . [2]
Si la carga útil está unida tanto a las estructuras centrales del propulsor como al carenado, la carga útil aún puede verse afectada por las cargas de flexión del carenado, así como las cargas de inercia debido a las vibraciones causadas por ráfagas y golpes . [3]
Recuperación y reutilización de carenado
Los carenados de carga útil generalmente se quemaron en la atmósfera o se destruyeron al impactar el océano, pero una compañía comenzó a recuperarlos después de mediados de la década de 2010. El 30 de marzo de 2017, SpaceX recuperó con éxito un carenado intacto por primera vez en la historia. [4] Por segunda vez el 25 de junio de 2019, SpaceX pudo atrapar un carenado del lanzamiento del Falcon Heavy STP-2 . [5] Después de esto, SpaceX comenzó a reutilizar sus carenados, que se fabrican a un costo de US $ 6 millones por lanzamiento orbital; su director general, Elon Musk , afirmó que recuperar los carenados antes de que toquen el agua de mar "facilita la restauración". [6]
Fallos de misión causados por carenados de carga útil
En algunos casos, se planea que el carenado se separe después del corte de la etapa superior, y en otros, la separación debe ocurrir antes del corte, pero después de que el vehículo haya trascendido la parte más densa de la atmósfera. El hecho de que el carenado no se separe en estos casos puede hacer que la nave no alcance la órbita debido a la masa extra.
El adaptador de acoplamiento de objetivo aumentado , que se utilizará para la misión tripulada Gemini 9A , fue colocado con éxito en órbita por un Atlas SLV-3 en junio de 1966. Pero cuando la tripulación Gemini se reunió con él, descubrieron que el carenado no se había abierto y separado. , haciendo imposible el atraque. Dos cuerdas de seguridad, que deberían haberse quitado antes del vuelo, seguían en su lugar. Se determinó que la causa era un error de la tripulación de lanzamiento.
En 1999, el lanzamiento del satélite de observación de la Tierra IKONOS-1 falló después de que el carenado de carga útil del cohete Athena II no se abriera correctamente, lo que impidió que el satélite alcanzara la órbita. [7]
El 24 de febrero de 2009, la NASA 's observatorio orbital de carbono por satélite no pudo alcanzar la órbita después del despegue; la agencia concluyó que el carenado del vehículo de lanzamiento Taurus XL no se separó, lo que provocó que el vehículo retuviera demasiada masa y, posteriormente, volviera a caer a la Tierra y aterrizara en el Océano Índico cerca de la Antártida. [8] [9]
Lo mismo sucedió con el Naro-1 , el primer cohete portador de Corea del Sur , lanzado el 25 de agosto de 2009 . Durante el lanzamiento, la mitad del carenado de la carga útil no se separó y, como resultado, el cohete se desvió de su curso. El satélite no alcanzó una órbita estable. [10]
El 4 de marzo de 2011, la NASA 's Gloria lanzamiento de un satélite no pudo alcanzar la órbita después del despegue debido a un fallo de separación en el carenado Orbital Sciences Taurus XL vehículo de lanzamiento, terminando en el Océano Índico. [11] Esta falla representó la segunda falla consecutiva de un carenado en un vehículo Orbital Sciences Taurus XL. [12] Posteriormente, la NASA decidió cambiar el vehículo de lanzamiento para el reemplazo del Observatorio Orbital de Carbono, OCO-2 , de un cohete Taurus a un cohete Delta II . [13]
El 31 de agosto de 2017, la ISRO 's IRNSS-1H satélite no se desplegó tras el carenado de carga útil del cohete PSLV-C39 no separó. Como resultado de la masa adicional, el cohete no pudo alcanzar la órbita deseada a pesar de que el rendimiento de cada etapa era nominal. La carga útil se separó internamente, pero se atascó dentro del escudo térmico. [14] [15]
Fabricantes
- RUAG espacio , un Zurich empresa basada, es el fabricante de carenados para Ariane , como parte de la cooperación en el programa espacial europeo , [16] y produce los carenados 5m para el Atlas V . [17]
- SpaceX fabrica los carenados utilizados en sus vehículos de lanzamiento . [18]
Galería de imágenes
El Observatorio de Dinámica Solar de la NASA se encapsula en su carenado de carga útil
Un Atlas 5 que lleva una carga útil de la Oficina Nacional de Reconocimiento en su carenado, listo para su lanzamiento
Falcon 9 segunda etapa y dos partes de carenado de carga útil en la parte superior izquierda; primera etapa en la parte inferior derecha
Boeing X-37B dentro del carenado Atlas V antes del encapsulado
Ver también
- Zueco
Referencias
- ^ "Atlas V corte" (PDF) . United Launch Alliance .
- ^ Un diseño conceptual para la capacidad de lanzamiento espacial del misil balístico intercontinental de mantenimiento de la paz [1]
- ^ Thomas P. Sarafin, Wiley J. (1995) "Estructuras y mecanismos de la nave espacial - desde el concepto hasta el lanzamiento", ISBN 0-7923-3476-0 pág. 47
- ^ Lopatto, Elizabeth (31 de marzo de 2017). "SpaceX incluso aterrizó el cono de nariz de su histórico lanzamiento de cohete Falcon 9 usado" . The Verge . Consultado el 31 de marzo de 2017 .
- ^ Ralph, Eric (25 de junio de 2019). "SpaceX atrapa con éxito el primer carenado de Falcon en la red del Sr. Steven / Sra. Tree" . TESLARATI . Consultado el 25 de junio de 2019 .
- ^ Pared, Mike. "Observe cómo el barco SpaceX atrapa el carenado de carga útil que cae en una red gigante (video)" , Space.com, 19 de agosto de 2020
- ^ La investigación de Athena apunta al carenado de carga útil Archivado el 29 de octubre de 2013 en la Wayback Machine.
- ^ Pérez, Martín (5 de marzo de 2015). "Observatorio Orbital de Carbono 2 (OCO-2)" . NASA .
- ^ "El satélite de la NASA se estrella antes de llegar a la órbita"
- ^ "Satélite de Corea del Sur perdido poco después del lanzamiento: gobierno" . Noticias de Yonhap . Consultado el 26 de agosto de 2009 .
- ^ Buck, Joshua (19 de febrero de 2013). " Resumen de informe de falla de lanzamiento de la NASA lanza Glory Taurus XL ". NASA . Consultado el 16 de marzo de 2014.
- ^ "Satélite científico de la NASA perdido en fallo de lanzamiento de Tauro" . SpaceFlight ahora . Consultado el 4 de marzo de 2011 .
- ^ "Spaceflight Now - Breaking News - Satélite detector de carbono enfrenta un retraso de un año" . spaceflightnow.com .
- ^ "Retroceso para ISRO: Lanzamiento del satélite de navegación IRNSS-1H fallido" . The Economic Times . 2017-08-31 . Consultado el 31 de agosto de 2017 .
- ^ "ISRO dice que el lanzamiento del IRNSS-1H no tuvo éxito, los escudos térmicos no se separaron" . El Indian Express . 2017-08-31 . Consultado el 31 de agosto de 2017 .
- ^ Brian Harvey, "Programa espacial de Europa: a Ariane y más allá", ISBN 1-85233-722-2 , pág. 150
- ^ "Guía del usuario de Atlas V Launch Services" (PDF) . United Launch Alliance. Marzo de 2010. Archivado desde el original (PDF) el 8 de junio de 2012 . Consultado el 24 de mayo de 2010 .
- ^ "Carenado" . SpaceX . 2013-04-12 . Consultado el 30 de julio de 2015 .
